【導(dǎo)讀】本文針對手機(jī)的輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的改善手機(jī)電磁兼容性能的建議。
輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾
輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題的具體情況
輻射騷擾測試主要在30 MHz-100 MHz和200 MHz-900 MHz頻率范圍內(nèi)容易不合格，傳導(dǎo)騷擾則體現(xiàn)在5 MHz-30 MHz頻段范圍內(nèi)容易不合格。
輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題分析
輻射騷擾與傳導(dǎo)騷擾測試，是在使用充電器為手機(jī)充電，同時手機(jī)保持通信狀態(tài)以及最大發(fā)射功率情況下，進(jìn)行的電磁兼容測試。測試的結(jié)果是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作的情況下的測試結(jié)果。不合格的原因可能是充電器造成的，也可能是手機(jī)本身造成的，也可能是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作時兼容性不好而不合格。
圖題：手機(jī)輻射騷擾測試
產(chǎn)生問題的原因可能有以下幾個方面：
充電器和手機(jī)在最初的設(shè)計(jì)階段沒有充分的考慮電磁兼容性能; 在設(shè)計(jì)時，沒有針對輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾的電磁兼容性進(jìn)行設(shè)計(jì)并采取相應(yīng)的對策; 充電器和手機(jī)選用的元器件的電磁兼容性不好或質(zhì)量達(dá)不到要求; 手機(jī)在選用充電器時，沒有充分考慮手機(jī)和充電器間的電磁兼容性及手機(jī)和充電器的匹配性，手機(jī)是非線性負(fù)載，在振鈴及通話時，如果電池電量不足而進(jìn)行充電時，耗費(fèi)的能量很大，會有很大的沖擊電流，這樣如果選用的充電器不匹配或輸出電流過小，測試過程中會造成充電器滿負(fù)荷工作或超負(fù)荷工作而產(chǎn)生電磁兼容問題，更嚴(yán)重甚至?xí)a(chǎn)生安全問題。另外如果充電不正常，也會造成手機(jī)器件不正常工作而產(chǎn)生電磁兼容問題。充電器和手機(jī)間的相互干擾也會造成測試結(jié)果超標(biāo); 在進(jìn)行測試前，手機(jī)和充電器沒有配合進(jìn)行電磁兼容預(yù)測試，充電器有可能單獨(dú)使用負(fù)載做了電磁兼容測試，測試的結(jié)果不能反應(yīng)與手機(jī)共同測試的結(jié)果。EFT測試過程中如出現(xiàn)問題，可采用在充電器增加磁環(huán)或者電快速瞬變脈沖群濾波器的方法進(jìn)行整改，選用磁珠的內(nèi)徑越小、外徑越大、長度越長越好。采用加TVS管的整改方法作用有限;根據(jù)最新GB/T 17626.4-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，重復(fù)頻率將增加100 kHz選項(xiàng)，將會比5 kHz更為嚴(yán)酷，廠家應(yīng)及早重視進(jìn)行相關(guān)的電快速瞬變脈沖群測試防護(hù)工作。
輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾
輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題的具體情況
輻射騷擾測試主要在30 MHz-100 MHz和200 MHz-900 MHz頻率范圍內(nèi)容易不合格，傳導(dǎo)騷擾則體現(xiàn)在5 MHz-30 MHz頻段范圍內(nèi)容易不合格。
輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題分析
輻射騷擾與傳導(dǎo)騷擾測試，是在使用充電器為手機(jī)充電，同時手機(jī)保持通信狀態(tài)以及最大發(fā)射功率情況下，進(jìn)行的電磁兼容測試。測試的結(jié)果是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作的情況下的測試結(jié)果。不合格的原因可能是充電器造成的，也可能是手機(jī)本身造成的，也可能是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作時兼容性不好而不合格。
產(chǎn)生問題的原因可能有以下幾個方面：
