一种主动抑制服务器电磁干扰的装置、方法及系统与流程

1.本发明属于服务器电磁干扰抑制技术领域，具体涉及一种主动抑制服务器电磁干扰的装置、方法及系统。


背景技术：

2.emi，是electromagnetic interference的简称，电磁干扰。
3.电磁干扰是指任何在传导或电磁场伴随着电压、电流的作用而产生会降低某个装置、设备或系统的性能，或对装置、设备及系统产生不良影响的电磁现象。电磁干扰的来源很多，在一个微处理器为基础的电路板内，数字时序电路通常是宽带噪声的最大产生者，这个宽带噪声指的是分布于整个频谱的噪声。随着快速半导体以及更快的边缘变化率的增加产生了谐波干扰，这些高频谐波应予以遮蔽或滤除。
4.现有服务器常用的电磁干扰抑制一种方法采用时钟信号展频，对影响电磁干扰的输入频率的时钟信号生成器开启展频功能，从而可将高速接口产生的电磁干扰频点能量分散至尖端频点相近的频段区间，从而有效的将尖点能量抑制。但时钟信号展频的方法在时钟信号生成器选型上必须选特定支持此功能的器件，且开启时钟信号展频功能后会影响高速信号完整性，相应地为满足开启时钟信号展频后高速信号完整性要求实际设计时需要考虑高规格的pcb板材或者增加信号强波电路来补足开启时钟信号展频后损耗的信号强度，通常展频功能是电磁干扰测试无法达到规范后的最后选择，多数产品设计以备而不用为原则，但依旧会因时钟信号生成器的选型、高规格的pcb板材或增加信号强波电流等用以支撑时钟信号展频功能的过度设计造成不必要的成本增加。
5.现有服务器的电磁干扰抑制的另一种方法是进行导体电磁干扰屏蔽，将机箱内电磁干扰源机箱内只往前窗方向传递调整为服务器机箱前后窗的面板均开孔，且开孔形状及遮蔽率将电磁干扰源头能量隔绝防止电磁干扰传递到机箱外。此种，电磁干扰屏蔽方案需要降低前后窗开口率来屏蔽电磁干扰能量传播到机箱外，但降低开孔率直接增加服务器系统风阻，并降低系统散热的风流流量，即此种电磁屏蔽的效果是以牺牲服务器系统散热换来的。
6.此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种主动抑制服务器电磁干扰的装置、方法及系统，是非常有必要的。


技术实现要素：

7.针对现有技术的上述现有电磁干扰抑制采用时钟信号展频方式造成硬件设计成本的增加，而采用导体电磁干扰屏蔽的方式会影响服务器系统整体散热设计的缺陷，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的装置、方法及系统，以解决上述技术问题。
8.第一方面，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的装置，包括emi干扰源、待屏蔽信号节点以及emi抑制模块；
9.emi抑制模块设置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；
10.emi抑制模块包括接收天线、发射天线和信号控制器；
11.接收天线，用于接收emi干扰源发出的电磁干扰信号；
12.信号控制器，用于根据接收天线接收的电磁干扰信号控制发射天线产生与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
13.发射天线，用于向emi干扰源发出与电磁干扰信号同幅度的反相位信号。
14.进一步地，信号控制器包括壳体；
15.壳体内设置有接收信号处理单元、信号控制单元和发射信号处理单元；
16.信号控制单元与接收信号处理单元及发射信号处理单元均连接；
17.接收天线与发射天线均设置在壳体外侧，且接收天线设置在壳体朝向emi干扰源的一端，发射天线设置在壳体朝向待屏蔽节点的一端；
18.接收天线与接收信号处理单元连接，发射天线与发射信号处理单元连接。
19.第二方面，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的方法，包括如下步骤：
20.s1.在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；
21.s2.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0。
22.进一步地，步骤s1具体步骤如下：
23.s11.定位服务器机箱内emi干扰源与待屏蔽节点；
24.s12.在emi干扰源与待屏蔽节点之间放置emi抑制模块，并设置接收天线放置在emi干扰源端，以及发射天线放置在待屏蔽节点端。将emi抑制模块放置在需要进行屏蔽的emi干扰源一侧，从而对待屏蔽节点进行保护。
25.进一步地，步骤s2具体步骤如下：
26.s21.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并判断电磁干扰信号是否为0；
