PCB影响辐射骚扰超标之分析_郭正铭

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开关电源EMI辐射超标整改方案

开关电源EMI辐射超标整改方案

开关电源EMI辐射超标整改方案作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布线,具有更大的随意性,这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

具体各个频率点超标解决方案如下:1MHz以内:以差模干扰为主1.增大X电容量;2.添加差模电感;3.小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

1M-5MHz:差模共模混合,采用输入端并一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并解决;5MHz:以上以共摸干扰为主,采用抑制共摸的方法。

对于外壳接地的,在地线上用一个磁环绕2圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减(diudiu2006);对于25--30MHZ不过可以采用加大对地Y电容、在变压器外面包铜皮、改变PCBLAYOUT、输出线前面接一个双线并绕的小磁环,最少绕10圈、在输出整流管两端并RC滤波器。

1M-5MHZ:差模共模混合,采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决,1.对于差模干扰超标可调整X电容量,添加差模电感器,调差模电感量;2.对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制;3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。

5MHz以上:以共摸干扰为主,采用抑制共摸的方法。

对于外壳接地的,在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用;可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔,铜箔闭环。

处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

对于20M-30MHz:1.对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置;2.调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值;3.在变压器外面包铜箔;变压器最里层加屏蔽层;调整变压器的各绕组的排布。

电子产品辐射噪声控制技术研究

电子产品辐射噪声控制技术研究

电子产品辐射噪声控制技术研究随着电子产品的普及和使用,人们对其辐射和噪声的控制越来越关注。

本文将介绍电子产品辐射噪声的产生原因、现有的控制技术以及未来的研究方向。

一、电子产品辐射噪声的产生原因1.电路和元器件的不完善造成的电磁辐射:电子产品内部的电路和元器件在工作时会产生电磁场,这些电磁场的幅度和频率会影响到电子产品的辐射噪声。

