第一篇：電子產(chǎn)品的EMC整改方法實(shí)例分享

電子產(chǎn)品的EMC整改方法實(shí)例分享

摘要

EMC的各種指標(biāo)是目前在所有標(biāo)準(zhǔn)要求的項(xiàng)目中，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)最難以達(dá)到的；由于EMC的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)較少，經(jīng)常在設(shè)計(jì)完成之后才進(jìn)行EMC測(cè)試，一旦測(cè)試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品準(zhǔn)備上市銷(xiāo)售時(shí)EMC的問(wèn)題總是沒(méi)有時(shí)間解決，項(xiàng)目不斷的延遲，需要再花費(fèi)大量的時(shí)間去解決，相信這是每位遇到EMC問(wèn)題的研發(fā)人員的深刻體會(huì)。電子產(chǎn)品的輻射發(fā)射與傳導(dǎo)發(fā)射兩個(gè)項(xiàng)目，是國(guó)家3C認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（GB13837-2012、GB9254-2008）強(qiáng)制檢測(cè)的項(xiàng)目，而電子產(chǎn)品在這兩個(gè)項(xiàng)目上花費(fèi)的整改周期也很長(zhǎng)，為此，本文根據(jù)從事EMC實(shí)驗(yàn)室工作多年經(jīng)驗(yàn)的同事心得，并結(jié)合有關(guān)資料，總結(jié)出以下EMC整改方法與整改措施。

1．EMC相關(guān)知識(shí)介紹

1.1 EMC Electromagnetic compatibility，電磁兼容性（EMC=EMI+EMS），EMI（Electromagnetic Interference）：電磁干擾，主要包括輻射發(fā)射、傳導(dǎo)發(fā)射。EMS（Electromagnetic Susceptibility）：電磁抗擾度，主要包括輻射抗擾、傳導(dǎo)抗擾。1.2 EMC定義及要素

EMC定義：在同一電磁環(huán)境中，設(shè)備能夠不因?yàn)槠渌O(shè)備的干擾影響正常工作，同時(shí)也不對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生影響工作的干擾。EMC三要素如圖1，缺少任何一個(gè)都構(gòu)不成EMC問(wèn)題。

2．整機(jī)測(cè)試出現(xiàn)的EMC超標(biāo)，主要是30M-1G的輻射問(wèn)題，主要采取以下方法

2.1 首先整機(jī)用電腦測(cè)試軟件進(jìn)行水平極化方向和垂直極化方向的預(yù)掃，若出現(xiàn)超標(biāo)噪聲點(diǎn)，初步判斷輻射主要是由水平線還是有垂直線產(chǎn)生的

當(dāng)接收天線為水平時(shí)噪聲強(qiáng)度較高，可以推測(cè)此噪聲來(lái)源主要是由產(chǎn)品內(nèi)或外的水平線所造成，而當(dāng)接收天線為垂直時(shí)噪聲強(qiáng)度較高，可以推測(cè)此噪聲來(lái)源主要是由產(chǎn)品內(nèi)或外的垂直線所造成，2.2 判斷最大輻射位置

在EMC測(cè)試時(shí)，除了天線要測(cè)試水平與垂直二個(gè)極化方向外，待測(cè)物的桌子要旋轉(zhuǎn)360度，記錄最大的噪聲讀值，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)噪聲無(wú)法符合時(shí)，除了先判斷水平和垂直噪聲的差異外，便是要將待測(cè)物旋轉(zhuǎn)到最大的噪聲位置，由于電子產(chǎn)品其噪聲的輻射往往會(huì)在某一個(gè)角度最大，而此時(shí)待測(cè)物面向天線的位置，往往是造成輻射的來(lái)源，通常要分析這位置附近的組件、導(dǎo)線及屏蔽效果，如此則較容易鎖定范圍，再仔細(xì)分析問(wèn)題 2.3 判斷輻射主要是由共模或差模騷擾產(chǎn)生的

對(duì)噪聲頻譜預(yù)掃圖形進(jìn)行分析，若看到整個(gè)頻帶的基線為一寬帶的噪聲，我們可以視為共模騷擾的噪聲，若其上一支支單獨(dú)的噪聲點(diǎn)可以視為差騷擾模噪聲。將噪聲分布情形分成共模騷擾和差騷擾模的作用，主要便是要判斷其分別造成的輻射來(lái)源機(jī)制，如此幫助找到問(wèn)題點(diǎn)及對(duì)策的方法。

造成共模騷擾的原因主要是接地與屏蔽，也就是當(dāng)發(fā)現(xiàn)的噪聲非常高時(shí)，則要先考慮產(chǎn)品內(nèi)的接地與屏蔽的問(wèn)題。而造成差騷擾模的原因則主要是線的問(wèn)題，包括電路板上的布線、產(chǎn)品內(nèi)部的各種導(dǎo)線及外部的連接線，故要從連線和PCB布線來(lái)找出問(wèn)題，能夠從這兩個(gè)方面先把問(wèn)題厘清，對(duì)于深入細(xì)部的修改是很有幫助的。2.4 用諧波判斷噪聲源

