村田：火星上也有无人直升机？

Release time：2022-12-02
author：Ameya360
source：网络
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　　五十一年前的今天，苏联火星3号的登陆器成功在火星软着陆，成为第一个抵达火星的探测器。这些年来，人类对火星的探索从未停止。2021年2月18日下午3时55分（美国加利福尼亚时间），肩负着寻找火星古老生命迹象的使命，火星探测器 “毅力”号成功登陆火星。和“毅力”号火星探测器一起驶向太空的还有它的小跟班，被称作“小机灵”的“机智”号无人直升机。

　　不要小瞧这架只有玩具大小的无人机，它满载着工程师团队们的心血和期待，是第一架“在另一个星球进行动力控制飞行”的飞行器。

村田：火星上也有无人直升机？

　　困难重重

　　要想让无人直升机在火星表面起飞，难度要比想象得大得多。火星的大气浓度不足地球的1%，因此作用在直升机螺旋桨上的反作用力就小，使得飞机很难产生升力，直升机不容易起飞。另外由于稀薄的大气无法维持热量，火星昼夜温差非常大。火星表面温度白天时最高温度大约27摄氏度，晚上最低温度大约零下133摄氏度。这就意味着除锂离子电池、传感器和摄像机外，无人机还需要配备保温和绝缘材料来保证它能够在火星环境下正常工作。

　　姿态掌控是关键

　“小机灵”在火星上起降的姿态掌控也比地球难很多。火星的重力加速度只有3.71m/s，比地球9.81m/s?要小, 也就是相比地球的1g火星上的重力加速度只有0. 38g。当无人机姿态（倾斜角度）发生改变时需要通过星球的重力加速度进行三角函数换算。能够在极端温差下工作又能准确测量“ 机智” 号的倾角传感器就非常关键。

　　工程师团队击破横在眼前的限制，敲定了无人直升机的最后设计。

　　“机智”号采用共轴双旋翼设计，旋翼长度为1.2米，最高转速约2400转/分钟，确保直升机能够在火星稀薄的大气中飞起来。起落架选用超轻碳纤维管材质，桨叶采用碳纤维泡沫芯材质来控制整体的重量。

　　其中村田制作所的双轴加速度传感器与高度计，摄像头等被选拔参与火星任务。

　　“毅力”号测探车在火星行驶的时候，会时常停下钻取岩石，收集岩石和土壤样本。采集的样本将在2030年送回地球，供研究团队寻找样本材料中保存的生命印记，以及分析火星过去存在生命的可能性。

　　如果说“毅力”号是探测家的角色，那“机智”号扮演的角色是一只会飞的眼睛。

　　它可以获取太空轨道上无法获得的近距离图像，探测车不能开进的复杂地形如悬崖或深坑，灵巧的“机智”号无人机都可以从容应对。它以更广阔更清晰的独特视角，为探测器和“毅力”号火星团队提供高清的讯息。

　　NASA认为，如果这次“ 毅力”号携带的无人机证明可以在火星表面稳定飞行并且拍摄影像，那么一次性拍摄15分钟的收获，基本要超过火星地面巡视车活动一个月才能探测的区域。

　　卓越表现

　　在JPL的最初计划中，“机智”号只用执行五次飞行任务。但“机智”号超出众人预期的实力，使得团队决定让它进行更复杂的飞行任务并帮助“毅力”号探测器在火星表面规划最有效的路线。

　　截至2022年11月30日，“机智”号共成功执行了34次飞行任务。

　　6月至8月，由于 “机智” 号所处的地区是冬季，空气中的灰尘增多，太阳能电池板可获得的阳光大幅减少，因此团队决定让“机智” 号直升机休息几周，以便重新建立日常充电状态。

　　灰尘消散后“机智”号就结束了短暂的休整，再次执行飞行任务。

　　“机智”号的意义非凡，不仅仅因为它是第一架“在另一个星球进行动力控制飞行”的飞行器，它更是给予了美国宇航局为未来的火星任务以及可能的其他星球的任务创造更先进的飞行器的信心。

　　未来将有更多精细先进的飞行器在各大星系探索，而村田也将一如既往地为点亮每个“可能”提供强有力的支持。


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活动预告 | 村田面向多种定位场景的高性能GNSS定位融合解决方案
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活动预告 | 村田面向多种定位场景的高性能GNSS定位融合解决方案

