電磁兼容EMC輻射發(fā)射常見(jiàn)問(wèn)題和解決方案
可能是未能遵守相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)的首要原因是輻射排放測(cè)試失敗。大多數(shù)優(yōu)秀的EMC測(cè)試實(shí)驗(yàn)室將首先通過(guò)此測(cè)試啟動(dòng)合規(guī)性測(cè)試計(jì)劃。這是為了確保在剩下的測(cè)試階段為產(chǎn)品安裝任何所需的EMC修改，并盡可能減少任何可能需要的重新測(cè)試。
故障的嚴(yán)重性，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，任何實(shí)際限制以及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的階段都會(huì)影響可以應(yīng)用修改方式的佳解決方案。
佳做法是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段嘗試設(shè)計(jì)EMC產(chǎn)品，合規(guī)性越早被認(rèn)為是允許優(yōu)化產(chǎn)品的時(shí)間越長(zhǎng)，主要的合規(guī)性測(cè)試（預(yù)合規(guī)性測(cè)試）可以幫助在早期階段識(shí)別問(wèn)題，并在生產(chǎn)工廠質(zhì)量的終板/產(chǎn)品之前進(jìn)行修改。
我們將在本文中假設(shè)已經(jīng)注意到對(duì)設(shè)計(jì)階段的所有考慮，并且已經(jīng)將基本要點(diǎn)應(yīng)用于PCB和相關(guān)組件，我們將重點(diǎn)關(guān)注在產(chǎn)品測(cè)試時(shí)通常用于實(shí)現(xiàn)合規(guī)性的改進(jìn)修改，并且未通過(guò)正式的合規(guī)性測(cè)試。
用于電纜輻射的鐵氧體
您可能已經(jīng)擁有一種產(chǎn)品，其中含有鐵氧體或電纜，因?yàn)樗鼈兪窃S多產(chǎn)品的共同特征，鐵氧體是具有亞鐵磁性的無(wú)源元件，其使用由鐵和少量其他材料如鎳的混合氧化物組成的陶瓷化合物制造。它們的制造方式和使用的工藝在性能方面起著關(guān)鍵作用，因此鐵氧體不是一樣的。通常它們以表面貼裝，實(shí)芯和分裂芯（卡扣式芯）的形式出現(xiàn)。這些變化允許形式允許在不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的不同用途。鐵氧體不導(dǎo)電并具有高電阻，具有高磁導(dǎo)率。
鐵氧體磁珠用作電感器，通過(guò)形成濾除高頻電磁干擾（噪聲）的低通濾波器來(lái)產(chǎn)生阻抗并起作用，能量通過(guò)電纜反射回源或作為低水平熱量（通常不是明顯的熱量）消散。
那么如何選擇需要的鐵氧體呢？
首先應(yīng)考慮頻率范圍，通過(guò)將金屬氧化物與其他元素混合以及制造技術(shù)，可以確定性能和有效頻率范圍。一旦通過(guò)鐵氧體材料選擇確定了合適且可用的范圍。然后，可以比較材料范圍內(nèi)可用的每種鐵氧體的其他特性和有效性。選擇此項(xiàng)后，請(qǐng)確認(rèn)是否有合適的包裝或緊固件（如卡扣式）。
大多數(shù)鐵氧體制造商提供的數(shù)據(jù)表都有“頻率與阻抗”圖表，這是尋找佳性能的絕佳工具。將合適的鐵氧體安裝到可疑的輻射源（例如充當(dāng)天線的電纜）上，再次執(zhí)行測(cè)試并驗(yàn)證其影響。如果可能的話，通常好選擇一種良好的緊密配合鐵氧體，通過(guò)鐵氧體添加額外的電纜可以幫助進(jìn)一步減少排放。始終重新掃描頻率范圍作為阻抗變化，然后作為天線有效縮短電纜可能會(huì)影響初觀察到EMI噪聲時(shí)的頻率。
確定問(wèn)題是否是電纜輻射的快速提示是在查看光譜時(shí)盡可能逐個(gè)移除電纜。有時(shí)取下電纜并進(jìn)行減速也可能只是因?yàn)槟銢](méi)有鍛煉那部分電路，這可能是罪魁禍?zhǔn)住?
鉗位上的鐵氧體夾，用于EMC輻射發(fā)射合規(guī)解決方案
分裂式鐵芯，卡扣式鐵氧體可以快速輕松地修復(fù)邊緣故障，它們通常也裝在塑料保護(hù)套中，有些像Wurth鐵氧體需要一個(gè)特殊的鑰匙才能將它們拆下。環(huán)測(cè)威現(xiàn)場(chǎng)有大量鐵氧體，如果您需要它們以及其他在線濾波器，如用于傳導(dǎo)發(fā)射的AC和DC EMI濾波器，USB 2.0和3.0在線濾波器，D型濾波器等。
用于櫥柜輻射的法拉第籠
如果輻射直接從PCB和相關(guān)組件發(fā)出，那么可能改變或修改外殼可能有助于減少RF發(fā)射。理想情況下，金屬外殼的所有側(cè)面都通過(guò)RF墊圈或機(jī)械緊固件電氣連接在一起，以確保真正的法拉第籠。很容易將兩塊金屬板連接在一起，沒(méi)有墊圈或電氣連接，并形成一個(gè)槽式散熱器。如果外殼是塑料的，則可以通過(guò)在嘈雜的PCB部分上安裝金屬罐或在內(nèi)部使用金屬噴涂層來(lái)實(shí)現(xiàn)法拉第籠。另外，請(qǐng)注意，它可能需要從法拉第罩殼到地面提供低阻抗連接。
端口連接器粘接
作為電纜輻射和外殼的一部分，輻射對(duì)于進(jìn)入或離開(kāi)外殼的任何端口連接器正確連接是重要的，在某些情況下，正確的方法可能是隔離和浮動(dòng)連接器，但在大多數(shù)情況下，有效的方法是確保到外殼的低阻抗路徑。這也可能有助于端口阻抗匹配，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器和接收器之間的不匹配越高，發(fā)射越多。特別注意到共模電流沿著屏蔽電纜的屏蔽返回。
因此，為什么確保端口的正確阻抗終止也是至關(guān)重要的。在同一主題上不要忘記，端口和終端之間的電纜長(zhǎng)度會(huì)增加電感，這也會(huì)極大地影響匹配，并導(dǎo)致HDMI應(yīng)用中出現(xiàn)大量發(fā)射。進(jìn)一步閱讀HDMI特定的輻射發(fā)射問(wèn)題請(qǐng)閱讀我們的文章。
另一種更技術(shù)性的解決方案可以是在時(shí)鐘信號(hào)上使用抖動(dòng)，一些更先進(jìn)的集成電路（IC）現(xiàn)在具有振蕩工作時(shí)鐘頻率的能力。如果正確使用，如果使用CISPR的CISPR準(zhǔn)峰值平均值低于極限，則可能會(huì)減少終測(cè)量。
環(huán)測(cè)威檢測(cè)科技專業(yè)辦理產(chǎn)品電磁兼容EMC認(rèn)證，提供全套整改方案和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，詳情咨詢工程師：408-707-283
閱讀本文的人還閱讀了：
RF傳導(dǎo)和輻射發(fā)射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法
電磁兼容emc設(shè)計(jì)：解決EMI和輸出噪聲問(wèn)題