一个案例教会你EMC辐射发射整改 - 知乎

一个案例教会你EMC辐射发射整改

作者：桃花岛主，老刘

整改方法介绍

辐射发射不像传导干扰，查找辐射源和辐射路径都比较费时间，因此其整改的难度也比较大，可能是屏蔽没做好，可能是地没接好，可能是某根线产生了天线效应。

1.怎么查找干扰源

辐射发射整改的第一步是查找干扰源和耦合路径，否则后面的整改就毫无头绪全靠运气。查找干扰源的方法，笔者总结了一下，主要分为以下几种。经验法指的是经验老道的工程师根据超标的频段就知道是产品的哪个模块导致的。一方面你需要有丰富的EMC经验，另一方面你需要对产品非常熟悉。如果你EMC经验足够丰富，对产品不是很熟悉，也可以像老中医一样，采用望闻问切的方法找到超标的原因。如果你是一个新手，既没有什么EMC经验，对产品又不熟悉，你也不要绝望，老老实实的按图中的其他方法来查，你也一样可以找到问题。负载箱法其实是一种排除法。通过关闭不同的负载和输出信号，使怀疑的模块不工作来一个个排查，这种方法虽然很土，但只要你有耐心，总能找到干扰源。当然这种方法只适合于干扰源是输入模块和输出模块。如果是晶振，电源Buck这样的内部模块，该方法不太好用，可以考虑近场探头法。近场探头法是指通过频谱分析仪的进场探头在被测产品上一个区域一个区域的排查。如果对应的频段近场探头测到的干扰比较大，很有可能辐射发射的超标也与之有关。当然这种方法对于带外壳的产品需要开盖，具有一定的局限性，但特别适合于控制器等产品。看图法和Layout法是需要有一定的EMC经验和EMC常识的，要不你也看不出什么名堂。硬件法和软件法也是属于排除法，不需要有多少经验，但需要耐得住寂寞，沉得住气。而仿真法对工程师的要求比较高，需要有一定的仿真积累，要不不知道从何开始建模。通过下面的一些方法，大家肯定就可以找到干扰源和耦合路径。

2.怎么整改

不同的电路模块有不同的整改方法，大的思路是滤波屏蔽接地，但是说起来简单做起来难。就拿滤波来说，设计什么样的滤波器，滤波器放在什么位置都是很有讲究的，弄不好适得其反。所以整改的时候还得注意细节。比如说老生常谈的电源问题，还需要根据电源的特征来处理。BUCK电路近几年用的挺多，其EMI问题也是一个大问题。常规的整改思路如图。最简单粗暴的办法是让芯片厂商改变Buck电路的频率，但很多情况下供应商不愿意改。当然也可以要求芯片厂商采用展频技术。如果芯片已经没有办法改了，那就智能在应用上下文章了。比如优化BUCK电路的外围Layout，做单独的地岛，在芯片的临近层铺地，外围的电感用带屏蔽的。调整MOSFE的斜率都是很好的方法，并可以解决BUCK的EMI问题，只是需要做一些尝试。对于高速信号的电源，整改的思路有不一样，需要从叠层结构，电源阻抗等方面考虑，而这些优化更多的时候需要结合仿真来完成。

辐射发射整改的方法很多，并且根据不同的模块采取的措施也不一样。无非就是在干扰源上通过减少能量，降低干扰的剂量。通过改变工作频率，改变斜率来改变干扰频段。通过滤波和改变Layout等方法来改变耦合路径。在此不一一说明，后面写专门的文章详细探讨。

案例分享

1.试验现象：

系统在300K-200MHz辐射发射超标。

2.诊断过程：

（1）使用近场探头置于模块显示屏时，1MHz以下频段超标，则低频电磁干扰来源于显示屏；

（2）将近场探头置于机箱后面线缆 时，10MHz以上频段超标，则高频超标来源于线缆。

原因分析：

原因1：显示屏屏蔽丝网未压接

原因2：屏蔽电缆猪尾巴

"猪尾巴"的端接方式，见下图，相当于在屏蔽层上串联了一个电感，其一会增大屏蔽层共模电流返回路径的阻抗，导致部分共模电流从大地返回，增大了共模电流的环路面积；其二共模电流会在屏蔽层产生共模电压该电压会在屏蔽层与大地形成的环路（分布电容或地线形成）中产生新的共模电流，导致更大的共模辐射

屏蔽丝网不和机壳良好导电搭接，则导致低频孔缝泄露；而屏蔽电缆"猪尾巴"搭接会增大搭接阻抗，导致共模压降在线缆上产生共模辐射。

因此，要降低电缆的辐射发射，就要想方设法降低屏蔽层与金属连接器之间的搭接阻抗，实验证明，屏蔽层与金属连接器之间360度端接可以满足要求。

4.改进措施：

(1)屏蔽丝网和机箱良好搭接

使用导电布与机壳搭接

设计金属压框压接

（2）屏蔽线缆360°端接

5.测试结果

三种屏蔽层错误的搭接方式

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创建于: 2023-04-27 15:02:00
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