　　村田制作所开发了支持卫星定位的GNSS SIP模组Type 2GQ，具备小尺寸，低功耗，高精度等特点。其内部集成了高性能的MCU，支持二次开发及迅速部署，可作为主控MCU省料降本。结合村田多种无线技术及传感器，可开发适用于多种场景的小尺寸定位追踪方案。　　本次研讨会中，村田的工程师会对多种场景的方案技术特点和应用开发进行方案分享，与行业伙伴们深入讨论多种应用场景的开发要点。　　研讨会亮点　　集成GNSS模块优势解析：该模组内置高性能MCU，支持二次开发主控平台，便于实现更多功能扩展。　　前沿技术展示：揭秘村田制作所新研发GNSS SIP模组小尺寸的高精度秘密：特有的封装技术，及元件及算法结合的抗多径效应方案。　　定位融合解决方案：结合村田多种无线通信技术和传感器产品特点，我们将分享多种场景的小型定位追踪融合方案。　　推荐应用市场：　　宠物追踪，货物追踪，资产定位，可穿戴类产品等。　　演讲嘉宾李力资深技术市场工程师　　毕业于日本长崎综合科学大学电子信息工程方向的工学硕士。在村田担任资深技术市场工程师一职，专注于无线技术模组的产品推广工作。多年深耕于电子行业，有丰富产品经验，曾在多家跨国企业担任软件研发工程师的工作。　　扫码报名
2026-01-13 13:12 reading：264
村田：工业设备电磁噪声对无线通信的影响及EMC对策
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村田：工业设备电磁噪声对无线通信的影响及EMC对策