27.若是，返回步骤s21；
28.若否，进入步骤s22；
29.s22.emi抑制模块对接收的电磁干扰信号进行分析，并提取出幅度和相位；
30.s23.emi抑制模块根据提取的幅度和相位，生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，并向emi干扰源发射，返回步骤s21。反相位信号与电磁干扰信号相互抵消，从而避免对待屏蔽节点产生影响。
31.进一步地，步骤s21具体步骤如下：
32.s211.emi抑制模块通过接收天线获取emi干扰源发射的电磁干扰信号；
33.s212.emi抑制模块通过信号控制器对电磁干扰信号进行监测，判断电磁干扰信号的幅度是否为0；
34.若是，返回步骤s211；
35.若否，进入步骤s22。设定误差允许范围，当电磁干扰信号幅度在误差允许范围内时，则判定为电磁干扰信号幅度为0，从而判定没有电磁干扰信号，无需产生反相位信号，继续返回对电磁干扰信号进行监测。
36.进一步地，步骤s22中，emi抑制模块通过信号控制器对电磁干扰信号进行分析，并
提取出幅度和相位。对电磁干扰信号的提取分析用于后续产生反相位信号。
37.进一步地，步骤s23具体步骤如下：
38.s231.emi抑制模块的信号控制器根据提取的幅度和相位，控制发射天线生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
39.s232.发射天线将与电磁干扰信号同幅度的反相位信号向emi干扰源发射，返回步骤s211。反相位信号与电磁干扰信号相互抵消，从而使得待屏蔽节点免受emi干扰源影响。
40.第三方面，提供一种主动抑制服务器电磁干扰的系统，包括:
41.emi抑制模块设置单元，用于在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；
42.反相位信号生成单元，用于emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0。
43.进一步地，emi抑制模块设置单元包括：
44.干扰源与待屏蔽节点定位子单元，用于定位服务器机箱内emi干扰源与待屏蔽节点；
45.emi抑制模块放置子单元，用于在emi干扰源与待屏蔽节点之间放置emi抑制模块，并设置接收天线放置在emi干扰源端，以及发射天线放置在待屏蔽节点端；
46.反相位信号生成单元包括：
47.电磁干扰信号监测单元，用于emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并判断电磁干扰信号是否为0；
48.电磁干扰信号分析子单元，用于在电磁干扰信号不为0时，通过emi抑制模块对接收的电磁干扰信号进行分析，并提取出幅度和相位；
49.反相位信号生成发射子单元，用于emi抑制模块根据提取的幅度和相位，生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，并向emi干扰源发射。将emi抑制模块放置在需要进行屏蔽的emi干扰源一侧，从而对待屏蔽节点进行保护；反相位信号与电磁干扰信号相互抵消，从而避免对待屏蔽节点产生影响。
50.本发明的有益效果在于：
51.本发明提供的主动抑制服务器电磁干扰的装置、方法及系统，通过设计emi抑制模块产生反相位信号对emi干扰源的电磁干扰信号进行主动抑制，从而避免采用时钟信号展频方式导致的硬件成本，以及导通电磁干扰屏蔽方式带来的整体散热性能影响。
52.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
53.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
54.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1是本发明的主动抑制服务器电磁干扰的装置结构示意。
56.图2是本发明的主动抑制服务器电磁干扰的方法实施例3流程示意图。
57.图3是本发明的主动抑制服务器电磁干扰的方法实施例4流程示意图。
58.图4是本发明的主动抑制服务器电磁干扰的系统示意图。
59.图中，1-emi干扰源；2-待屏蔽信号节点；3-emi抑制模块；4-信号控制器；4.1-接收信号处理单元；4.2-信号控制单元；4.3-发射信号处理单元；5-接收天线；6-发射天线；7-emi抑制模块设置单元；7.1-干扰源与待屏蔽节点定位子单元；7.2-emi抑制模块放置子单元；8-反相位信号生成单元；8.1-电磁干扰信号监测单元；8.2-电磁干扰信号分析子单元；8.3-反相位信号生成发射子单元。
具体实施方式
60.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
