EMC是對(duì)一個(gè)電子工程師能力的一個(gè)全面考量，整改過(guò)程可能會(huì)涉及到結(jié)構(gòu)，軟件，硬件，從芯片級(jí)，板級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的各個(gè)層級(jí)，EMC問(wèn)題中最為常見(jiàn)的就是RE輻射類問(wèn)題。RE實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量產(chǎn)品通過(guò)空間傳播的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)，RE實(shí)驗(yàn)的依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)包括以下：CISPR25,GB18655（國(guó)標(biāo)）,ECE-R10.05,歐盟汽車EMC指令2004-104-EC等標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然對(duì)于各大廠家來(lái)說(shuō)，會(huì)根據(jù)對(duì)產(chǎn)品的要求，在標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上超出標(biāo)準(zhǔn)上限的限值。

解決RE的問(wèn)題書(shū)本上和網(wǎng)上的教程案例很多，但其實(shí)對(duì)待EMC問(wèn)題，永遠(yuǎn)都是多多實(shí)踐，多多總結(jié)，再反過(guò)來(lái)看書(shū)本上，網(wǎng)上教程才能理解的更為深刻。

本文以一篇汽車電子產(chǎn)品的EMC整改實(shí)例，歸納總結(jié)了一些小技巧供大家參考，希望對(duì)大家解決RE或者EMC問(wèn)題能夠提供些許幫助，謝謝。

實(shí)驗(yàn)布置圖：

測(cè)試布置圖

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：

按照對(duì)應(yīng)主機(jī)廠的RE ALSE法標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

產(chǎn)品在189.8MHz，501.8MHz，244.1MHz，217MHz，176.3MHz，162.7MHz超標(biāo)最為嚴(yán)重。

超標(biāo)頻點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)

結(jié)合板子上的主要干擾源，發(fā)現(xiàn)以上頻點(diǎn)均為13.56MHz的倍頻點(diǎn)。

13.56MHz是板子上的天線頻率，第一干擾源很容易確認(rèn)，但是如何解決其引起的倍頻，才是難以解決的問(wèn)題。結(jié)合以前經(jīng)驗(yàn)，按照以下方法逐一排查分析：

1.）通過(guò)給產(chǎn)品接口端套入磁環(huán)，進(jìn)而判斷該輻射主要是來(lái)源于產(chǎn)品本身，還是干擾源通過(guò)測(cè)試1.7m線束形成的傳導(dǎo)耦合；

2.）該產(chǎn)品利用的是13.56MHz的磁場(chǎng)耦合，通過(guò)跟供應(yīng)商溝通，可以將天線接地處理，降低其一部分能量的輻射；

3.）天線部分都有其匹配電路，可以通過(guò)LC濾波，濾除其高次諧波，但是電感電容又不能取值太大，太大的電容，電感配對(duì)值會(huì)影響天線部分的阻抗匹配，影響天線功能；

4.）可以找出天線耦合到PCB上的二次干擾源在哪兒，找到這個(gè)干擾源，并進(jìn)行合理抑制，或許能夠解決這個(gè)問(wèn)題；

針對(duì)以上分析，我們一一進(jìn)行驗(yàn)證

首先驗(yàn)證分析1

①對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整體屏蔽處理，屏蔽箱用編織帶接入大地，測(cè)試輻射效果，數(shù)據(jù)顯示（因?yàn)闀r(shí)間有限，先僅對(duì)30MHz-200MHz驗(yàn)證，因?yàn)槎际?3.56MHz倍頻，確認(rèn)有效果后，接著測(cè)試其他頻段）可以提升4db左右（觀測(cè)216MHz頻點(diǎn)，因?yàn)楫a(chǎn)品本身讀卡存在周期性，測(cè)試掃描頻點(diǎn)也存在時(shí)間性，掃描到對(duì)應(yīng)頻點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)品可能沒(méi)有在讀卡，所以額外出現(xiàn)488MHz頻點(diǎn)，對(duì)于該頻點(diǎn)先不做考量）。

產(chǎn)品屏蔽，線束不做處理

②將測(cè)試1米7線束布置很短，產(chǎn)品不做屏蔽處理，這樣可以減小線束耦合的環(huán)路面積，使得RE能量減小，測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)仍然存在超標(biāo)點(diǎn)，但是203MHz這個(gè)頻點(diǎn)之前并未發(fā)現(xiàn)，不好判斷是效果如何。

產(chǎn)品不做屏蔽，測(cè)試線束變短數(shù)據(jù)

③同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品屏蔽處理和測(cè)試線束變短，為防止測(cè)試過(guò)程中存在的偶然性，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)點(diǎn)，截取其中一次測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