　　近年来，运用IoT、AI、机器人和5G等前沿技术的智能工厂在制造业迅速普及。这些技术创新提高了自动化程度，节省了人力，并提高了生产效率。　　然而，随着从传统的有线控制向无线控制的转变，确保工厂内部稳定的无线通信已成为一个重要的课题。特别是工业机器人和控制设备产生的电磁噪声对Wi-Fi、LTE和5G等无线信号造成干扰，可能会导致严重的运行问题，例如：　　生产设备误动作　　因通信错误而导致生产线停工　　随着智能工厂的发展，电气和电子设备不仅需要正常运行，而且还需具备不对其他设备造成电磁干扰且不受外部干扰的能力。应对这些EMC(Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性)风险对于维持稳定且有效的运行不可或缺。　　01 智能工厂电磁噪声来源　　智能工厂中潜在的对无线通信产生威胁的电磁噪声很多。在现在的生产现场，同时运行着多种多样的工业机器人、电机和控制设备，会产生从低频到GHz频带的多种电磁噪声。　　测量结果也表明，这些噪声频带与Wi-Fi(2.4GHz/5GHz)、LTE和5G等无线通信频带重叠。　　因此，在智能工厂中经常出现无线设备接收灵敏度不足和通信出错并威胁到其稳定有效地运行的情况。　　表1 无线通信标准的频带　　02 智能工厂潜在EMC风险　　智能制造环境中，电磁噪声会带来两大风险：“外部干扰”和“设备自身的自干扰”。　　首先是外部电磁噪声导致的误动作风险。　　在工厂内的实验中，在无噪声环境中仅观察到了LTE信号。然而，在实际的工厂环境中，人们已经确认：信号和电磁噪声水平接近，接收灵敏度下降量可能会达到18dB。　　其次，工业机器人和控制设备可能会产生“自干扰”。　　自干扰(Self-Interference)是指设备自身发射的电磁波干扰其自身运行的现象，特别是在工业机器人和控制设备等复杂系统中，这可能会导致性能不足或意外行为。　　设备自身产生的电磁噪声干扰其自身的运行，特别是DC-DC转换器(将直流电压转换为其他直流电压的装置)，人们已经确认：DC-DC转换器会成为噪声源，电缆和金属外壳充当天线，导致接收灵敏度降低量可能会达到13dB。　　03 工业机器人的噪声对策　　要应对工业机器人电磁噪声，首先我们来分析EMI的产生机理。　　工业机器人由三个要素组成：驱动部分(机械臂)、控制部分(包含电路板和DC-DC转换器在内的金属外壳)以及连接两者的电缆。　　对电磁噪声源的调查表明，DC-DC转换器是主要的噪声源。而且，已确认电缆和金属外壳会起到像天线一样的作用，向周围辐射噪声。　　因此，EMC对策应以下面两点为中心：　　遏制来自DC-DC转换器的电磁噪声　　预防噪声通过电缆和外壳传播　　这些对策对于维持智能工厂中的无线通信质量和稳定运行不可或缺。　　04 从案例中学习噪声对策　　我们通过工厂现场的接收灵敏度改进，从实际事例中学习总结了对应噪声对策。　　在实际生产现场，通过将静噪滤波器(扼流圈)插入DC-DC转换器的输出DC线路，无线通信性能得到了显著改进。具体而言，机器人工作时的LTE下限接收灵敏度改进了约11dB。噪声允许值参考了通用标准IEC61000-6-3(住宅和商业环境)　　该对策之所以有效，是因为DC-DC转换器产生的高频噪声被滤波器的阻抗特性反射并返回到转换器侧，从而预防了其泄漏到输出侧。　　选择滤波器时，重要的是考虑频率特性和插入损耗(由于插入滤波器而导致的信号衰减)等因素。　　在本事例中，我们使用了村田制作所的LQW18CAR16(1.6×0.8×0.8mm，额定电流为1.3A)。另一种选择是村田制作所的BLM系列(铁氧体磁珠电感器)，然而，其电流叠加特性与LQW系列不同，因此，请根据所需的噪声消除性能进行选择。　　村田建议　　静噪滤波器LQW18CAR16：　　尺寸：1.6×0.8×0.8mm　　额定电流：1.3A　　LQW18CAR16　　05 EMC标准的新近动向　　适用于工业设备和机器人的EMC标准“CISPR11第7版”于2024年2月发布。与上一版(第6.2版)相比，新增了1至6GHz的发射限值。　　今后，需要在更宽的频带范围内采取电磁噪声对策并符合相关标准，因此，在现场和设计部门双方及时掌握新近信息并采取实用的对策不可或缺。　　在本文中，对实用的电磁噪声对策的思考方法和EMC标准的新近动向进行了相关解说。如有任意疑问或希望讨论具体事例，请随时联系我们。　　06 总 结　　随着智能工厂的发展，电磁噪声问题预计将在生产现场日益凸显。因此，更加强有力的EMC(电磁兼容性)对策不可或缺。为了有效应对这一问题，以下举措至关重要：　　对工厂内的电磁噪声环境进行评估;　　在工业设备和机器人中实施电子元件级别的噪声对策(特别是针对DC-DC转换器、电缆和外壳的对策)。　　其中，电子元件级别的噪声对策应该是特别优先的事项之一。这是因为它直接影响无线通信的稳定性和设备的可靠性，在现场进行实际应对不可或缺。
2026-01-13 13:03 reading：259
村田首款，1210英寸、额定电压1.25kV、静电容达15nF的汽车用陶瓷电容器
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村田首款，1210英寸、额定电压1.25kV、静电容达15nF的汽车用陶瓷电容器

　　株式会社村田制作所初次*开发并开始量产了1210英寸(3.2×2.5mm)尺寸、额定电压1.25kV、具备C0G特性的、15nF静电容量的多层片式陶瓷电容器。该产品可用于车载充电器(OBC)及高性能民用电子设备的电源电路，有助于实现高效率的电力变换，并在高电压条件下稳定运行。(*由村田调查得出，截至2025年12月1日。)　　主要特点　　在1210英寸(3.2×2.5mm)尺寸、额定电压1.25kV且具备C0G特性的前提下，实现了15nF特大静电容量的多层片式陶瓷电容器。　　1.25kV高耐压，适配SiC MOSFET。　　C0G特性带来低损耗与稳定的电容值。　　车载充电器(OBC)安装于电动汽车(EV)上，从外部电源为车载电池充电的装置。在电动汽车搭载的车载充电器以及民用设备的电源电路中，通常会包含用于高效电力变换的谐振电路，以及用于遏制电流、电压峰值的缓冲(吸收)电路。由于这两类电路中高电压与大电流反复作用，元件性能的轻微变化就可能导致效率下降、设备发热，进而可能引发工作异常或故障。因此，市场亟需具备在温度变化下性能稳定、损耗低且能承受高电压的电容器。　　近年来，电源电路中的开关器件正从Si MOSFET向能够实现更高效率与高速开关的SiC MOSFET转移。开关半导体器件以高速对电流进行通断控制，实现电压与频率变换的，Si MOSFET采用硅半导体的电力控制用开关器件，多用于低至中耐压场景。SiC MOSFET是采用碳化硅的高耐压、高效率电力控制用开关器件，多用于超过1.2kV的场景，通常要求1.2kV的耐压规格，因此对额定电压高于该水平的电容器需求在增加。　　为此，村田通过特有的陶瓷材料与内部电极薄层化技术，首次在1210英寸尺寸实现了额定电压1.25kV、具备C0G特性、静电容量为15nF的本产品，并已开始量产。借助C0G特性的低损耗及电容随温度变化的稳定性，本产品适用于谐振电路与缓冲(吸收)电路。
2026-01-07 10:25 reading：364
高绝缘、低漏电、高可靠！村田新一代DC-DC转换器，是如何做到的？
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高绝缘、低漏电、高可靠！村田新一代DC-DC转换器，是如何做到的？

