1、輻射騷擾整改方法與案例舉例輻射騷擾主要是指能量以電磁波形式由源發射到空間或能量以電磁波形式在空間傳播的現象。輻射騷擾是電磁兼容的重要內容，也是測試最不容易通過且最難整改的項目，談到電磁兼容測試不合格令人首先想到的就是輻射騷擾超標（Re F）； 輻射騷擾超標的產品可能引起周圍裝置、設備或系統性能降低或者對有生命或無生命物質產生損害，一定要整改合格、符合有關法規標準要求，產品才能順利走向市場。部分企業重視EMC，開發出來的產品能夠一次通過測試；但多見的情況是樣品經過艱辛整改才勉強合格；有相當多IT數碼產品本來就容易發生輻射騷擾超標（Re F），要依靠EMC設計才能有效解決問題的，可企業在產品開發階

2、段根本沒有考慮EMC設計，也沒有進行相應EMC測試以驗證設計方案就投入量產，致使大量產品最終檢驗不合格而需要整改。（二）整改要求和整改方法概述如果產品輻射騷擾容易超標、整改不可避免，就要有負責整改的工程師；如整改工程師掌握無線電基礎知識，了解輻射騷擾概念，能看懂電路和輻射騷擾測試圖，兼有電子設計經驗或EMC行業工作經驗，就容易形成一套解決問題的辦法。輻射騷擾整改的一般要求：對于已經材料齊套的批次產品、半成品或完成品，電路板不能改排版，成本要低，要能批量改進或生產；整改措施對下批次或類似產品設計具有指導意義。實施整改，通常要準備樣品兩臺、說明書、電路圖、結構圖各一份；最好有一名熟練工人輔助操作。

3、> Re F整改方法：首先，初步了解產品特點，盡量多地了解當前產品輻射騷擾超標具體情況；其次，針對整改要求，了解產品電路原理，根據客戶提供的信息判斷是何種類型的超標（工作所需要的振蕩信號諧波超標還是其它問題）以及可能的騷擾源；再次，結合電路分析，通過產品內部檢查和近場探頭探查，具體確定輻射騷擾源和主要的輻射發射途徑；為確保入手正確，安排必要的排查測試作問題癥結的進一步確認；第四步，綜合分析結果，采取措施，進行整改；如果超標嚴重（6dB以上），必須從源頭開始治理（超標12dB以上時往往還要同時采取其他辦法）；如果超標不嚴重（不超過6dB），可以直接從較易處理的主要問題點（可能是騷擾源也可能

4、是傳播途徑）開始著手；第五步，驗證整改效果；第六步，效果不理想則返回檢查，效果好則可以考慮方案簡化和綜合驗證，以找出最方便、經濟的達標辦法；第七步，做個筆記，小結經驗。（三）整改方法案例講解    這里詳細介紹一款醫療產品Re F整改的每一步驟，基于保密和篇幅原因，但凡可以不提的信息全部略去。    整改第一步，初步了解產品、了解輻射騷擾超標具體情況    案例產品為醫療電子設備，塑料外殼，有兩對輸出長線連接作為電極的金屬棒，電極用于連接人體不同部位，工作頻率（10Hz1MHz）可單一設定或程控交替變換。

5、客戶稱該產品八月份在美國做FDA測試時Re F，三個多月來一直努力改進，始終未獲通過。客戶提供了此前每次整改前后的測試情況，簡述如下： 第一次，水平和垂直測試曲線（August 17 First Scan）；      第二次，線纜加鐵氧體材料后改進不大； 第三次用近場探頭查找騷擾源； 第四次把樣機內外的線纜去除，沒有負載狀態時，測試曲線除了基底降低外幾乎無變化； 第五次箱體、線纜屏蔽后測試，結果改進不大； 第六次24MHz和6MHz晶體振蕩器接0.33Pf到地，電極和電源線上增加磁珠串接，測試結果沒有明顯改進。 第七次采取樣品內部屏蔽、電極和

6、電源線上增加磁珠串接，晶振接地等措施，測試結果沒有明顯改進。 第八次測試（Nov 09, 2005 Re with pads removed and 160 ohm Resistors connected），沒有明顯改進，Radiated Emissions 30 MHz - 1000 MHz 水平極化測試數據如下： EN55011 Grp 1 Class B (Pk-H)      EN55011 Grp 1 Class B (Pk-Vertical) 垂直極化測試數據略     整改第二步，了解產品電路原理，判