大部份噪聲測(cè)試的頻譜圖，皆可以看到如下之一支支等距的噪聲，這一支支等距的噪聲亦即為噪聲的諧波，通常可由其判斷噪聲的來(lái)源。

計(jì)算每一支等距噪聲差，即為噪聲的源頭頻率，一般為晶振，內(nèi)存時(shí)鐘等，由于在電路板上往往會(huì)使用數(shù)個(gè)不同頻率的晶振、時(shí)鐘，以致有時(shí)無(wú)法判斷是那一個(gè)晶振、時(shí)鐘所造成，利用這個(gè)方法有時(shí)可以很快的確定是那一個(gè)晶振、時(shí)鐘造成，然后再出對(duì)策，如此可省除逐一拆除晶振、時(shí)鐘判斷，或者在電路板上逐一割線判斷的麻煩。2.5 用頻譜儀對(duì)噪聲點(diǎn)進(jìn)行判斷

除了使用諧波的觀念來(lái)判斷噪聲的來(lái)源外，尚可將噪聲點(diǎn)展開(kāi)來(lái)判斷，也就是將頻譜分析儀的范圍減小，然后研究造成的機(jī)制。

由于造成輻射噪聲的成因很多，而產(chǎn)品也可能有多種功能組件會(huì)引起噪聲干擾，通常頻譜分析儀設(shè)定由30MHz測(cè)到1000MHz，如此可以很快看出有那些噪聲無(wú)法符合要求，但是因?yàn)轭l寬設(shè)定太大，故噪聲幾乎都是一支一支的狀態(tài)顯現(xiàn)，無(wú)法對(duì)寬帶噪聲進(jìn)行分析，如果我們將頻譜的范圍減小到100kHz，此時(shí)便可對(duì)產(chǎn)生噪聲的波形進(jìn)行具體分析，結(jié)合產(chǎn)品電路找到噪聲源。2.6 以液晶電視為例

在不影響電源開(kāi)機(jī)的情況下可以將導(dǎo)線或連接線逐一取下，看頻譜分析儀的噪聲大小，以此確定輻射源，采取相應(yīng)對(duì)策：

（1）對(duì)上屏線產(chǎn)生的輻射騷擾，改變上屏線走向，將上屏線與液晶屏金屬背板用導(dǎo)電布連接；改變軟件參數(shù)，對(duì)上屏頻率展頻；

（2）對(duì)各種連線產(chǎn)生的輻射騷擾，改變連線的走向，將連線用導(dǎo)電布與液晶屏金屬背板連接；

（3）主板產(chǎn)生的輻射騷擾，用導(dǎo)電泡綿將主板CPU、內(nèi)存與液晶屏金屬背板連接；（4）接地不良產(chǎn)生的輻射騷擾，擰緊金屬接地螺釘，增加接地點(diǎn)；（5）在引起輻射超標(biāo)的連接線上加磁環(huán)。

3．整改實(shí)際案例

3.1 針對(duì)產(chǎn)品已經(jīng)研制結(jié)束的整改措施

3.1.1 現(xiàn)象：空調(diào)KFR-72LW-Q1V傳導(dǎo)測(cè)試不合格

對(duì)策：在電源端加磁環(huán)后測(cè)試合格。

3.1.2 現(xiàn)象：液晶電視LE40C19市場(chǎng)審核輻射場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試不合格

對(duì)策：將揚(yáng)聲器線與液晶金屬背板相連（通過(guò)導(dǎo)電布），測(cè)試合格。3.2 針對(duì)產(chǎn)品在研制階段的整改措施

典型的產(chǎn)品電磁輻射問(wèn)題，有一些頻率點(diǎn)上超出標(biāo)準(zhǔn)的要求，由于輻射發(fā)射的測(cè)試不確定度很大，各個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間的測(cè)試結(jié)果差異很大，許多公司都要求輻射發(fā)射的測(cè)試結(jié)果有 4-6dB的余量。

類(lèi)似輻射發(fā)射超標(biāo)的情況經(jīng)常發(fā)生，要想解決，須弄清楚輻射產(chǎn)生的根本原因，據(jù)筆者分析，可能的輻射問(wèn)題來(lái)源有：（1）印刷線路板中走線問(wèn)題引起的 在PCB 板走線中應(yīng)該注意一些高速信號(hào)的回流路徑，我們知道信號(hào)即有電壓也會(huì)存在電流，而信號(hào)電流總是要流回其源頭，如果高速信號(hào)的回流路徑過(guò)大，形成環(huán)路，很容易對(duì)外輻射能量。