　　在医疗、工业与能源领域，设备对电源性能与可靠性的要求日益提高。无论是工业和能源中的储能系统、可再生能源设施，还是直接接触人体的医疗设备，这些高性能应用都依赖具备高绝缘性与高可靠性的DC-DC转换器，以保障电子设备更高效、稳定地运行。　　村田针对高性能市场，推出了新一代表面贴装型小型化DC-DC转换器“NXJ1T系列”。该产品具有4.2kV DC高绝缘耐压、低漏电流及高可靠性。　　NXJ1T系列主要特性　　高绝缘性能、低漏电流设计及高可靠性：有助于提高应用场景的可靠性和安全性。　　效率提升：实现了约80%的效率，并且支持低开关频率(500kHz至2MHz)。　　小型化设计：尺寸为13.70mm(L)*10.55mm(W)*4.04mm(H)，有助于节省设备空间。　　符合与安全和医疗相关的标准：本产品支持UL62368和2ANSI/AAMI ES60601-1。　　高绝缘、低漏电、高可靠：如何做到?　　村田的这款新一代DC-DC转换器，是怎么做到高绝缘、低漏电、高可靠的呢?　　首先，NXJ1T系列具有高绝缘耐压优势，一个主要原因是其得益于村田专有的封装制造技术。　　这款小型化表面贴装型的DC-DC转换器，采用了村田专有的创新绕组技术”Block Coil“，在紧凑的封装内实现高隔离耐压，即使开关或控制器发生故障，也能形成隔离屏障，从而实现了出众的热性能、机械性能和绝缘性能，加强了产品的安全性。村田专有的创新绕组技术”Block Coil“，在紧凑的封装内实现高隔离耐压　　传统的DC-DC转换器采用隔离材料形成隔离屏障，树脂灌封层内部的微小局部放电可能导致微孔的形成，这些微孔随着时间的推移而聚结，导致隔离屏障的永久性击穿，从而使任意的高压放电都能够从输出端传导到输入端，反之亦然。　　这款新型转换器模塑封装所采用的实心隔离材料，具有远超传统转换器好几倍的局部放电耐受能力。即使发生放电，依然能够维持隔离屏障的完整性，有效遏制微孔的产生。　　其次，传统的DC-DC转换器通常采用双绞线绕制的变压器，线圈间距较近，容易导致较高的电容耦合。这意味着输出侧开关产生的任意噪声都可能被反射至输入电路。这可能导致控制电路出现误触发，从而需要使用更多的滤波元件，进而增加成本。　　而这款新型转换器内的变压器则采用实心骨架上的独立绕组，可实现行业内居先的低绕组间容抗，形成高频隔音屏障，其共模瞬态抗扰度(CMTI)超过200kV/uS。　　通过村田专有的封装技术，NXJ1T实现了更优的热性能表现，产品能够承受1,000次以上的-40°C至125°C的温度循环测试。更强的热循环表现能够使其具有更长的使用寿命。　　此外，NXJ1T系列的封装能预防粉尘和细小颗粒侵入，保护内部器件及电路，确保更高的可靠性。因此，能够应对从工业和能源领域到医疗领域的大量应用。　　需要进一步指出的是，这些性能优势都得以集成在这个行业标准封装中。NXJ1T采用符合行业标准的封装尺寸，且向后兼容现有的表面贴装方案，不需要变更设计即可实现更强的性能。
2025-12-22 11:34 reading：343
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