手機電磁兼容問題與解決方案

　　2.1電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗概述

　　電快速瞬變脈沖群產(chǎn)生的原理如下：當(dāng)電感性負(fù)載(如繼電器、接觸器等)在斷開時，由于開關(guān)觸點間隙的絕緣擊穿或觸點彈跳等原因，在斷開處產(chǎn)生的瞬態(tài)騷擾。當(dāng)電感性負(fù)載多次重復(fù)開關(guān)，則脈沖群又會以相應(yīng)的時間間隙多次重復(fù)出現(xiàn)。這種瞬態(tài)騷擾能量較小，一般不會引起設(shè)備的損壞，但由于其頻譜分布較寬，所以會對移動電話機的可靠工作產(chǎn)生影響。

　　該試驗是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到移動電話機的電源端口的試驗。試驗脈沖的特點是：瞬變脈沖上升時間短、重復(fù)出現(xiàn)、能量低。該試驗的目的就是為了檢驗手機在遭受這類暫態(tài)騷擾影響時的性能。一般認(rèn)為電快速瞬變脈沖群之所以會造成手機的誤動作，是因為脈沖群對線路中半導(dǎo)體結(jié)電容充電，當(dāng)結(jié)電容上的能量累積到一定程度，便會引起手機的誤操作。具體表現(xiàn)為在測試過程中移動電話機通信中斷、死機、軟件告警、控制及存儲功能喪失等。

　　2.2電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗常見問題分析

　　電快速瞬變脈沖波形通過充電器直接傳導(dǎo)進手機，導(dǎo)致主板電路上有過大的噪聲電壓。當(dāng)單獨對火線或零線注入時，盡管是采取的對地的共模方式注入，但在火線和零線之間存在差模干擾，這種差模電壓會出現(xiàn)在充電器的直流輸出端。當(dāng)同時對火線和零線注入時，存在著共模干擾，但對充電器的輸出影響并不大。造成手機在測試過程中出現(xiàn)問題的原因是復(fù)雜的，具體表現(xiàn)為以下幾方面。

　　前期設(shè)計時未考慮電快速瞬變脈沖群抑制功能，沒有添加相關(guān)的濾波元器件，PCB設(shè)計綜合布線時也沒有注意線纜的隔離，主板接地設(shè)計也不符合規(guī)范，另外關(guān)鍵元器件的也沒有采取屏蔽保護措施等;

　　生產(chǎn)廠在元器件供應(yīng)商的選擇上沒有選用性能可靠的關(guān)鍵器件，導(dǎo)致測試過程中器件老化或者器件失效，從而容易受到電快速瞬變脈沖的干擾;

　　在整機生產(chǎn)組裝過程中，加工工藝及組裝水平出現(xiàn)的問題可能會導(dǎo)致產(chǎn)品一致性不好，個別送檢手機存在質(zhì)量問題;

　　檢測過程中由于其他測試項出現(xiàn)問題導(dǎo)致整改，可能由于整改方案的選擇會影響到電快速瞬變脈沖群測試不合格。

　　2.3電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗相關(guān)問題的改進建議

　　針對電快速脈沖群干擾試驗出現(xiàn)的問題，主要可以采取濾波及吸收的辦法來實現(xiàn)對電快速瞬變脈沖的抑制。

　　(1)在手機設(shè)計初期就應(yīng)重點考慮抑制電快速瞬變脈沖群干擾設(shè)計。

　　在PCB層電源輸入位置要做好濾波，通常采用的是大小電容組合，根據(jù)實際情況可以酌情再添加一級磁珠來濾除高頻信號，盡量采用表面封裝;

　　盡量減小PCB的地線公共阻抗值;

　　PCB布局盡量使干擾源遠(yuǎn)離敏感電路;

　　PCB的各類走線要盡量短;

　　減小環(huán)路面積;

　　在綜合布線時要注意強弱電的布線隔離、信號線與功率線的隔離。綜合布線是系統(tǒng)很重要的一個設(shè)計組成部分，一個糟糕的綜合布線格局很可能斷送一個設(shè)計精良的PCB的穩(wěn)定性;

　　關(guān)鍵敏感芯片需要屏蔽;

　　軟件上應(yīng)正確檢測和處理告警信息，及時恢復(fù)產(chǎn)品的狀態(tài)。

　　(2)元器件的選擇上應(yīng)使用質(zhì)量可靠的芯片，最好做過芯片級的電磁兼容仿真試驗，質(zhì)量可靠的充電器、數(shù)據(jù)線及電池的選用可提升對電快速瞬變脈沖信號的抑制能力;

　　(3)廠家在組裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好生產(chǎn)工藝流程控制，盡量保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，減少因個別手機質(zhì)量問題帶來的測試不合格現(xiàn)象;

　　(4)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;

　　(5)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，將會比5 kHz更為嚴(yán)酷，廠家應(yīng)及早重視進行相關(guān)的電快速瞬變脈沖群測試防護工作。

　　3輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾

　　3.1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。

　　3.2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充電，同時手機保持通信狀態(tài)以及最大發(fā)射功率情況下，進行的電磁兼容測試。測試的結(jié)果是手機與充電器聯(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，也可能是手機本身造成的，也可能是手機與充電器聯(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。

　　充電器和手機在最初的設(shè)計階段沒有充分的考慮電磁兼容性能;

　　在設(shè)計時，沒有針對輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾的電磁兼容性進行設(shè)計并采取相應(yīng)的對策;

　　充電器和手機選用的元器件的電磁兼容性不好或質(zhì)量達不到要求;

　　手機在選用充電器時，沒有充分考慮手機和充電器間的電磁兼容性及手機和充電器的匹配性，手機是非線性負(fù)載，在振鈴及通話時，如果電池電量不足而進行充電時，耗費的能量很大，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，也會造成手機器件不正常工作而產(chǎn)生電磁兼容問題。充電器和手機間的相互干擾也會造成測試結(jié)果超標(biāo);

　　在進行測試前，手機和充電器沒有配合進行電磁兼容預(yù)測試，充電器有可能單獨使用負(fù)載做了電磁兼容測試，測試的結(jié)果不能反應(yīng)與手機共同測試的結(jié)果。