[产品认证] EMC整改方案

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Lana636 发表于 2026-9-3 17:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
极海GW3323,GS200,GW3349等芯片应用的产品均能过FCC认证,BQB认证。
极海还有EMC工程师,给客户提供EMC相关的解决方案。

EMC(电磁兼容)=EMI(电磁干扰)+EMS(电磁抗扰)
EMI(电磁干扰)=辐射RE(通过空气辐射,3M~500MHz)+传导CE(通过电源线、信号线传播出去)
EMS(电磁抗扰)=静电ESD+浪涌+射频辐射抗扰

在整机做EMC测试时,遇到RE辐射超标,定位方法如下:
**一、用频谱仪定位问题点**
仪器:频谱分析仪,N9340B,支持100k~3GHz;
配件:进场9K~7G探头,自制探针,BNC转SMA转接线
仪器设置:
点击“FREQ”,设置扫描的频率范围。例如:start freq=100MHz,stop freq=600MHz;
点击“AMPTD”,设置屏幕幅度。例如:Ref(屏幕顶部横线对应的值)=-20dbm,attenuation(输入衰减)=0db;//此设置是已确定信号不会超过-20dbm才如此设置,否则大信号可能会打坏机器。
点击“BW/SWP”,设置扫描速度。例如:RBW(分辨率带宽,区分间隔很近的两个峰)=1MHz(一般100K至1MHz),VBW(视频带宽,把仪器屏幕上尖峰压低)=300kHz(一般VBW/RBW=0.1至1);
点击“MARKER”,设置标记的频点。
点击“ENTER”开始扫描。
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先用圆圈探头贴着PCBA板扫描定位 尖刺 或者 包络 的范围,再用探针探头定位具体的信号点。

**二、根据超标点给出解决方案**
尖刺:SPI频率改为3MHz,改4层板,clk用铜箔整条盖住并街地,(clk放中间层,而不是表层)
包络:DC-DC,充电IC改4层板,Vin上并10nF电容到地,让(DC-DC,IC)供应商给方案


**三、实操常见问题和解决方法**
**3.1超出的一个的尖头(包络)**
原因:电源上高频或低频信号未滤调。
解决方法:在Vin上并10nF电容到地。
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**3.2超出的多个连续等距地频率(尖刺)**
原因:某个频率的高速信号影响,例如48MHz的USB信号。
解决方法:在D+D-上串 共模电感,或用带磁环的USB线看看是否改善。

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注意:USB线带磁环的,要用有铝箔纸金属网包装的USB线,例如华为USB带磁环线。
| USB线序号 | 实物图片 |功能|
|--|--|--|
| 1一体式注塑磁环(磁环靠设备USB口,带屏蔽的USB线) | 844256a99424a888b5.png | 高频(200~800MHz)抑制能力强,漏磁极小 |
| 2 卡扣开合式磁环| 490326a9942585f47e.png | 可改匝数,适合调试整改,会漏磁。绕1圈,400MHz会低点;绕2~3圈低频效果变好,但是匝间寄生电容快速变大,高频衰减会变差(更高) ||--|--|--|
| 3绕线磁环 | 466536a99426555270.png | 一般整改低频辐射 |


**3.3超出频点在96MHz,用扫描仪定位到与马达控制信号有关**
原因:某个频率的高速信号影响,例如1MHz的马达信号(有晶振24MHz分频二来)。
解决方法:在马达信号上串 滤波器,或者并10nF或者4.7nF到地。

**四、信号影响的原理与设计注意事项**
4.1高频信号线设计
怎么确定串多大电容合适,可以通过采集信号线的波形决定,要让上升沿不能太冒,又不能让信号失真。
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观走线长度与Tr值(上升沿时间) 的关系:L临界=   Tr * v÷6
FR4上信号传播速度v≈15cm / ns
|Tr值(上升沿时间)  | 常见情况 |临界线长|
|--|--|--|
| 5ns |典型A平转换芯片/猛驱动  | 12.5cm |
| 1ns |常见高速逻辑边沿  | 2.5cm |
| 0.5ns |DDR量级  | 1.25cm |
| 0.1ns |射频/SerD | 0.25cm |

实测某clk信号造成了尖刺,用示波器采集此clk波形如下:
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故可以算出,此clk布线长度不能超过L=24*15/6=60cm。

**高频信号画板注意事项:**
1、控制特性阻抗(与线宽W、介质厚度H、介质介电常数εr、铜厚T、线间距S有关)
    按叠层算线宽间距:单端50Ω,差分100Ω
    常见2层板成品总板厚(1.6mm) = 顶层铜厚(约 35μm) + 介质芯板厚度(1.53 mm) + 底层铜厚(约 35μm);FR-4 板材(介质介电常数εr=4.2)
    线宽为0.1524mm时,阻抗为145.5欧姆,容易拾取EMI噪音,推荐线宽0.2--0.25mm。
    两条信号线间距应至少为线宽的3倍(即 S ≥ 3W)
    629316a99429230d9e.png

   
2、 端接匹配
    源端串联或末端并联,吸收反射。
    MCU的信号端串22~33Ω电阻,增加了回路阻尼,消耗震荡能量,把振铃幅度压下去。
   
3、完整参考平面
    走线下方不跨分割,回流连续,环路最小。
    560056a99429abcb32.png

4、回流路径管理
    回流贴着信号线走,别把它断掉。
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xch 发表于 2026-9-3 21:00 | 显示全部楼层
维稳思路。不解决问题,掩盖问题
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