61.实施例1：
62.如图1所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的装置，包括emi干扰源1、待屏蔽信号节点2以及emi抑制模块3；
63.emi抑制模块3设置在emi干扰源1与待屏蔽信号节点2之间；
64.emi抑制模块3包括接收天线5、发射天线6和信号控制器4；
65.接收天线5，用于接收emi干扰源1发出的电磁干扰信号；
66.信号控制器4，用于根据接收天线5接收的电磁干扰信号控制发射天线6产生与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
67.发射天线6，用于向emi干扰源1发出与电磁干扰信号同幅度的反相位信号。
68.本发明提供的主动抑制服务器电磁干扰的装置，通过设计emi抑制模块产生反相位信号对emi干扰源的电磁干扰信号进行主动抑制，从而避免采用时钟信号展频方式导致的硬件成本，以及导通电磁干扰屏蔽方式带来的整体散热性能影响。
69.实施例2：
70.如图1所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的装置，包括emi干扰源1、待屏蔽信号节点2以及emi抑制模块3；
71.emi抑制模块3设置在emi干扰源1与待屏蔽信号节点2之间；
72.emi抑制模块3包括接收天线5、发射天线6和信号控制器4；
73.接收天线5，用于接收emi干扰源1发出的电磁干扰信号；
74.信号控制器4，用于根据接收天线5接收的电磁干扰信号控制发射天线6产生与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
75.发射天线6，用于向emi干扰源1发出与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
76.信号控制器4包括壳体；
77.壳体内设置有接收信号处理单元4.1、信号控制单元4.2和发射信号处理单元4.3；
78.信号控制单元4.2与接收信号处理单元4.1及发射信号处理单元4.3均连接；
79.接收天线5与发射天线6均设置在壳体外侧，且接收天线5设置在壳体朝向emi干扰源1的一端，发射天线6设置在壳体朝向待屏蔽节点2的一端；
80.接收天线5与接收信号处理单元4.1连接，发射天线6与发射信号处理单元4.3连接。
81.实施例3：
82.如图2所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的方法，包括如下步骤：
83.s1.在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；
84.s2.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0。
85.本发明提供的主动抑制服务器电磁干扰的方法，通过设计emi抑制模块产生反相位信号对emi干扰源的电磁干扰信号进行主动抑制，从而避免采用时钟信号展频方式导致的硬件成本，以及导通电磁干扰屏蔽方式带来的整体散热性能影响。
86.实施例4：
87.如图3所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的方法，包括如下步骤：
88.s1.在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；具体步骤如下：
89.s11.定位服务器机箱内emi干扰源与待屏蔽节点；
90.s12.在emi干扰源与待屏蔽节点之间放置emi抑制模块，并设置接收天线放置在emi干扰源端，以及发射天线放置在待屏蔽节点端；将emi抑制模块放置在需要进行屏蔽的emi干扰源一侧，从而对待屏蔽节点进行保护；
91.s2.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0；具体步骤如下：
92.s21.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并判断电磁干扰信号是否为0；
93.若是，返回步骤s21；
94.若否，进入步骤s22；
95.s22.emi抑制模块对接收的电磁干扰信号进行分析，并提取出幅度和相位；
96.s23.emi抑制模块根据提取的幅度和相位，生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，并向emi干扰源发射，返回步骤s21；反相位信号与电磁干扰信号相互抵消，从而避免对待屏蔽节点产生影响。
97.实施例5：
98.如图3所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的方法，包括如下步骤：