（2）連接 PCB 板的電纜引走的問(wèn)題

與電路板相連的電纜也是產(chǎn)生輻射問(wèn)題的原因之一，因?yàn)楦咚傩盘?hào)電流在電纜中流動(dòng)由于環(huán)路和阻抗不匹配等原因很易對(duì)外產(chǎn)生共模或差模的電磁輻射。同理，在多層電路板中，如果疊層設(shè)計(jì)不合理，疊層之間的電磁場(chǎng)耦合存在天線效應(yīng)，對(duì)外進(jìn)行能量輻射；輻射的能量從哪里出來(lái)，如何解決？通常要花費(fèi)工程師相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行分析解決。通過(guò)仿真分析結(jié)果則很清晰表明的產(chǎn)生輻射問(wèn)題的機(jī)理，在高頻狀態(tài)下，電流總是尋找最短路徑回到源端，在存在障礙的情況下（高阻抗、環(huán)流面積大）就會(huì)對(duì)產(chǎn)生輻射。

5．總結(jié)

總之，解決EMC的問(wèn)題應(yīng)該在產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程之中予以解決，而不是在產(chǎn)品研發(fā)完成之后再進(jìn)行修補(bǔ)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循一些EMC的設(shè)計(jì)規(guī)則，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審，并在每個(gè)研發(fā)階段應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的EMC工程測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。從EMC問(wèn)題產(chǎn)生的根源上解決問(wèn)題永遠(yuǎn)比在表面上解決（如屏蔽）要好的多，且成本更低，在整個(gè)項(xiàng)目研發(fā)流程中，對(duì)EMC問(wèn)題解決的越晚，所產(chǎn)生的成本會(huì)更高。（本文由EMC整改實(shí)驗(yàn)室德普華檢測(cè)編輯整理發(fā)布，僅供參考閱讀）

第二篇：EMC整改

首先，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行診斷，分析其干擾源所在及其相互干擾的途徑和方式。再根據(jù)分析結(jié)果，有針對(duì)性的進(jìn)行整改。

一般來(lái)說(shuō)主要的整改方法有如下幾種。減弱干擾源 在找到干擾源的基礎(chǔ)上，可對(duì)干擾源進(jìn)行允許范圍內(nèi)的減弱，減弱源的方法一般有如下方法：

a 在IC的Vcc和GND之間加去耦電容，該電容的容量在0。01μF棗0。1μF之間，安裝時(shí)注意電容器的引線，使它越短越好。

b 在保證靈敏度和信噪比的情況下加衰減器。如VCD、DVD視盤(pán)機(jī)中的晶振，它對(duì)電磁兼容性影響較為嚴(yán)重，減少其幅度就是可行的方法之一，但其不是唯一的解決方法。

c 還有一個(gè)間接的方法就是使信號(hào)線遠(yuǎn)離干擾源。電線電纜的分類(lèi)整理 在電子設(shè)備中，線間耦合是一種重要的途徑，也是造成干擾的重要原因，因?yàn)轭l率的因素，可大體分為高頻耦合與低頻耦合。因耦合方式不同，其整改方法也是不同的，下邊分別討論：

(1)低頻耦合 低頻耦合是指導(dǎo)線長(zhǎng)度等于或小于1/16波長(zhǎng)的情況，低頻耦合又可分為電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合，電場(chǎng)耦合的物理模型是電容耦合，因此整改的主要目的是減小分布耦合電容或減小耦合量，可采用如下的方法：

a 增大電路間距是減小分布電容的最有效的方法。

b 追加高導(dǎo)電性屏蔽罩，并使屏蔽罩單點(diǎn)接地能有效的抑制低頻電場(chǎng)干擾。

c 追加濾波器可減小兩電路間的耦合量。

d 降低輸入阻抗，例如CMOS電路的輸入阻抗很高，對(duì)電場(chǎng)干擾極其敏感，可在允許范圍內(nèi)在輸入端并接一個(gè)電容或阻值較低的電阻。磁場(chǎng)耦合的物理模型是電感耦合，其耦合主要是通過(guò)線間的分布互感來(lái)耦合的，因此整改的主要方法是破壞或減小其耦合量，大體可采用如下的方法： a 追加濾波器，在追加濾波器時(shí)要注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應(yīng)。

b 減小敏感回路與源回路的環(huán)路面積，即盡量使信號(hào)線或載流線與其回線靠近或扭絞在一體。c 增大兩電路間距，以便減小線間互感來(lái)減低耦合量。

d 若有可能，盡量使敏感回路與源回路平面正交或接近正交來(lái)降低兩電路的耦合量。

e 用高導(dǎo)磁材料來(lái)包扎敏感線，可有效的解決磁場(chǎng)干擾問(wèn)題，值得注意的是要構(gòu)成閉和磁路，努力減小磁路的磁阻將會(huì)更加有效。