例如,电源开关和DC-DC转换器等元器件在工作时会产生高频噪声。

2.信号传输线的辐射:信号传输线是电子产品中传输电信号的通道,当电信号在传输线中传输时会产生辐射。

这种辐射主要来自于信号线的不完善绝缘和封装,导致信号波形失真和信号互相干扰。

3.PCB布线的辐射:电子产品中的电路布线也会对辐射噪声产生影响。

布线的不合理和不完善会导致电磁辐射增大,进而产生噪声。

二、现有的电子产品辐射噪声控制技术为了控制电子产品辐射噪声,目前已经发展了一些技术手段。

以下是目前常见的电子产品辐射噪声控制技术。

1.低噪声元器件的选择:使用低噪声元器件可以降低电子产品的辐射噪声。

例如,选择低噪声的开关电源和噪声低的时钟源元件可以减少干扰。

2.引入滤波器和隔离器:引入滤波器可以将高频噪声过滤掉,降低辐射噪声。

同时,使用隔离器可以隔离不同模块之间的噪声传播,减少干扰。

3.优化电路设计和布局:合理的电路设计和布局可以减少信号传输线的辐射噪声和相互干扰。

例如,采用屏蔽罩和屏蔽线设计,可有效降低辐射噪声。

4.增加接地和封装措施:增加接地和封装可以有效降低电子产品的辐射噪声。

合理的接地设计可以减少共模电压并增强屏蔽效果,封装可以提供更好的屏蔽和隔离性能。

5.电磁兼容性测试和优化:通过电磁兼容性测试可以检测电子产品的辐射噪声并对其进行优化。

例如,在设计过程中使用模拟和数值仿真手段,可以提前识别和解决潜在的辐射噪声问题。

三、未来的研究方向尽管目前已经有了一些电子产品辐射噪声控制技术,但是仍然存在一些挑战和需要进一步研究的问题。

PCB设计中的电磁辐射问题研究

PCB设计中的电磁辐射问题研究

PCB设计中的电磁辐射问题研究电磁辐射是PCB设计中一个重要的问题,它不仅对电路的正常工作产生干扰,还可能对周围环境和其他电子设备造成影响。

本文将重点研究PCB设计中的电磁辐射问题,并探讨一些解决方案。

一、电磁辐射问题的背景与影响电磁辐射是指电子设备在工作时会发射出电磁波,这些电磁波会在空间中传播并辐射到周围环境或其他电子设备上。

这些辐射波包括了广义的电磁辐射,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线等。

在PCB设计中,电子设备的工作频率越高,电磁辐射问题就会越严重。

电磁辐射问题对PCB设计和测试都带来了很大的挑战。

其主要影响体现在以下几个方面:1. 电磁兼容性:电磁辐射会产生电磁干扰,影响其他电子设备的正常工作,甚至可能引发设备之间的相互干扰。

2. 线路稳定性:过高的电磁辐射可能导致线路的不稳定性,使得电路无法正常工作。

3. 功耗与效率:电磁辐射问题在一定程度上与功率有关。

电路中产生的电磁辐射越多,功耗和能量效率就越低。

二、电磁辐射问题的原因电磁辐射问题的产生有以下几个主要原因:1. 高速信号线:高速信号线存在较大的电磁辐射问题。

高速信号线上的电流变化较快,会导致较强的电磁辐射。

2. 长导线:长导线上的电流会形成环形电流回路,这些回路会产生辐射。

3. PCB布局与层间堆叠:不合理的PCB布局与层间堆叠方式都会导致电磁辐射增加。

4. 地线与电源线:地线与电源线设计不合理会导致电磁辐射问题加剧。

三、电磁辐射问题的解决方案针对电磁辐射问题,我们可以通过以下几种方式来解决:1. PCB布局优化:合理布局是减少电磁辐射的关键。

尤其要注意信号线与电源线的走向和相互之间的距离,以及层间堆叠的规划。

2. 地线与电源线设计:良好的地线与电源线设计可以有效地抑制电磁辐射。

地线和电源线应尽量接地,减少环形回路的形成。

3. 信号完整性:保持信号完整性有助于减少电磁辐射。

通过使用适当的阻抗匹配和终端阻尼器等手段,控制信号的上升时间和下降时间,减少信号线上的辐射。

家用电器印制电路板辐射骚扰抑制问题的研究

家用电器印制电路板辐射骚扰抑制问题的研究

家用电器印制电路板辐射骚扰抑制问题的研究【摘要】随着对家用电器功能需求的日益复杂化,电子科技和高集成度技术被大量施加与家用电器中,家用电器设备的稳定性、安全性和电磁兼容性的要求也越来越高。

这些问题给电子化的家用电器系统的硬件带来很大的挑战,内嵌于家用电器中的高速电路的电磁兼容性设计已经成为系统设计的主要因素。

本文主要从电子家用电器方面着手,结合标准GB 4343.1从空间辐射EMI的原理及生成模式入手,研究了家用电器设备的印制电路板的电磁干扰及其抑制措施。

【关键词】电磁兼容;辐射骚扰;家用电器;辐射EMI;印制电路板为防止电子设备的相互干扰,国外的一些国家和地区已经强制实施了产品电磁兼容性进口标准,如欧盟(15国)1989年开始强制执行89/366/EEC指令,规定电气和电子产品都必须符合EMC标准才能在欧盟市场销售,违者将被责令收回并处重罚。

美国联邦通讯委员会FCC(Federal Communication Commission)颁布了一些有关EMC的法规,并进行这方面的管理,对于通讯发射机、接收机、电视机、计算机、各种家用电器均有相应的法规要求,任何想出口到美国的这些设备必须取得FCC的某种形式的认可,否则就违反美国的法律。

在中国虽然各主管部门暂未完全整合产品质量监管体系,但是对一些有着重大关系的电子产品都有着正在强制执行的相关标准,以家用电器为例,GB 4343.1-2009强制执行标准的出台就将此类产品的电磁兼容性问题推到了产品生产者和使用者的眼前。

1.研究背景与意义我国对电磁兼容理论和技术的研究起步比其他国家较晚,直到上世纪80年代初才针对电子设备的EMC问题颁布一系列条款和强制性法规,宣布在进入中国及国内生产自销的电子设备必须获得3C认证并贴3C标志后才能销售。

