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        EMC輻射干擾分析

        屏蔽,濾波,接地是EMC整改中三大利器,當然對于三者每個人都有自己的一些理解。

        對于金屬外殼產品,線纜,散熱孔和縫隙需要格外重視,重點處理,處理好散熱孔和縫隙的大小和彼此之間間距,可以極大提升EMC性能,而對于線纜而言,特別對于差分高速信號,需要做線纜屏蔽,如果線纜沒有條件加屏蔽,需要考慮濾波加接地,我的理解是當有干擾信號通過非屏蔽線纜進入信號線后,通過特定頻率的濾波措施,可以將干擾信號過濾到地平面,干擾信號進入地平面后,將會尋找阻抗最小路徑回到我們測試的銅耦合板,進而回流到施加干擾信號的參考地平面,完成回流,這兒我們需要注意下,通常對于高速信號,我們都說的是,信號是尋找一條感抗最低的路徑,但是這兒為什么說的是阻抗最低的路徑呢。

        首先我們要明白為什么高速信號回流要參考地平面回流,當信號和參考面的回來大小基本相等時,由于方向相反,對于每條路徑而言,電流產生的磁通量大小基本一致,方向相反,相互抵消,即對于改線束的磁通量沒有增加,也就不會產生反向電動勢抑制原電流的流動;說到這里,我們解釋了信號為什么選擇下方回流,所以當我們干擾信號進入產品后,就會找尋一條阻抗最小的路徑回到銅板,該路徑阻抗包括電容,電感和電阻,電容包括實物電容和寄生電容,電感也包括寄生電感和實物電感。所以當干擾信號進入產品后,通常會發生這樣的路徑,由實物電容到PCB地平面,地平面會通過耦合進入銅板,如果PCB的地平面接地的話,那么會優先從接地點進入銅板,再進行回流。下面我們以一篇實例進行分析。

        實驗現象:在做手持抗擾類實驗時,當干擾信號對準無線天線時,干擾頻率在2G到6G頻率時,發現wifi無線信號丟失,不滿足等級A的要求。

        實驗原因分析:我們從屏蔽,濾波,接地角度入手分析。

        wifi無線信號外部有屏蔽層,但是由于需要焊接在客體外殼,屏蔽層出現了一定破損,如圖所示

        對于此處屏蔽層,是直接接到金屬外殼的,如果此時出現破損,將會導致干擾信號直接進入產品,如果此時內部硬件和軟件上沒有做好濾波和抗干擾措施,可能會導致出錯,所以我們將破損的屏蔽層用銅箔包裹好接地,重新測試,發現有了明顯好轉,但是還是會出現信號中斷。

        我們再來分析電路,從濾波和接地角度出發,因為是WIFI天線,其工作頻率較高,只能選擇容值非常小的電容進行嘗試,我們選擇了增加一顆TVS管,既可以防止靜電,也可以進行一定濾波處理,基于加強屏蔽的措施同時驗證,同時在靠近濾波電容的位置用導電海綿將PCB的地連接到金屬外殼,發現得到了進一步改善。

        至此,硬件結構措施已經施加了,但是還是不能完全解決問題,我們考慮軟件角度增強產品的抗干擾特性,通過跟軟件同事溝通,可以采取降低發射功率,調頻手段,我們再重新驗證,發現可以通過實驗。

        總結:EMC問題往往不是一兩個措施就能解決問題的,需要從軟件,硬件,結構多角度來分析。

        聲明:本內容為作者獨立觀點,不代表電子星球立場。未經允許不得轉載。授權事宜與稿件投訴,請聯系:editor@netbroad.com
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        • dy-KWsphClW 02-24 17:58
          寫得不錯
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