99.s1.在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；具体步骤如下：
100.s11.定位服务器机箱内emi干扰源与待屏蔽节点；
101.s12.在emi干扰源与待屏蔽节点之间放置emi抑制模块，并设置接收天线放置在emi干扰源端，以及发射天线放置在待屏蔽节点端；
102.s2.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0；具体步骤如下：
103.s21.emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并判断电磁干扰信号是否为0；若是，返回步骤s21；若否，进入步骤s22；具体步骤如下：
104.s211.emi抑制模块通过接收天线获取emi干扰源发射的电磁干扰信号；
[0105][0106]
s212.emi抑制模块通过信号控制器对电磁干扰信号进行监测，判断电
[0107]
磁干扰信号的幅度是否为0；
[0108]
若是，返回步骤s211；
[0109]
若否，进入步骤s22；设定误差允许范围，当电磁干扰信号幅度在误差允许范围内时，则判定为电磁干扰信号幅度为0，从而判定没有电磁干扰信号，无需产生反相位信号，继续返回对电磁干扰信号进行监测；
[0110]
s22.emi抑制模块通过信号控制器对接收的电磁干扰信号进行分析，并提取出幅度和相位；对电磁干扰信号的提取分析用于后续产生反相位信号；
[0111]
s23.emi抑制模块根据提取的幅度和相位，生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，并向emi干扰源发射，返回步骤s21；具体步骤如下：
[0112]
s231.emi抑制模块的信号控制器根据提取的幅度和相位，控制发射天线生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号；
[0113]
s232.发射天线将与电磁干扰信号同幅度的反相位信号向emi干扰源发射，返回步骤s211；反相位信号与电磁干扰信号相互抵消，从而使得待屏蔽节点免受emi干扰源影响。
[0114]
实施例6：
[0115]
如图4所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的系统，包括:
[0116]
emi抑制模块设置单元7，用于在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；
[0117]
反相位信号生成单元8，用于emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0。
[0118]
本发明提供的主动抑制服务器电磁干扰的系统，通过设计emi抑制模块产生反相位信号对emi干扰源的电磁干扰信号进行主动抑制，从而避免采用时钟信号展频方式导致的硬件成本，以及导通电磁干扰屏蔽方式带来的整体散热性能影响。
[0119]
实施例7：
[0120]
如图4所示，本发明提供一种主动抑制服务器电磁干扰的系统，包括:
[0121]
emi抑制模块设置单元7，用于在服务器机箱内，将emi抑制模块放置在emi干扰源与待屏蔽信号节点之间；emi抑制模块设置单元6包括：
[0122]
干扰源与待屏蔽节点定位子单元7.1，用于定位服务器机箱内emi干扰源与待屏蔽节点；
[0123]
emi抑制模块放置子单元7.2，用于在emi干扰源与待屏蔽节点之间放置emi抑制模块，并设置接收天线放置在emi干扰源端，以及发射天线放置在待屏蔽节点端；
[0124]
反相位信号生成单元8，用于emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并在电磁干扰信号不为0时，提取出电磁干扰信号的幅度和相位，向emi干扰源发射与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，直至电磁干扰信号为0；反相位信号生成单元8包括：
[0125]
电磁干扰信号监测单元8.1，用于emi抑制模块对接收到的电磁干扰信号进行监测，并判断电磁干扰信号是否为0；
[0126]
电磁干扰信号分析子单元8.2，用于在电磁干扰信号不为0时，通过emi抑制模块对接收的电磁干扰信号进行分析，并提取出幅度和相位；
[0127]
反相位信号生成发射子单元8.3，用于emi抑制模块根据提取的幅度和相位，生成与电磁干扰信号同幅度的反相位信号，并向emi干扰源发射。
[0128]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。