而随着市场经济的发展和加入WTO,我国对各个行业各种产品的电磁兼容性有了更高的要求,在标准更新方面也力求同国际接轨,现用的电磁兼容标准GB/T 17626系列和GB9254等于06至08年间在等级及实验方法上都有更新。

高频干扰对PCB电磁兼容性影响的分析与PCB优化

高频干扰对PCB电磁兼容性影响的分析与PCB优化

摘要高频干扰对 PCB 电磁兼容性影响的分析摘要随着科技的发展,越来越多的电子设备采用高速 PCB(Printed Circuit Board)。

然而,由于 PCB 工作在高频状态,其产生的瞬态脉冲包含有能够发射电磁干扰(EMI)的高频谐波。

这些高频谐波不仅影响 PCB 的电磁兼容(EMC)性能,而且影响整个产品的成本。

所以,电子设备的电磁兼容分析是现代电子工程设计人员进行设计时必须考虑的。

电磁兼容预测把产品的电磁兼容问题解决在产品定型之前,可以节约大量的时间和金钱。

关键词:PCB,高频谐波,电磁兼容高频干扰对 PCB 电磁兼容性影响的分析The EMC analyzing withhigh-frequency interference in PCB DesignAbstractWith the development of science and technology, more and more electron devices begin to use high-speed PCB(Printed Circuit Board). However, impulses in these high-speed PCB will produce high-frequency electromagnetic interference. The inter ference influences not only PCB’s EMC, but also product’s cost. So electronic design engineers now should analyze the PCB for EMC in the period of design.The EMC analyzing solves the EMC problems before the product being made. It will save plenty of time and money.Key words:PCB, high-frequency electromagnetic interference,EMC目录目录第一章绪论 (4)1.1 PCB 设计中电磁兼容分析的目的和意义 (4)1.2国内外研究动态 (4)第二章PCB 中的高频辐射干扰 (5)2.1 PCB 的特点 (5)2.2 场区 (6)第三章辐射的基本原理 (9)3.1 电偶极子的辐射 (9)3.2 磁偶极子的辐射 (10)第四章PCB 中的高频辐射干扰 (12)4.1 差模辐射 (12)4.2 共模辐射 (14)4.3差模与共模辐射的比较 (15)第六章总结 (17)参考文献 (18)高频干扰对 PCB 电磁兼容性影响的分析第一章绪论1.1 PCB 设计中电磁兼容分析的目的和意义随着现代电路信号传输速度的不断增长,目前的 PCB 不再只是简单的电子连接设备,而是具有自己特定组件要求的复杂独立产品,是系统功能赖以实现的支撑体。