產(chǎn)品屏蔽，測(cè)試線束變短數(shù)據(jù)

通過(guò)對(duì)分析1的驗(yàn)證，得出的結(jié)論是當(dāng)給產(chǎn)品進(jìn)行整體屏蔽同時(shí)減小線束耦合面積時(shí)，可以通過(guò)該頻段的實(shí)驗(yàn)，但是這又帶來(lái)問(wèn)題，減小線束端的耦合，我們可以對(duì)產(chǎn)品的電源輸入端增加共模電感或者差模磁珠進(jìn)行驗(yàn)證，但是產(chǎn)品本身的輻射很難快速判斷，輻射源可能是天線本身，也可能是天線相關(guān)的其他電路。我們先驗(yàn)證分析2。

驗(yàn)證分析2

將天線的幾何中心接地處理，測(cè)試數(shù)據(jù)如下，發(fā)現(xiàn)162.7MHz頻點(diǎn)可以下降3db左右，對(duì)于輻射還是有改善的,但是還是無(wú)法通過(guò)測(cè)試。其實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證到此處，我們下一步需要做的可以是將天線接地和輸入端加共模電感/磁珠，結(jié)合起來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，但是我們也可以先用頻譜分析儀掃描PCB板，看看板子上哪一部分的能量最強(qiáng)，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行處理，或許也能解決輻射問(wèn)題，總之，條條大路通羅馬，就看怎么選擇。

天線的幾何中心接地

天線的幾何中心接地測(cè)試數(shù)據(jù)

對(duì)于分析3，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，增加到一定電容后（300pf）左右，LC截止頻率仍然很高，對(duì)于1GHz以下頻點(diǎn)超標(biāo)影響很小，我們接著驗(yàn)證分析4.

分析4驗(yàn)證

用頻譜分析儀掃描PCB板子上超標(biāo)明顯的頻點(diǎn)，掃描發(fā)現(xiàn)天線匹配電路，電感輸入前端各個(gè)頻點(diǎn)的能量很高，而板子其他部位，包括天線本身輻射能量都要低于匹配電路前端的電感。選取部分超標(biāo)頻點(diǎn)圖示：

天線匹配電路輸入電感輻射圖

PCB板其他區(qū)域輻射圖

對(duì)于該部分電路，我們目前的設(shè)計(jì)是地挖空處理，這是為了防止天線的能量被地吸收，從而影響天線的性能，但是這樣也導(dǎo)致了輻射超標(biāo)的問(wèn)題，為了驗(yàn)證是不是這部分引起的RE問(wèn)題，我們對(duì)該區(qū)域進(jìn)行屏蔽罩處理，重新測(cè)試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)測(cè)試通過(guò)。

天線匹配電路屏蔽處理

縱觀這次debug整個(gè)過(guò)程，分析4僅需要重新洗板即可通過(guò)實(shí)驗(yàn)，整改的成本是最低的，按照正常的整改過(guò)程，我們也應(yīng)該需要進(jìn)一步結(jié)合驗(yàn)證給線束增加共模/差模濾波，同時(shí)將天線接地處理這兩個(gè)措施的效果如何，由于整改時(shí)間關(guān)系，未對(duì)此做進(jìn)一步驗(yàn)證。

總結(jié)

解決EMC的問(wèn)題也可以歸納為由大到小，由面到點(diǎn)，即先判斷RE超標(biāo)主要因素是來(lái)源于線束的耦合傳導(dǎo)，還是產(chǎn)品本身，因?yàn)槿绻梢耘袛喑鰜?lái)源于線束的耦合傳導(dǎo)，那么我們很快可以通過(guò)給接口電路增加共模電感/差模電感，或者電容等方式處理RE問(wèn)題，簡(jiǎn)單高效；涉及到產(chǎn)品本身，除了一些明顯的干擾源外，我們往往需要借助其他設(shè)備，例如頻譜分析儀進(jìn)行定位，定位到干擾源后，還需要再確認(rèn)是傳導(dǎo)耦合，還是輻射耦合，可能需要多花費(fèi)一些時(shí)間。

同時(shí)在debug過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一到兩個(gè)措施有效時(shí)，我們可以選擇將這兩個(gè)措施結(jié)合起來(lái)，觀察測(cè)試效果如何，亦或跟著既定的方法繼續(xù)驗(yàn)證排查，總之，EMC debug要多嘗試，努力尋找一個(gè)經(jīng)濟(jì)成本最優(yōu)的方案出來(lái)。

審核編輯：劉清