【通讯行业】数码相机EMC定位测试辐射发射整改案例
数码相机EMC定位测试辐射发射整改案例
在写作这篇文章之前，笔者先说一下这篇文章的写作背景，在前些时间，笔者经过朋友的介绍，说有一个厂家有一款数码相机在做CE认证，现在辐射发射测试在很多实验室都是超标3dB左右，但是已经用尽方法就是整改不下来，因此正在寻找对外技术合作，后来笔者和另外一个朋友一起参加这款数码相机的辐射发射定位测试整改工作，现在把定位整改分析过程以及数据写成一篇案例文章，和同行们进行一些经验共享。
先和大家说说这款数码相机的情况，此款数码相机对外有一个USB接口与电脑相连，产品为塑胶外壳，单板为双面板，在PCCAMMA模式下面测试不能够通过，那么在我们拿到样品的时候，进行了一些措施准备工作，然后去深圳附件的一家实验室进行定位测试。 一、 本次试验的目的1、 使产品辐射超标的样品在深圳实验室能够模拟出来；2、 产品经过整改后辐射发射按照标准测试能够通过EN55022 CLASS B的要求； 二、定位测试最终结果通过这次对辐射发射的摸底定位测试，对于测试频段30MHz-1GHz测试结果如下：1． 经过从电缆,单板接口和内部进行设计处理以后产品能够满足标准EN55022 CLASS B的要求；2． 从测试过程和定位过程来看，产品超标主要由单板本身辐射过强和USB电缆设计不当引起。 三、定位测试详细分析过程1、测试对策：笔者刚刚拿到的原始机型,经过观察USB电缆采用单磁环,产品和电缆没有经过任何处理进行, 146.40MHz测试超标4.50dB；结果分析：能够重现超标现象,说明两边的实验室测试场地还是有一定的可比性； 天线水平极化方向 天线垂直极化方向
2、测试对策：经过对USB电缆进行分析，发现USB屏蔽电缆的屏蔽层与USB的金属连接器只是单点搭接，因此我们对此进行整改为环形搭接，超标频点146MHz下降4.5dB；
结果分析：缆屏蔽采用环形搭接有一定的效果，但是还是不能够完全满足余量要求；
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天线垂直极化方向
3、测试对策：把靠近数码相机侧的USB拔掉,就是PC带上USB电缆,看看超标频点是否由PC的USB接口辐射出来,测试结果很好；
结果分析：说明PC的EMI效果很好,超标频点主要还是由数码相机引起；
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4、测试对策：更换另外一台数码相机样机进行试验,测试还是146.40MHz超标4.43dB；
结果分析：说明两台数码相机样品还是有一定的统一性；
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5、测试对策：更换编织密度为64%的USB电缆,没有增加磁环进行测试,99.54MHz超标5.10dB,146MHz超标11.54dB；
结果分析：说明只是增加USB电缆的编织密度,不增加磁环,不能够得到完全改善；
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6、测试对策：增加单个磁环在靠近数码相机侧的USB线缆上,高频下降,只有99.64MHz超标3.5dB；
结果分析：说明靠近相机侧的磁环不能够去掉,还是需要保留；
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7、测试对策：在PC侧也增加一个磁环,并且绕一圈,99.84MHz超标1.6dB,146.00MHz超标0.22dB；
结果分析：说明双磁环并不能够完全解决问题,按照正常如果只是由电缆辐射出来的话,这样应该能够完全解决,有可能由单板本身辐射出来就超标；
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8、测试对策：因此我们把数码相加放置到一个自制的金属罩里面,完全下降,并且最低频点都有5.8dB余量；
结果分析：说明单板本身辐射很强,单单靠外部USB电缆不能够解决所有超标问题；
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9、测试对策：结果对单板的原理图进行分析，发现单板上所有滤波电容都是0.1uF，按照正常情况1.1uF的电容只是对10多MHz的频率有滤波效果，对于高频没有滤波作用，单板上没有对100MHz左右高频进行能够滤波的高频小电容，因此我们对单板上面的主芯片以及USB等的电源管脚都增加了560pF的对地电容,由于晶体的频率较低，因此在晶体信号线上增加磁珠,相机侧的USB电缆上增加了1个磁环,测试99.64MHz超标4.29dB,146.40MHz超标2.8dB；
结果分析：说明只是在单板上增加以上所有措施，并且配合USB上面的单磁环不能够完全解决问题；
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10、测试对策：在以上单板和电缆采取的措施基础上，在PC侧也增加磁环,所有频点下降,最低频点余量有4.8dB；
结果分析：说明单板上需要进行滤波处理，至此说明，在改进电缆屏蔽密度与屏蔽层与USB的搭接方式，同时USB电缆采取双磁环以及单板上增加560pF的高频电容进行滤波的基础上可以解决问题。
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四、最终整改方案通过以上定位分析过程，要解决这款数码相机的辐射发射超标的问题，单单从改善电缆的屏蔽密度、搭接方式和增加双磁环并不能够完全解决问题，还必须要配合PCB单板进行整体对高频增加560pF的滤波小电容才能够解决问题，最后最终需要采用的整改方案措施如下：一方面，按照现场以及上面分析结果，USB电缆需要进行如下措施整改：1、 USB电缆的屏蔽密度内成采用锡箔屏蔽,外层需要改为64%编织密度;2、 注意在USB电缆接口处屏蔽层与USB接口需要采用360环绕搭接;3、 电缆的两侧需要各增加一个磁环;另一方面，从现场测试,单板本身对高频几个超标频点影响比较大,具体整改措施如下：1、 USB电源接口的5V电源串磁珠(型号:BLM18BD601SN1)和对外壳增加1000pF电容；2、 USB差分线接口处增加100pF电容；3、 晶体管脚串磁珠(型号：BLM18BD601SN1)；4、 单板上目前0.1uF的电容两侧都增加560pF的电容,进行高频滤波；5、 USB的5V环绕走线部分中间对地增加了两个1000pF的电容；