(2)高頻耦合 高頻耦合是指長(zhǎng)于1/4波長(zhǎng)的走線由于電路中出現(xiàn)電壓和電流的駐波，會(huì)使耦合量增強(qiáng)，可采用如下的方法加以解決：

a 盡量縮短接地線，與外殼接地盡量采用面接觸的方式。

b 重新整理濾波器的輸入輸出線，防止輸入輸出線間耦合，確保濾波器的濾波效果不變差。c 屏蔽電纜屏蔽層采用多點(diǎn)接地。

d 將連接器的懸空插針接到地電位，防止其天線效應(yīng)。改善地線系統(tǒng) 理想的地線是一個(gè)零阻抗，零電位的物理實(shí)體，它不僅是信號(hào)的參考點(diǎn)，而且電流流過(guò)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電壓降。在具體的電氣電子設(shè)備中，這種理想地線是不存在的，當(dāng)電流流過(guò)地線時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生電壓降。據(jù)此可根據(jù)地線中干擾形成機(jī)理可歸結(jié)為以下兩點(diǎn)，第一，減小低阻抗和電源饋線阻抗。第二，正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路，按接地方式來(lái)分有懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地。如果敏感線的干擾主要來(lái)自外部空間或系統(tǒng)外殼，此時(shí)可采用懸浮地的方式加以解決，但是懸浮地設(shè)備容易產(chǎn)生靜電積累，當(dāng)電荷達(dá)到一定程度后，會(huì)產(chǎn)生靜電放電，所以懸浮地不宜用于一般的電子設(shè)備。單點(diǎn)接地適用于低頻電路，為防止工頻電流及其他雜散電流在信號(hào)地線上各點(diǎn)之間產(chǎn)生地電位差，信號(hào)地線與電源及安全地線隔離，在電源線接大地處單點(diǎn)連接。單點(diǎn)接地主要適用于頻率低于3MHz的情況。多點(diǎn)接地是高頻信號(hào)唯一實(shí)用的接地方式，在射頻時(shí)會(huì)呈現(xiàn)傳輸線特性，為使多點(diǎn)接地的有效性，當(dāng)接地導(dǎo)體長(zhǎng)度超過(guò)最高頻率1/8波長(zhǎng)時(shí)，多點(diǎn)接地需要一個(gè)等電位接地平面。多點(diǎn)接地適用于300KHz以上。混合接地適用于既然有高頻又有低頻的電子線路中。屏蔽 屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性能的重要措施之一，它能有效的抑制通過(guò)空間傳播的各種電磁干擾。屏蔽按機(jī)理可分為磁場(chǎng)屏蔽與電場(chǎng)屏蔽及電磁屏蔽。電場(chǎng)屏蔽應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： a 選擇高導(dǎo)電性能的材料，并且要有良好的接地。

b 正確選擇接地點(diǎn)及合理的形狀，最好是屏蔽體直接接地。磁場(chǎng)屏蔽通常只是指對(duì)直流或甚低頻磁場(chǎng)的屏蔽，其屏蔽效能遠(yuǎn)不如電場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽，磁屏蔽往往是工程的重點(diǎn)，磁屏蔽時(shí)： a 要選用鐵磁性材料。

b 磁屏蔽體要遠(yuǎn)離有磁性的元件，防止磁短路。

c 可采用雙層屏蔽甚至三層屏蔽。

d 屏蔽體上邊的開(kāi)孔要注意開(kāi)孔的方向，盡可能使縫的長(zhǎng)邊平行于磁通流向，使磁路長(zhǎng)度增加最少。一般來(lái)說(shuō)，磁屏蔽不需要接地，但為防止電場(chǎng)感應(yīng)，還是接地為好。電磁場(chǎng)在通過(guò)金屬或?qū)﹄姶艌?chǎng)有衰減作用的阻擋體時(shí)，會(huì)受到一定程度的衰減，即產(chǎn)生對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽作用。在實(shí)際的整改過(guò)程中視具體需要而定選擇何種屏蔽及屏蔽體的形狀、大小、接地方式等。改變電路板的布線結(jié)構(gòu) 有些頻率點(diǎn)是通過(guò)電路板上走線分布參數(shù)所決定的，通過(guò)前述方法不大有用，此類(lèi)整改通過(guò)在走線中增加小的電感、電容、磁珠來(lái)改變電路參數(shù)結(jié)構(gòu)，使其移到限值要求較高的頻率點(diǎn)上。對(duì)于這類(lèi)干擾，要想從根本上解決其影響，就要重新布線。

小結(jié)：總之前面幾種方法對(duì)提高電磁兼容性都有好處，但應(yīng)用最為廣泛的是改變地線結(jié)構(gòu)及電線電纜的分類(lèi)整理的方法，這些方法不僅節(jié)約成本，而且是最有效的整改方法。屏蔽雖然會(huì)增加成本，但是其所起到的屏蔽效能有時(shí)是其它方法無(wú)法媲美的。所以，在實(shí)際的整改中應(yīng)以改變地線結(jié)構(gòu)、電線電纜的分類(lèi)整理、屏蔽的方法為主，以其它方法為輔

第三篇：電子產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)

電子產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)

1、EMC概述

EMC術(shù)語(yǔ)、EMC試驗(yàn)項(xiàng)目、EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、EMC認(rèn)證（CE、FCC、3C）