7、斷超標類型和騷擾源     認真閱讀說明書和電路圖，可以把電路圖示簡化為如圖1：                  從客戶所提供的以上信息，可以得到如下基本判斷： 1、 產品輻射騷擾嚴重超標，最大超標28 dB(uV/m)以上；輻射騷擾超標由兩部分疊加，其一為24 MHz在70 MHz700 MHz的諧波，其二為120 MHz300 MHz間的輻射群波騷擾；為此需要對應兩部分問題同時考慮整改措施。

8、 2、 24 MHz在70 MHz700 MHz的諧波超標非常嚴重（幾乎高出基底群波30dB），必須從源頭開始治理。 3、 從客戶提供的第四次（把樣機內外的線纜盡量多去除，沒有輸出、沒有負載狀態的）測試曲線結果看，線纜、輸出線和負載是群波輻射騷擾的主要發射載體。 4、 從客戶提供的每次整改后測試結果看，如下整改措施效果不佳：箱體屏蔽、樣品內部屏蔽、線纜屏蔽，24Mhz和6Mhz晶體振蕩器接0.33Pf到地或晶振外殼接地，樣品改接地點等； 恰好從電路、結構看，這些措施本來就不是好辦法。     整改第三步，結合電路分析，安排必要的排查驗證測試，確認問題癥結所在 &#

9、160;   結合第二步分析，可以非常清楚看出，該案例Re涉及關鍵地方為：24MHz晶振電路、供電回路、地回路，24MHz晶振信號傳輸線，5V/72V DC/DC模塊，DC/DC模塊輸入輸出電路，外接電纜端口。     從電路圖看，主要問題有：24MHz晶振與振蕩管之間未接入磁珠以吸收晶振振蕩諧波，24MHz晶振電路由5V供電（一般3V供電的多，5V供電時24MHz振蕩幅度很可能會過大，能否降低一些？），24MHz晶振信號傳輸線和供電線未接入磁珠或安排任何EMI抑制慮波電路， DC/DC模塊輸入端沒有任何EMI抑制電路或器件安排，輸出電路正負極

10、之間只連接一個104電容。一句話，完全缺乏EMC考慮。估計電路排版也非常糟糕（該案例沒有電路排版圖、內部結構圖）， Re超差才會這么嚴重。拆開樣品查看結構和電路排版，果不出所料，設計工程師沒有EMC經驗，不知道高頻電流環路面積S越大, EMI輻射會越嚴重，電路排版隨心所欲，毫無顧忌：整體電路分布安排欠佳，致使24MHz晶振信號傳輸線和供電線排得很長，旁邊也沒有安排相伴地回線；輸出端口與實際電路輸出部位分別在兩頭且沒有任何處置，正負極輸出電纜分別連接人體不同部位，幾乎形成開放性天線；大多數地線形成孤島和尖銳邊角。局部電路排版（反面）如照片1所示：     改進EMC

11、問題，如同診治疾病，一定要先查清病灶。以上根據電路和排版，作了一些初步分析，為了驗證客戶提供信息的真實可參考，把騷擾源頭摸透徹，以便下一步實施整改時有的放矢，需安排必要的排查測試（一般產品120 MHz以上，水平測試較垂直測試騷擾超標會較嚴重；本案例主要排查120 MHz以上騷擾時，只安排水平測試）。     排查測試一，樣品未整改，正常狀態下水平測試結果曲線如圖Th1；     排查測試二，樣品未整改，只有電源線、去除樣機內外的輸出線纜、沒有負載狀態，測試結果曲線如圖Th2；     以上測試非常重要。

12、說明客戶信息真實，可確認前述分析結果： 產品輻射騷擾超標非常嚴重，以至于只保留需要的電源線、去除樣機內外的輸出線纜狀態下，測試結果基本不受影響；輻射騷擾超標由兩部分疊加，其一為24 MHz在70 MHz700 MHz的諧波，其二為120 MHz300 MHz間的基底群波輻射騷擾；24 MHz在70 MHz700 MHz的諧波超標非常嚴重（幾乎高出群波30dB），必須從源頭開始治理。     借助高頻示波器或頻譜分析儀加上近場探頭尋找主要騷擾源，初步確認24MHz晶振電路為70 MHz700 MHz的24 MHz諧波騷擾源頭，5V/72V DC/DC模塊為基底群波輻

