EMC是對一個電子工程師能力的一個全面考量，整改過程可能會涉及到結(jié)構(gòu)，軟件，硬件，從芯片級，板級到系統(tǒng)級的各個層級，EMC問題中最為常見的就是RE輻射類問題。RE實驗的目的是測量產(chǎn)品通過空間傳播的輻射騷擾場強，RE實驗的依據(jù)的標(biāo)準包括以下：CISPR25,GB18655（國標(biāo)）,ECE-R10.05,歐盟汽車EMC指令2004-104-EC等標(biāo)準，當(dāng)然對于各大廠家來說，會根據(jù)對產(chǎn)品的要求，在標(biāo)準的基礎(chǔ)上超出標(biāo)準上限的限值。

解決RE的問題書本上和網(wǎng)上的教程案例很多，但其實對待EMC問題，永遠都是多多實踐，多多總結(jié)，再反過來看書本上，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整改實例，歸納總結(jié)了一些小技巧供大家參考，希望對大家解決RE或者EMC問題能夠提供些許幫助，謝謝。

實驗布置圖：

測試布置圖

實驗標(biāo)準：

按照對應(yīng)主機廠的RE ALSE法標(biāo)準。

實驗現(xiàn)象

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

超標(biāo)頻點測試數(shù)據(jù)

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

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

1.）通過給產(chǎn)品接口端套入磁環(huán)，進而判斷該輻射主要是來源于產(chǎn)品本身，還是干擾源通過測試1.7m線束形成的傳導(dǎo)耦合；

2.）該產(chǎn)品利用的是13.56MHz的磁場耦合，通過跟供應(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，電感配對值會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，找到這個干擾源，并進行合理抑制，或許能夠解決這個問題；

針對以上分析，我們一一進行驗證

首先驗證分析1

①對產(chǎn)品進行整體屏蔽處理，屏蔽箱用編織帶接入大地，測試輻射效果，數(shù)據(jù)顯示（因為時間有限，先僅對30MHz-200MHz驗證，因為都是13.56MHz倍頻，確認有效果后，接著測試其他頻段）可以提升4db左右（觀測216MHz頻點，因為產(chǎn)品本身讀卡存在周期性，測試掃描頻點也存在時間性，掃描到對應(yīng)頻點時，產(chǎn)品可能沒有在讀卡，所以額外出現(xiàn)488MHz頻點，對于該頻點先不做考量）。

產(chǎn)品屏蔽，線束不做處理

②將測試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，測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)仍然存在超標(biāo)點，但是203MHz這個頻點之前并未發(fā)現(xiàn)，不好判斷是效果如何。

產(chǎn)品不做屏蔽，測試線束變短數(shù)據(jù)

③同時進行產(chǎn)品屏蔽處理和測試線束變短，為防止測試過程中存在的偶然性，經(jīng)過多次測量，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)點，截取其中一次測試數(shù)據(jù)如下：

產(chǎn)品屏蔽，測試線束變短數(shù)據(jù)

通過對分析1的驗證，得出的結(jié)論是當(dāng)給產(chǎn)品進行整體屏蔽同時減小線束耦合面積時，可以通過該頻段的實驗，但是這又帶來問題，減小線束端的耦合，我們可以對產(chǎn)品的電源輸入端增加共模電感或者差模磁珠進行驗證，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。我們先驗證分析2。

驗證分析2

將天線的幾何中心接地處理，測試數(shù)據(jù)如下，發(fā)現(xiàn)162.7MHz頻點可以下降3db左右，對于輻射還是有改善的,但是還是無法通過測試。其實實驗驗證到此處，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)合起來進行驗證，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，對該區(qū)域進行處理，或許也能解決輻射問題，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試數(shù)據(jù)

對于分析3，經(jīng)過驗證，增加到一定電容后（300pf）左右，LC截止頻率仍然很高，對于1GHz以下頻點超標(biāo)影響很小，我們接著驗證分析4.

分析4驗證

用頻譜分析儀掃描PCB板子上超標(biāo)明顯的頻點，掃描發(fā)現(xiàn)天線匹配電路，電感輸入前端各個頻點的能量很高，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

對于該部分電路，我們目前的設(shè)計是地挖空處理，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)的問題，為了驗證是不是這部分引起的RE問題，我們對該區(qū)域進行屏蔽罩處理，重新測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)測試通過。

天線匹配電路屏蔽處理

縱觀這次debug整個過程，分析4僅需要重新洗板即可通過實驗，整改的成本是最低的，按照正常的整改過程，我們也應(yīng)該需要進一步結(jié)合驗證給線束增加共模/差模濾波，同時將天線接地處理這兩個措施的效果如何，由于整改時間關(guān)系，未對此做進一步驗證。

總結(jié)

解決EMC的問題也可以歸納為由大到小，由面到點，即先判斷RE超標(biāo)主要因素是來源于線束的耦合傳導(dǎo)，還是產(chǎn)品本身，因為如果可以判斷出來源于線束的耦合傳導(dǎo)，那么我們很快可以通過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問題，簡單高效；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，例如頻譜分析儀進行定位，定位到干擾源后，還需要再確認是傳導(dǎo)耦合，還是輻射耦合，可能需要多花費一些時間。

同時在debug過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一到兩個措施有效時，我們可以選擇將這兩個措施結(jié)合起來，觀察測試效果如何，亦或跟著既定的方法繼續(xù)驗證排查，總之，EMC debug要多嘗試，努力尋找一個經(jīng)濟成本最優(yōu)的方案出來。

審核編輯：劉清