2、輻射發(fā)射RE 2.1基本設(shè)計(jì)方法

輻射發(fā)射原理、差模輻射和共模輻射模型、共模輻射場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式、差模輻射場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式、減小共模和差模干擾關(guān)鍵、EMC三要素、RE整改：電纜(信號(hào)/電源)是否超標(biāo)、結(jié)構(gòu)屏蔽是否致超標(biāo)、單板是否致超標(biāo)。

2.2信號(hào)電纜電纜輻射原理、同軸電纜設(shè)計(jì)、平衡電纜設(shè)計(jì)、USB電纜設(shè)計(jì)、屏蔽電纜轉(zhuǎn)接介質(zhì)、屏蔽線進(jìn)出屏蔽體設(shè)計(jì)。

2.3結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計(jì)如何進(jìn)行縫隙的屏蔽設(shè)計(jì)、信號(hào)線進(jìn)出屏蔽體設(shè)計(jì)、屏蔽機(jī)箱設(shè)計(jì)、屏蔽搭接設(shè)計(jì)案例。

2.4接口濾波接口濾波、濾波器設(shè)計(jì)、電源接口濾波電路、接口濾波器件參數(shù)調(diào)整、一般信號(hào)接口濾波設(shè)計(jì)、電源接口濾波設(shè)計(jì)。

2.5EMI預(yù)防性設(shè)計(jì)單板濾波設(shè)計(jì)、晶振電源濾波電路、時(shí)鐘輸出匹配濾波設(shè)計(jì)、總線信號(hào)輸出匹配濾波設(shè)計(jì)、主芯片電源濾波設(shè)計(jì)。

2.6電路板級(jí)EMC設(shè)計(jì)走線減小環(huán)路、接口地處理、濾波器前后走線、改善晶振布線、雙面單板設(shè)計(jì)。

2.7其它設(shè)計(jì)方法

3、傳導(dǎo)發(fā)射CE 3.1傳導(dǎo)干擾源頭分析差模干擾的測(cè)試原理、共模干擾的測(cè)試原理、開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾點(diǎn)、如何定位差模和共模干擾。

3.2傳導(dǎo)耦合途徑分析差模噪聲耦合途徑、共模發(fā)射由分布參數(shù)形成耦合途徑、分布電容。

3.3傳導(dǎo)發(fā)射整改方法對(duì)干擾源的抑制、傳導(dǎo)差模噪聲的抑制方法、傳導(dǎo)共模噪聲的抑制方法。

4、靜電抗擾度ESD 4.1ESD基本知識(shí)

靜電干擾與危害原理、靜電放電敏感分級(jí)、常見(jiàn)半導(dǎo)體器件的ESD易損值、電磁脈沖效應(yīng)。

4.2常見(jiàn)靜電整改器件常見(jiàn)靜電整改器件、TVS管原理、壓敏電阻。

4.3靜電問(wèn)題整改思路靜電試驗(yàn)介紹、靜電放電的傳導(dǎo)方式、靜電的強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng)、靜電放電的發(fā)射方式。

4.4靜電問(wèn)題整改思路空氣放電問(wèn)題定位空氣放電的定位、結(jié)構(gòu)處理、關(guān)鍵電路處理、PCB布線處理、軟件處理、鍵盤(pán)空氣放電ESD問(wèn)題定位。

4.5接觸放電問(wèn)題定位器件設(shè)計(jì)注意、器件PCB布局設(shè)計(jì)注意、敏感電路局部屏蔽處理。

5、電快速瞬變脈沖群 5.1EFT干擾現(xiàn)象介紹

電快速瞬變脈沖群的起因、容易出現(xiàn)問(wèn)題場(chǎng)合、干擾的特點(diǎn)。5.2EFT干擾機(jī)理分析 信號(hào)發(fā)生器電路、EFT信號(hào)波形、EFT干擾成分、EFT干擾耦合途徑、EFT干擾與分布參數(shù)、EFT機(jī)理。

5.3EFT干擾整改思路干擾信號(hào)的耦合、干擾性質(zhì)、解決思路。5.4EFT干擾整改常用器件磁環(huán)、電容、共模電感、其他器件。

6、測(cè)試儀器與工具探頭介紹、簡(jiǎn)易探頭實(shí)物、探頭的種類(lèi)、使用磁場(chǎng)探頭進(jìn)行結(jié)構(gòu)縫隙泄漏定位、使用電場(chǎng)探頭進(jìn)行幅度測(cè)量、產(chǎn)品定位與解決流程。

7、常用EMC濾波器件頻譜分析電容的作用、單板使用的濾波電容、電容元器件頻譜分析、差模電感的作用、差模電感在實(shí)際的產(chǎn)品上應(yīng)用、差模電感元器件頻譜分析、共模電感的作用、共模電感在實(shí)際產(chǎn)品上的應(yīng)用、共模電感元器件頻譜分析、電阻在EMI中的作用、電阻元器件頻譜分析、磁珠的作用、磁珠在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用、磁珠元器件頻譜分析。