充電器和手機(jī)在最初的設(shè)計(jì)階段沒有充分的考慮電磁兼容性能; 在設(shè)計(jì)時，沒有針對輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾的電磁兼容性進(jìn)行設(shè)計(jì)并采取相應(yīng)的對策; 充電器和手機(jī)選用的元器件的電磁兼容性不好或質(zhì)量達(dá)不到要求; 手機(jī)在選用充電器時，沒有充分考慮手機(jī)和充電器間的電磁兼容性及手機(jī)和充電器的匹配性，手機(jī)是非線性負(fù)載，在振鈴及通話時，如果電池電量不足而進(jìn)行充電時，耗費(fèi)的能量很大，會有很大的沖擊電流，這樣如果選用的充電器不匹配或輸出電流過小，測試過程中會造成充電器滿負(fù)荷工作或超負(fù)荷工作而產(chǎn)生電磁兼容問題，更嚴(yán)重甚至?xí)a(chǎn)生安全問題。另外如果充電不正常，也會造成手機(jī)器件不正常工作而產(chǎn)生電磁兼容問題。充電器和手機(jī)間的相互干擾也會造成測試結(jié)果超標(biāo); 在進(jìn)行測試前，手機(jī)和充電器沒有配合進(jìn)行電磁兼容預(yù)測試，充電器有可能單獨(dú)使用負(fù)載做了電磁兼容測試，測試的結(jié)果不能反應(yīng)與手機(jī)共同測試的結(jié)果。
輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題的改進(jìn)建議
(1)在設(shè)計(jì)階段要充分考慮電磁兼容特性，合理考慮電路板的接地設(shè)計(jì)，應(yīng)保持接地環(huán)路盡量小，使用網(wǎng)格接地，信號線或電源線盡量與地線靠近。設(shè)計(jì)過程中，對充電器和手機(jī)的充電端口采取濾波措施，對輻射發(fā)射敏感元器件采取屏蔽措施，增加屏蔽罩。
(2)選擇質(zhì)量好，電磁兼容特性好的元器件。
(3)優(yōu)化器件的位置、布局和布線。器件布局一直按照功能和器件類型來對元器件進(jìn)行分組，例如，對既存在模擬電路、又存在數(shù)字器件的電路板，可將器件按工作電壓、頻率進(jìn)行分組布局;對給定的產(chǎn)品系列或電源電壓，可按功能對器件進(jìn)行分組。器件分組布局完畢后，必須根據(jù)元器件組電源電壓的差別，將電源層布置在各器件組的下方。如果有多層地，那么就必須把數(shù)字地層緊貼數(shù)字電源層，模擬地緊貼模擬電源層，模擬地和數(shù)字地要有一個共地點(diǎn)。通常，電路中存在A/D或D/A器件，這些轉(zhuǎn)換器件同時由模擬和數(shù)字電源供電，因此要將轉(zhuǎn)換器放置在模擬電源和數(shù)字電源之間。如果數(shù)字地和模擬地是分開的，它們將在轉(zhuǎn)換器匯合。當(dāng)電路板按照器件系列和電源電壓分組時，組內(nèi)信號的傳送不能跨越另外的器件組，如果信號跨過界限，就不能與其回流路徑緊密耦合，這樣會增大電路的環(huán)路面積，從而使電感增加，電容減小，進(jìn)而導(dǎo)致共模和差模干擾的增加。電路板設(shè)計(jì)過程中要避免出現(xiàn)各種隔離帶。雖然相距很近的一排通孔并不違反設(shè)計(jì)規(guī)則，但是，在電源層和地層上過多的通孔有時相當(dāng)于開出一條隔離帶，要避免在該區(qū)域內(nèi)布線，例如，一個3 ns的信號回路如果偏離其信號源路徑0.40英寸，則過沖/欠沖和感生串?dāng)_會大增，足以使電路工作出現(xiàn)異常，并同時增加差模和共模干擾。
(4)充分考慮充電器與手機(jī)的兼容性和匹配性。充電器的輸出電流應(yīng)大于手機(jī)的峰值電流。在選擇匹配的充電器前，應(yīng)使用相應(yīng)的充電器配合手機(jī)進(jìn)行輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾預(yù)測試，驗(yàn)證兩者間的電磁兼容特性，選擇電磁兼容特性好的充電器。
(5)后期整改措施。對測試結(jié)果進(jìn)行分析，聽取電磁兼容測試工程師的建議。對于輻射騷擾測試，通過試驗(yàn)確認(rèn)是充電器對測試結(jié)果的影響大還是手機(jī)的影響大。一般如果是低頻超出限值，則是充電器的影響大些，如果是高頻則可能手機(jī)的影響大;傳導(dǎo)騷擾測試也要確認(rèn)哪個影響是主要因素。
如果充電器的影響為主要因素，首先確認(rèn)充電器的各個器件是否正常工作;如果是某個器件有問題，先更換相應(yīng)的器件后再進(jìn)行測試。增加濾波電容或改進(jìn)相應(yīng)的濾波電路，對輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾都會有改進(jìn)。
如果確認(rèn)是手機(jī)的問題，確定超出頻率的來源，對相應(yīng)的器件進(jìn)行屏蔽處理：加強(qiáng)屏蔽特性;改進(jìn)屏蔽的接地;增加相應(yīng)的濾波電容或?qū)V波電路進(jìn)行調(diào)整;改進(jìn)相應(yīng)的匹配電路減少諧波或混頻干擾;加強(qiáng)手機(jī)的充電電路的濾波和接地，等等。
使用好的充電線纜，建議使用兩端都能接地的屏蔽線纜。
在手機(jī)側(cè)或充電器側(cè)加鐵氧體磁環(huán)，對于輻射騷擾可能會有一定的改進(jìn)，對于傳導(dǎo)騷擾有時影響不大，要根據(jù)測試的頻率，選擇磁環(huán)的相應(yīng)頻率。
綜上所述，對于輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾，應(yīng)把握以下原則：
a)注重設(shè)計(jì)階段的電磁兼容設(shè)計(jì);
b)注重充電器和手機(jī)的匹配;
c)選擇優(yōu)良的元器件。
