針對手機電磁兼容測試靜電放電抗擾度試驗等問題研究

1、靜電放電抗擾度試驗

1.1靜電放電抗擾度試驗常見問題

靜電放電抗擾度測試中出現(xiàn)的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)手機通話中斷。

(2)靜電放電導致手機部分功能失效，但靜電放電過程結束后或者重新啟動手機之后失效的功能可以恢復。這些現(xiàn)象可能為：屏幕顯示異常，如屏幕顯示呈白色、出現(xiàn)條紋、顯示出現(xiàn)亂碼、顯示模糊等等; 通話效果出現(xiàn)問題，如嘯叫聲或者聲音消失; 按鍵功能或者觸摸屏功能喪失; 軟件出現(xiàn)誤告警，如在并沒有出現(xiàn)插拔充電器的情況下頻繁提示“充電已連接、充電器已移除”。

(3)手機自動關機或者重新啟動現(xiàn)象。這個問題既可能發(fā)生在通話過程中，也可能發(fā)生在待機過程中。

(4)靜電放電導致手機失效或損壞。由于部分器件損壞，手機的一些功能在重新啟動后仍無法恢復，如攝像頭功能; 自動關機后無法再次開機的情況; 與充電器相連接的情況下進行測試時，充電器也可能出現(xiàn)失效、損壞甚至爆炸等問題。

1.2靜電放電問題的具體分析

(1)通話中斷：造成通話中斷的主要原因是靜電放電對手機內部的射頻電路和/或基帶電路造成影響，造成了通信信噪比的下降，信號同步出現(xiàn)問題，從而造成通話中斷。

結構設計不合理也可能導致通話中斷。靜電放電試驗中需要使用較大面積的金屬材質的水平耦合板，手機與水平耦合板之間僅放置一個厚度為0.5 mm的絕緣墊。當天線或者大面積的金屬部件距離這個水平耦合板距離過近時，可能產生相互耦合，導致移動電話機實際能達到的靈敏度大大下降，進行靜電試驗時通話更容易中斷，嚴重時即使不施加靜電干擾移動電話機都無法保持通話。

(2)自動關機或重啟：基帶電路的復位電路受到靜電的干擾導致手機誤關機或重啟。

(3)手機失效或損壞：靜電放電過程中高電壓和高電流導致器件的熱失效或者絕緣擊穿。也可能受到靜電放電過程中的強電磁場影響導致器件暫時失效。

(4)軟件故障：靜電干擾信號被當作有用信號被處理，導致操作系統(tǒng)誤響應。1.3靜電放電問題的改進建議

(1)在設計方案上考慮靜電放電問題

盡量選擇靜電敏感度等級高的器件; 器件與靜電源隔離; 減少回路面積(面積越大，所包含的場流量越大，其感應電流越大)。具體的措施可能包括：走線越短越好;電源與地越接近越好;存在多組電源和地時，以格子方式連接;太長的信號線或電源線必須與地線交錯布置;信號線越靠近地線越好;所有的組件越近越好;同一特性器件越近越好; 接地平面設計：盡量在PCB上使用完整的地平面;PCB接地面積越大越好;不要有大的缺口; PCB的接地線需要低阻抗且要有良好的隔離; 電源、地布局在板中間比在四周好; 在電源和地之間放置高頻旁路電容; 保護靜電敏感的元器件。

(2)出現(xiàn)靜電問題后的整改建議針對上述靜電放電問題，需要采取以下步驟進行整改。

a)嘗試直接放電和間接放電、空氣放電和接觸放電，確認耦合路徑;

b)從不同方向放電，觀察現(xiàn)象有何不同，確定所有的放電點和放電路徑;

c)從低到高，在不同電壓下進行試驗，確定手機在哪個電壓范圍內出現(xiàn)不合格現(xiàn)象;

d)多試驗幾臺樣機，分析共性，確認失效原因;

e)根據(jù)耦合路徑、不合格現(xiàn)象、放電路徑，判斷相關的敏感器件;