第四篇：電子產(chǎn)品EMC處理入門(mén)

電子產(chǎn)品EMC處理入門(mén)

CE認(rèn)證中EMC測(cè)試，有三個(gè)重要部分：電磁兼容ＥＭＩ，靜電ＥＳＤ，電源浪涌。

第一個(gè)部分：EMI電磁兼容

圖一，實(shí)驗(yàn)室EMI報(bào)告實(shí)例，各個(gè)試驗(yàn)室的報(bào)告大致一致，上圖是平板電腦在插充電器播放SD卡里的視頻的掃描結(jié)果。橫坐標(biāo)是頻率30-1000MHz，縱坐標(biāo)是輻射強(qiáng)度dBuV/m,圖中表示在162.041這個(gè)頻點(diǎn)上面輻射超標(biāo)。

主要是防止電子產(chǎn)品的輻射尖峰高于標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)周?chē)钠渌娖髟O(shè)備，例如電視，音響，心臟起搏器等產(chǎn)生干擾。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)限值是40dB，自己掃起來(lái)會(huì)比較麻煩，設(shè)備條件也達(dá)不到CE的要求，所以一般是先去實(shí)驗(yàn)室微波暗室先對(duì)全頻段掃一遍。然后回公司用頻譜儀輔助整改。實(shí)驗(yàn)室價(jià)格大多是標(biāo)價(jià)700一小時(shí)，最少半小時(shí)算，一般打6-8折。就是400-500一小時(shí)左右。一般簽約長(zhǎng)期合作會(huì)按6折算的。

另一個(gè)方面是PCB發(fā)散的DB值比較高的電磁波會(huì)導(dǎo)致wifi,3G,GPS,BT天線受到干擾而信號(hào)變差，靈敏度（信號(hào)分辨率）降低，體現(xiàn)在GPS上是搜星速度變慢且信號(hào)dB值降低。Wifi上面則是到一定距離以后就無(wú)法正常播放視頻。

EMI后期處理主要方法是做好屏蔽罩，包導(dǎo)電布，（導(dǎo)電布要良好接地），使用排阻和共模電感這些方法。3G4G和wifi的超標(biāo)波峰則是通過(guò)匹配ANT線上的電容電阻和修改固件來(lái)降低某個(gè)頻點(diǎn)的發(fā)射功率來(lái)改善。

對(duì)于PCBlayout 的修改和預(yù)防，有這幾個(gè)方面：

a、輻射比較大的線走內(nèi)層；主要是高速的信號(hào)線和時(shí)鐘線，例如HDMI，MIPI，USB，wifi SOIO，TF SDIO，CAM 等

b、走線和電源避免出現(xiàn)直角和銳角，覆銅和銅箔要做好倒角；地線走線端點(diǎn)要打過(guò)孔

c、走線折角越大越好，越平滑發(fā)散越小；

d，高速線和時(shí)鐘線要做好阻抗，特征阻抗可以保證電磁波剛好被接收端接收。如果阻抗差得較大，就會(huì)出現(xiàn)乒乓球效應(yīng)，部分信號(hào)會(huì)反射回來(lái)反復(fù)激蕩，最終變成電磁波發(fā)散出去，一般某種信號(hào)線的特征阻抗和該信號(hào)的頻率和波形有關(guān)，控制阻抗的方法是控制走線寬度，走線間距，阻抗線要求相鄰的地層是完整的，作為“參考平面”。板廠還有控制隔層（也叫介質(zhì)層/絕緣層）厚度和控制走線銅厚等方法來(lái)控制阻抗。一般計(jì)算阻抗使用的是SI9000軟件。

e、對(duì)于屏，SD卡，HDMI，WIFI，攝像頭的時(shí)鐘線，要求做好包地；還有板載GPS模塊的時(shí)鐘也要做好包地，這些是導(dǎo)致輻射超標(biāo)的元兇。還有HDMI，MIPI屏，USB的差分線，也要做好阻抗和包地，以上的重要信號(hào)線，有條件都要走內(nèi)層。其他的比如DCDC電源和PMU等一般都要加屏蔽罩來(lái)降低輻射強(qiáng)度。大量的電感的輻射也不能忽視。

平板電腦和手機(jī)CE的EMI測(cè)試有這幾個(gè)模式：

前攝像頭插SD卡錄像模式，后攝像頭插SD卡錄像模式，前后攝像頭自動(dòng)連拍（apk實(shí)現(xiàn)）模式，HDMI用SD卡放視頻模式，電腦拷貝文件到平板電腦模式測(cè)試。

其中最難通過(guò)的是HDMI模式和USB傳輸模式。這兩個(gè)項(xiàng)目都要求選用極好的，帶屏蔽的，已經(jīng)通過(guò)了EMI標(biāo)準(zhǔn)的傳輸線來(lái)測(cè)試才比較好通過(guò)。