13、射騷擾源頭。     24 MHz諧波理論上也是6MHz晶振諧波， 6MHz晶振電路對70 MHz700 MHz范圍內的諧波有多大程度的貢獻？放大電路對于基底群波輻射騷擾多大程度的貢獻？為了進一步確認，考慮安排如下幾組排查測試：     排查測試三：正常測試狀態下，讓24MHz晶體開路，沒有24MHz振蕩信號時水平/垂直測試，測試結果曲線如圖Thv3：（上面一條為水平測試結果）     排查測試四，正常測試狀態下，斷開放大電路72V供電時水平測試，測試結果曲線與Th2相似，說明整個有用低頻信號放大電路對輻

14、射騷擾貢獻很小，可以不予考慮。     排查測試五，正常測試狀態下，斷開5V/72V DC/DC模塊的5V輸入，讓5V/72V DC/DC模塊不工作（同時會影響低頻信號放大電路也停止工作），天線水平極化，測試結果曲線如圖Th5，可以看出，由于沒有了原來凸起來基底群波，整個輻射騷擾測試曲線低了很多：     為進一步確認5V/72V DC/DC模塊的缺陷，把5V/72V DC/DC模塊取出，進行單獨空載測試，即只給輸入，輸出端沒有任何連接，測試結果曲線如圖：水平Th6、垂直Tv7     基于DC/DC空載

15、狀態下，騷擾嚴重超出限值的情況，建議客戶更換DC/DC模塊。如能更換，將會大大簡化整改措施，否則，這種DC/DC模塊在電路中輸入和輸出都未有抑制安排的情況下，免不了要加裝或加焊常規共模和差模抑制器件，內部處理不能完全消減騷擾至合格水平時外部電纜就免不了要加套磁環，即外部要采用帶磁環電纜，會引起費用增加和裝配不規范等新的問題。     通過以上幾步，問題非常明晰：24MHz晶振電路為70 MHz700 MHz的24 MHz諧波騷擾源頭，5V/72V DC/DC模塊為基底群波輻射騷擾源頭。     整改第四、第五步，綜合分析結果，整改、驗

16、證 第一整改目標：把24 MHz在70 MHz700 MHz的諧波抑制到不高出群波3dB（最大不高出群波5dB）；采取措施降低24MHz晶振信號幅度、消減24MHz諧波信號。     具體整改措施：（1）保證不影響樣品正常工作，減小晶振幅度，實際IC1正常工作電壓26伏特，原5伏特供電調整為2.7伏特；（2）利用合適的高頻吸收器件，吸收晶振諧波， 24 MHz晶振回路與IC腳連接間串接102磁珠（100MHz時阻抗1000歐姆。磁珠選擇原則為在希望起作用的頻率范圍內，如案例中70 MHz700 MHz，阻抗大，等效電感小，電流限值足夠，尺寸大小適合安裝，選擇原則下

17、同）；（3）在電源線、24 MHz時鐘信號線兩端串接磁珠，減小晶振諧波的耦合、沿長線傳播引起強輻射，特別避免晶振諧波不必要地從一個芯片傳送至另一芯片被二次放大；（4）地線完整性檢查及改進，使電源線、信號線環路面積最小（必要時可增加電源線、信號線的伴隨地線），消滅地線孤島。經過以上步驟，用頻譜儀在同方位、同角度、同距離情況下比較未經改進和已經改進的兩個樣品的24MHz諧波信號大小，發現大有改進。通過測試，證明效果很好。 第二整改目標：把群波峰頂抑制到限值 6dB以下（最好在限值10dB以下）；降低DC/DC 模塊導致的基底抬高、隆起。 整改具體措施：（1）分別在5V/72V DC/DC模塊輸入和

18、輸出端插入典型電源EMI抑制電路，如圖2； （2）由于未更換電源模塊，同時客戶沒有現成合適的抑制器件，加之安裝不便利，DC/DC模塊輸入和輸出端擬插入的典型抑制電路只能“偷工減料”實施一半（如照片2三個瓷片電容和兩個差模線圈）。     由于內部處理不充分，外部電源線、兩對輸出電纜都要加套磁環或采用帶磁環電纜。經過以上步驟，用頻譜儀在同方位、同角度、同距離情況下比較未經改進和已經改進的兩個樣品，發現改進情況很好。安排效果驗證測試八，正常狀態下，水平、垂直測試圖Th8/Tv8。證明第一、二步整改措施恰當有效。     第六步，方案簡化和

