摘要

      EMC的各種指標(biāo)是目前在所有標(biāo)準(zhǔn)要求的項目中，在產(chǎn)品設(shè)計時最難以達到的；由于EMC的設(shè)計經(jīng)驗較少，經(jīng)常在設(shè)計完成之后才進行EMC測試，一旦測試發(fā)現(xiàn)問題，會出現(xiàn)產(chǎn)品準(zhǔn)備上市銷售時EMC的問題總是沒有時間解決，項目不斷的延遲，需要再花費大量的時間去解決，相信這是每位遇到EMC問題的研發(fā)人員的深刻體會。電子產(chǎn)品的輻射發(fā)射與傳導(dǎo)發(fā)射兩個項目，是國家3C認證標(biāo)準(zhǔn)（GB13837-2012、GB9254-2008）強制檢測的項目，而電子產(chǎn)品在這兩個項目上花費的整改周期也很長，為此，本文根據(jù)從事EMC實驗室工作多年經(jīng)驗的同事心得，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)備能夠不因為其他設(shè)備的干擾影響正常工作，同時也不對其他設(shè)備產(chǎn)生影響工作的干擾。EMC三要素如圖1，缺少任何一個都構(gòu)不成EMC問題。

2．整機測試出現(xiàn)的EMC超標(biāo)，主要是30M-1G的輻射問題，主要采取以下方法

2.1 首先整機用電腦測試軟件進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，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)接收天線為水平時噪聲強度較高，可以推測此噪聲來源主要是由產(chǎn)品內(nèi)或外的水平線所造成，而當(dāng)接收天線為垂直時噪聲強度較高，可以推測此噪聲來源主要是由產(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測試時，除了天線要測試水平與垂直二個極化方向外，待測物的桌子要旋轉(zhuǎn)360度，記錄最大的噪聲讀值，因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)噪聲無法符合時，除了先判斷水平和垂直噪聲的差異外，便是要將待測物旋轉(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在某一個角度最大，而此時待測物面向天線的位置，往往是造成輻射的來源，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，再仔細分析問題

2.3 判斷輻射主要是由共?；虿钅ｒ}擾產(chǎn)生的

對噪聲頻譜預(yù)掃圖形進行分析，若看到整個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，若其上一支支單獨的噪聲點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源機制，如此幫助找到問題點及對策的方法。

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，則要先考慮產(chǎn)品內(nèi)的接地與屏蔽的問題。而造成差騷擾模的原因則主要是線的問題，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布線來找出問題，能夠從這兩個方面先把問題厘清，對于深入細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?？捎善渑袛嘣肼暤膩碓?。

計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)存時鐘等，由于在電路板上往往會使用數(shù)個不同頻率的晶振、時鐘，以致有時無法判斷是那一個晶振、時鐘所造成，利用這個方法有時可以很快的確定是那一個晶振、時鐘造成，然后再出對策，如此可省除逐一拆除晶振、時鐘判斷，或者在電路板上逐一割線判斷的麻煩。

2.5 用頻譜儀對噪聲點進行判斷

除了使用諧波的觀念來判斷噪聲的來源外，尚可將噪聲點展開來判斷，也就是將頻譜分析儀的范圍減小，然后研究造成的機制。

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引起噪聲干擾，通常頻譜分析儀設(shè)定由30MHz測到1000MHz，如此可以很快看出有那些噪聲無法符合要求，但是因為頻寬設(shè)定太大，故噪聲幾乎都是一支一支的狀態(tài)顯現(xiàn)，無法對寬帶噪聲進行分析，如果我們將頻譜的范圍減小到100kHz，此時便可對產(chǎn)生噪聲的波形進行具體分析，結(jié)合產(chǎn)品電路找到噪聲源。

2.6 以液晶電視為例

在不影響電源開機的情況下可以將導(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)對策：

（1）對上屏線產(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)，對上屏頻率展頻；

（2）對各種連線產(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；

（5）在引起輻射超標(biāo)的連接線上加磁環(huán)。

3．整改實際案例

3.1 針對產(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)測試不合格

對策：在電源端加磁環(huán)后測試合格。

3.1.2 現(xiàn)象：液晶電視LE40C19市場審核輻射場強測試不合格

對策：將揚聲器線與液晶金屬背板相連（通過導(dǎo)電布），測試合格。

3.2 針對產(chǎn)品在研制階段的整改措施

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

類似輻射發(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，可能的輻射問題來源有：

（1）印刷線路板中走線問題引起的

在PCB 板走線中應(yīng)該注意一些高速信號的回流路徑，我們知道信號即有電壓也會存在電流，而信號電流總是要流回其源頭，如果高速信號的回流路徑過大，形成環(huán)路，很容易對外輻射能量。

（2）連接 PCB 板的電纜引走的問題

與電路板相連的電纜也是產(chǎn)生輻射問題的原因之一，因為高速信號電流在電纜中流動由于環(huán)路和阻抗不匹配等原因很易對外產(chǎn)生共?；虿钅５碾姶泡椛?。同理，在多層電路板中，如果疊層設(shè)計不合理，疊層之間的電磁場耦合存在天線效應(yīng)，對外進行能量輻射；輻射的能量從哪里出來，如何解決？通常要花費工程師相當(dāng)長的時間來進行分析解決。通過仿真分析結(jié)果則很清晰表明的產(chǎn)生輻射問題的機理，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）就會對產(chǎn)生輻射。

4．總結(jié)

總之，解決EMC的問題應(yīng)該在產(chǎn)品研發(fā)的過程之中予以解決，而不是在產(chǎn)品研發(fā)完成之后再進行修補，在設(shè)計中應(yīng)遵循一些EMC的設(shè)計規(guī)則，項目團隊對電路設(shè)計和PCB設(shè)計進行評審，并在每個研發(fā)階段應(yīng)進行相應(yīng)的EMC工程測試，以發(fā)現(xiàn)潛在的問題。從EMC問題產(chǎn)生的根源上解決問題永遠比在表面上解決（如屏蔽）要好的多，且成本更低，在整個項目研發(fā)流程中，對EMC問題解決的越晚，所產(chǎn)生的成本會更高。

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