如果在第一次試產(chǎn)完畢就完整的掃描一下不加外殼的樣機(jī)在各個(gè)工作模式下的輻射參數(shù)，然后通過(guò)增加和調(diào)整磁珠，皮法級(jí)的電容、共模電感，排阻的值，修改走線，優(yōu)化走線的阻抗值這些方法來(lái)改善EMI，還是很好解決的。

有些公司設(shè)立了EMI工程師這個(gè)職位主要任務(wù)就是用這些方法來(lái)改善PCB，國(guó)際化的電子產(chǎn)品都需要過(guò)3C（中國(guó)）、CE（歐洲）、FCC（美國(guó)）等認(rèn)證。南美市場(chǎng)和韓日臺(tái)等也有自己的認(rèn)證，大致標(biāo)準(zhǔn)和以上三種差不多。

第二部分：靜電測(cè)試（ESD）

這個(gè)主要測(cè)試項(xiàng)目有兩個(gè)，空氣放電（距離5mm左右放電，這個(gè)產(chǎn)品各個(gè)部位都要打）和接觸放電（就是放電頭接觸打，只打手摸得到的導(dǎo)電部分，比如USB座子、HDMI座子，SD卡座子外緣,金屬邊框和外殼等。

這個(gè)靜電測(cè)試主要是保證空氣干燥的環(huán)境下，電子產(chǎn)品能夠和平時(shí)一樣正常工作。

比如沙漠地區(qū)，和各國(guó)的冬天，一般都是空氣濕度低，衣服摩擦產(chǎn)生靜電就會(huì)很多，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)中摩擦產(chǎn)生的靜電還要大一些，這些靜電的電壓都有4—10KV左右。

一般平板電腦的標(biāo)準(zhǔn)是接觸放電±4KV，空氣放電±8KV；有些客戶(hù)要求嚴(yán)格些的要求是接觸放電±6KV，空氣放電±10KV；汽車(chē)電子的靜電認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要高于平板電腦。

測(cè)試的模式有關(guān)機(jī)測(cè)試，開(kāi)機(jī)桌面模式測(cè)試，還有播放視頻測(cè)試等。都要把接觸放電和空氣放電對(duì)相應(yīng)部位過(guò)一遍，一般都是打一次靜電用接地線放上去把靜電放掉，每個(gè)部位打10次。而且正負(fù)高壓都要測(cè)試。正負(fù)高壓測(cè)試結(jié)果有時(shí)會(huì)不同。

測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)是電子功能要正常，各個(gè)模塊工作正常，沒(méi)有死機(jī)花屏概率性關(guān)機(jī)，損壞無(wú)法開(kāi)機(jī)等現(xiàn)象出現(xiàn)。測(cè)試前要經(jīng)過(guò)軟硬件測(cè)試和老化測(cè)試，確保樣機(jī)ok，如果測(cè)試后拿回去老化出現(xiàn)概率性死機(jī)，也是不通過(guò)的，但是一般不影響過(guò)認(rèn)證。

深圳大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都是測(cè)靜電標(biāo)價(jià)500一小時(shí)，有專(zhuān)業(yè)的靜電測(cè)試房和測(cè)試設(shè)備，一般也是6-8折。一般半小時(shí)可以搞定，包括整改。

靜電處理的方法的核心是導(dǎo)通到地，比如USB和SD卡的座子到地平面多打過(guò)孔，使靜電從電阻最小的通路進(jìn)入地平面；還有就是在信號(hào)線和電源線上面加靜電管/TVS管，該元件在電壓超過(guò)限值的時(shí)候會(huì)由超大電阻變成極小電阻，將靜電導(dǎo)入地平面。

還有一個(gè)后期最常用的方法就是用導(dǎo)電布和導(dǎo)電泡綿把靜電導(dǎo)入地平面，或者在塑料后殼上面貼大面積導(dǎo)電布或者鋁箔紙做一個(gè)存儲(chǔ)靜電的“大水池”，再用導(dǎo)電泡棉把出問(wèn)題的部位的導(dǎo)電部分和這個(gè)大水池還有充分接地。

第三部分，浪涌測(cè)試。

手機(jī)平板只是測(cè)試充電器。插拔過(guò)程瞬間，手機(jī)平板那種5V充電器的瞬間電壓一般在15V左右，只有一個(gè)波峰。這個(gè)波峰比較容易造成電子產(chǎn)品損壞，比如擊穿輸入口附近的濾波電容或者某些電源IC導(dǎo)致短路。

質(zhì)量越好的充電器這個(gè)參數(shù)壓得約低。充電器空載的時(shí)候這個(gè)波峰會(huì)比帶負(fù)載時(shí)高一些（3-10V）。捕捉這個(gè)插拔浪涌電壓的方法是用電子負(fù)載儀來(lái)模擬電子產(chǎn)品作為負(fù)載。然后用示波器單次來(lái)自動(dòng)捕捉USB-5V上的這個(gè)浪涌電壓。捕捉10次取平均值。