19、綜合驗證     已整改的樣品Re合格，功能檢驗正常，性能檢驗時發現輸出波形有一點點毛刺，好像最后工作輸出波形有所變化，經進一步檢查、對照未改進前樣品波形，發現輸出波形比以前有很大改進（原來毛刺太多，波形密集時連在一起看上去反而以為正常），去除了疊加在有用波形上的大部分無用信號，剩下很少的微弱不穩定毛刺，為了更好消除剩余雜波，放大電路光耦輸入端串接的小電阻變更為差不多等阻值的102磁珠，結果輸出波形更加漂亮。一般說來，正確的EMC整改，只會提高產品性能。     考慮以上方案中，24MHz晶振諧波和DC/DC模塊導致的基底群波抑制效果

20、很好，幾乎都有10dB以上裕量，可以適當考慮簡化整改方案。試著取消電源線非晶振端的串接磁珠，取消地線完整性措施，（如果更換DC/DC模塊可以取消更多第二步措施。）按照簡化方案再改多兩臺樣品，安排最后驗證測試，完全達到整改效果，仍有5dB以上裕量。安排效果驗證測試九，正常測試狀態下，水平極化測試圖Th9較之Th8結果稍差，垂直極化測試圖與Tv8幾乎完全相同。     第七步，做個筆記，小結經驗     整改工作完成后，一方面，要認真落實整改方案、跟蹤檢查，另一方面，建議把整改、測試相關資料整理存檔，做個小結筆記特別考慮如果重新開發一樣的

21、產品時，應該在設計中注意什么。比如這次整改完成，對下批次或類似產品設計具有如下指導意義： 重新選購合格的DC/DC模塊； 電路板重新排版：在原有線路板層數和器件不變時，盡量減小所有的高速信號及時鐘信號線構成的環路面積，使信號線緊鄰地回路；印制板分層原理與布線原理一樣，電源平面與其對應的地平面相鄰，相鄰層的高速信號不跨區；所有的信號層特別是高速信號、時鐘信號與地平面相鄰，盡量避免兩信號層相鄰； I/O排線采用屏蔽性能好的線纜，屏蔽層可作為回線；內導線采用多股雙絞線，使空間場互抵。 （四）本文小結     整改成果不限于效果本身，最重要的是掌握整改方法，并從中意識到產

22、品EMC重在設計、整改只是補救措施。輻射騷擾超標是電磁兼容常見現象，也是最難對付的項目；如整改思路明確，有步驟做實七步工作，關鍵是準確無誤找到問題癥結這是整改核心，就可以取得較好效果；但治病不如防病，趁早考慮和解決EMC問題是最佳選擇。EMI快速診斷與對策    電磁輻射騷擾的遠場測量是指在半電波暗室或者EMC開闊場進行的測量，測量天線與被測物的距離一般為3米或3米以上，給出的結果是一張頻譜圖，即各個頻率點的電磁輻射騷擾強度。標準GB13837-1997（CISPR13）和GB4343-1995（CISPR14）規定，應分別測試EUT外接連線，如電源線、AV線、耳

23、機線、話筒線等線纜的騷擾功率。傳導騷擾是測試EUT運行過程中端口騷擾電壓，包括電源端口、射頻端口、天線端口、電信端口等。如果被測設備有一個或者幾個頻率點的電磁騷擾超過了標準的限值，被測設備就不符合EMC標準要求。       如果設備沒有通過EMC測試，我們從測量結果中，只能知道哪些頻率點“超標”了，而這些頻率的電磁騷擾是從哪里出來的，往往是工程師門最不容易發現、最難解決的問題。      EMI快速診斷方法就是針對EUT的原理，先推斷引起EMI的原因和內部騷擾源可能是什么，再根據EM

24、I產生的途徑和機理，透過測試圖，分析超差原因；必要時,輔以高頻示波器或頻譜儀，從頻域到時域，尋找產生EMI問題的對應電路和器件；從而制定EMI對策。      在這里提供一些案例，通過解讀測試圖，把看不見、摸不著的EMI變得直觀易懂，供大家參考。關于電磁輻射騷擾場強或功率測試分析案例：輻射騷擾圖1如右：樣品為CRT顯示器頻率點35.4 MHz附近, 3045MHz之間大部分隆起超出限值,通常只有兩個原因-開關電源電路或地線處置不良引起。對策- 顯示器使用帶磁環類型的信號電纜和電源電纜, 電源輸入端串接差模線圈，電源地線剪短就近接地。 輻射騷擾圖