CE標(biāo)準(zhǔn)是要求把這個(gè)峰值壓在負(fù)載10V，空載12V。

汽車(chē)電子由于點(diǎn)火線波動(dòng)更大，對(duì)于浪涌的測(cè)試會(huì)要求更高。

我們要增加對(duì)浪涌電流的承受能力，一個(gè)是在DC12V上面要盡量使用耐壓30V以上的電容，另一個(gè)是在DC12V和PWR上面使用TVS管；但是由于TVS管被過(guò)高的持續(xù)電壓擊穿后會(huì)造成短路燒壞殼子，所以必須放在保險(xiǎn)絲和過(guò)壓保護(hù)IC后面，或者DCDC后面。

還有就是要在電源線，地線和銅箔和過(guò)孔上留足余量。

過(guò)孔電流計(jì)算，按照0204過(guò)孔周長(zhǎng)0.6mm,0305過(guò)孔0.9mm，（等價(jià)與走線）來(lái)算；溫升控制要求低于10度，1mm，1orz,按照1.5-2A電流來(lái)算,留足余量3-5倍，板子的穩(wěn)定性就可以好很多。

最后就是元件例如DCDC選型的時(shí)候選耐壓高的，12V以下其實(shí)考慮這方面的并不多。

這些方法總結(jié)起來(lái)就是做好電路規(guī)劃，選好電容，加TVS，注意走線過(guò)孔。同時(shí)還要注意電流補(bǔ)償產(chǎn)生的上沖，還有瞬間功率太大造成的下沖問(wèn)題（軌道塌陷）。

最后講一講信號(hào)處理這部分，藍(lán)牙很好過(guò)，基本測(cè)試要求100KB/S很好過(guò)，原理圖沒(méi)錯(cuò)基本就沒(méi)問(wèn)題。一般都是和FM、WIFI做在一起了。

WIFI的話要求把阻抗做好，走線較長(zhǎng)的話拐角用圓弧，有合適的匹配電容電阻，如下圖就是一個(gè)WIFI天線做得比較好的。

還有好的天線廠也很重要，例如固戍云希大部分wifi天線可以做到距離25M穿一道墻，wifi apk測(cè)試53-58dB左右，25m播放網(wǎng)絡(luò)視頻緩沖在10S以?xún)?nèi)，而且不會(huì)中斷。但是云希調(diào)3G4G天線只是還行，勉強(qiáng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，70分。GPS FPC天線也一般。

另一家比如南斗星和圣瑪爾在GPS和3G，4G天線上面有更好的表現(xiàn)。wifi驅(qū)動(dòng)本身對(duì)信號(hào)也是有很大影響的，如果對(duì)wifi信號(hào)強(qiáng)度要求比較高，可以直接讓供應(yīng)商把通過(guò)調(diào)節(jié)軟件固件把wifi發(fā)射功率調(diào)高一些（一般都設(shè)為22.5dB 的發(fā)射功率），從天線座子用端子把信號(hào)接出來(lái)，用網(wǎng)分，8960，頻譜儀和CM300，CM500這些儀器都可以測(cè)試發(fā)射功率的，缺乏設(shè)備就可以直接拿去天線廠和模塊廠測(cè)試。這個(gè)是有源測(cè)試。

但是發(fā)射功率調(diào)高，信號(hào)質(zhì)量就會(huì)下降，例如出現(xiàn)信號(hào)波形變形嚴(yán)重（EVM值高）還有靈敏度下降的情況，就是25m信號(hào)接收到45dB，但是看視頻卻看不了。（靈敏度定義wifi和3G有些不同的，定義為丟包率7%/3%的時(shí)候的信號(hào)強(qiáng)度，直接可以理解為信號(hào)分辨率，主要受干擾/雜波和信號(hào)變形影響）

舉例2，目前平板手機(jī)基本都是GPS，wifi，藍(lán)牙，F(xiàn)M是4合1天線，著重調(diào)WIFI和GPS天線。藍(lán)牙和WIFI的頻段很接近的。3G是一根天線，4G一般都要一主一副2跟天線，主要是頻點(diǎn)太多了。

例如4G測(cè)試，有1000多個(gè)頻點(diǎn)，要測(cè)試2-3個(gè)小時(shí)（Ｃｍ５００自動(dòng)化測(cè)試）。

４Ｇ方面，目前沒(méi)有自己畫(huà)過(guò)，知道做得比較好的有華旭昌，品網(wǎng)和發(fā)掘。之前４Ｇ都是和他們合作的，需要買(mǎi)ＣＭ５００，不然很難搞定，基本必須要一個(gè)通信工程師來(lái)調(diào)模塊各個(gè)頻點(diǎn)的發(fā)射功率的的，要不然某些頻點(diǎn)（某些地區(qū)）信號(hào)表現(xiàn)會(huì)比較差。

第五篇：EMC整改報(bào)告

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