25、2如右：樣品為微型計算機（改進后）頻率點100 MHz、366.24MHz等剛好符合GB9254-1998B級要求。這是測試超差6dB后，機箱經過金屬膠帶密封處理后獲得的測試結果。 象這種曲線底部未明顯抬高，301000MHz頻段有頻率點超差現象，應該選擇屏蔽較好的電纜和機箱。使用帶濾波器類型或帶磁環的信號電纜和電源電纜, 電源輸入端串接差模線圈，會有益處。輻射騷擾圖3如右：樣品為微型計算機頻率點35 MHz、70MHz、170.76 MHz等附近超差，既有頻率低端隆起超出限值現象，由地線問題；也有301000MHz頻段頻率點超差現象，有屏蔽問題。應該綜合處理，選擇屏蔽較好的電纜和機箱，使用帶

26、濾波器類型或帶磁環類型的信號電纜和電源電纜, 電源輸入端串接差模線圈。值得一體的是，對于如果帶電機的EUT， 圖3如果頻譜圖和時域波形圖都帶有較多毛刺，須懷疑電機騷擾。      騷擾功率圖5如右：樣品為VCD播放機/AV電纜 頻率30300MHz之間大部分頻段隆起貼近或超出限值,曲線底部明顯抬高，通常只有一個原因-地線處置不良引起。此外,頻率點135MHz測試超差較大，圖中可見每隔27MHz就有一個高點, 該VCD播放機解碼芯片正好使用27MHz晶振, 135MHz是27MHz的5倍頻。如果地線改善后,該頻點仍然超差, 應減小晶振諧波輻射。實

27、際情況：AV電纜梅花接口在金屬后殼安裝處，未直接就近與金屬后殼相連接地,對策：換用能夠在安裝處直接與金屬后殼接地處理的AV梅花接口；頻率點135MHz平均值仍然超差5.6dB, 在如下圖:對應箭頭所指位置使用磁珠,即晶振與解碼芯片相連腳上,加串100MHz/1500磁珠,測試結果通過。 騷擾功率圖6如右：開關電源/輸入電源線3080MHz之間大部分隆起超出限值, 30300MHz之間全是開關電源典型頻譜圖,表明開關電源電路或地線處置不良。經檢查開關電源輸入電源線地線只接了兩個Y電容，并未與開關電源其它地相連；雖使用了共模線圈，但開關電源輸入端電路排版不對稱，L布線較直， N布線彎 曲得厲害，查

28、電源端騷擾電壓測試L端如圖7，N端如圖8。由圖可見，L端與N端電源端騷擾電壓測試結果不對稱。 圖6對策：開關電源輸入電源線地線與初級其它地相連；電源輸入端N端布線串接差模線圈，串接差模線圈前端電源輸入L端與N端之間加接差模電容，差模線圈后L端與N端分別加一個到地共模電容。處理后測試合格。使用帶磁環電源電纜測試效果更佳。騷擾功率重新測試圖如下圖9,圖10：DVD播放機在30300MHz之間有部分頻段隆起貼近限值,應有接地處置方式可以改善。圖11 ：VCD播放機騷擾功率測試曲線底部無明顯抬高，表明地線處置良好。 圖11圖10、圖11是明顯的晶振諧波頻譜，從騷擾功率圖中看出較大的超差頻率點為135M

29、Hz、108MHz、50.8MHz、189MHz，以及諧波頻譜間隔，結合樣機時鐘晶振頻率為 16.9344MHz、27MHz，顯然,要想通過測試, 必須減小晶振諧波輻射。 整改時,減小VCD/DVD播放機晶振諧波輻射的主要措施有: 檢查解碼芯片供電電壓是否合適、有無過高，過高則調低；解碼芯片供電連腳上是否有小容量電容就近到地，無則加一個，另加一個電抗較小、阻抗較大的磁珠, 磁珠的阻抗在50 MHz以上越大越好；通過高頻示波器觀察晶振波形是否接近正弦波，否則調整晶振下地電容；晶振與解碼芯片相連腳上,加串電抗較小、阻抗較大的磁珠, 電抗增加不多情況下，磁珠的阻抗在50 MHz以上越大越好；檢查解碼芯片供電回路、解碼芯片晶振時鐘回路以及高速信號回路面