印刷电路板的电磁辐射研究

印刷电路板的电磁辐射研究

印刷电路板的电磁辐射研究随着科技的快速发展,印刷电路板(PCB)在各种电子设备中广泛应用,如计算机、通讯设备、航空航天等。

然而,随着电子设备的频率越来越高,电磁辐射问题日益突出,严重影响着设备性能和人体健康。

因此,研究印刷电路板的电磁辐射问题具有重要意义。

电磁场理论是研究电磁辐射的基础。

根据麦克斯韦方程组,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。

电路原理与电磁辐射有着密切,电流在导体中流动时,会产生电磁场,而电磁场的分布和强度由电路的结构和电流的频率决定。

印刷电路板的电磁辐射受到多种因素的影响。

材料方面,导电率高的材料对电磁辐射的抑制作用较弱,而导电率低的材料则具有较好的电磁辐射抑制效果。

工艺方面,印刷电路板的制作过程中,如蚀刻、电镀等步骤会影响导体的连续性和绝缘性能,从而影响电磁辐射。

设计方面,走线布局、元件的排列和屏蔽措施等都与电磁辐射密切相关。

印刷电路板电磁辐射的测量方法包括传统仪器测量和计算机仿真。

传统仪器测量主要是使用电磁辐射测量仪器,如频谱分析仪、电场强度计等,对印刷电路板产生的电磁辐射进行实地测量。

计算机仿真则是利用电磁场仿真软件,如ANSYS、CST等,对印刷电路板进行建模和仿真,以预测其电磁辐射特性。

国内外对印刷电路板电磁辐射的研究主要集中在材料、工艺和设计方面。

在材料方面,研究不同材料的电磁辐射性能,以期找到具有优良电磁辐射抑制作用的材料。

在工艺方面,研究新的制作工艺,提高印刷电路板的电磁辐射抑制能力。

在设计方面,研究最佳的电路布局和元件排列,以减小电磁辐射。

随着人们对电子设备电磁辐射问题的度不断提高,印刷电路板电磁辐射的研究在许多领域具有广泛的应用前景。

在航空领域,飞机的导航、通信等电子设备受到复杂电磁环境的影响,研究印刷电路板的电磁辐射对于提高设备性能和飞行安全具有重要意义。

在通讯领域,研究印刷电路板的电磁辐射有助于提高通讯设备的电磁兼容性,保障信号的稳定传输。

在医疗领域,研究印刷电路板的电磁辐射对于提高医疗设备的电磁辐射抑制能力,保护患者和操作人员的健康具有重要作用。

PCB设计中电磁辐射干扰与对策

PCB设计中电磁辐射干扰与对策

科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON 2008N O.12SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON I T 技术1电磁干扰测量与诊断(1)频谱分析仪的原理。

频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机,它的原理图如下。

图1频谱分析仪的原理框图(2)用频谱分析仪分析干扰的来源:1)根据干扰信号的频率确定干扰源。

在解决电磁干扰问题时,最重要的是判断干扰的来源,只有准确将干扰源定位后,才能够提出解决干扰的措施。

根据信号的频率来确定干扰源是最简单的方法,因为在信号的所有特征中,频率特征是最稳定的,并且电路设计人员往往对电路中各个部位的信号频率都十分清楚。

2)根据干扰信号的带宽确定干扰源。

判断干扰信号的带宽也是判断干扰源的有效方法。

例如,在一个宽带源的发射中可能存在一个单个高强度信号,如果能够判断这个高强度信号是窄带信号,则它不可能是从宽带发射源产生的。

干扰源可能是电源中的振荡器,或工作不稳定的电路,或谐振电路。

当在仪器的通频带中只有一根谱线时,就可以断定这个信号是窄带信号。

当遇到单根谱线时,就要将注意力集中到电路中的周期信号电路上。

(3)产品电磁兼容测试诊断步骤。

下图给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤,按照这个步骤进行可以提高测试诊断的效率。

2解决电磁辐射的方法(1)射频干扰产生。

射频干扰产生于被高频电压干扰的传输信号或射频信号。

通常射频干扰来自于电子设备或仪器,由于电流或电压的突变,这些设备产生具有副作用的射频二次谐波,而且设备本身也产生高频能量,尤其是射频信号。

(2)怎样预防电路板级电磁辐射问题。

大多数情况下,E MC 测试的结果使人感到不满意。

但重新设计产品会浪费大量的资金和时间,并且造成严重的拖延。

1)一般规则。

为了避免不期望的电磁兼容性问题,必须遵循以下规则:a .在设计阶段尽可能早地开始检测工作;b .找到问题的根源;c .在元件级就纠正问题;d.在设计阶段有计划地进行检测;e .依照现有的电磁兼容性指导性文件进行检测;f .在生产阶段进行产品质量检测;辐射预测P C B 板上元件的辐射状况图(64M HZ)。

PCB板电磁干扰的研究与抑制方法

PCB板电磁干扰的研究与抑制方法

PCB板电磁干扰的研究与抑制方法发表时间:2019-01-08T15:32:29.623Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:冯淞[导读] 摘要:在产品的电磁兼容性分析与设计中,PCB的电磁兼容性设计是整个产品的设计基础,常常成为一个新的电子系统或设备成败的关键。

(海军航空装备计量监修中心 201204)摘要:在产品的电磁兼容性分析与设计中,PCB的电磁兼容性设计是整个产品的设计基础,常常成为一个新的电子系统或设备成败的关键。

本文研究PCB电磁干扰问题产生的原理和本质,对PCB电磁干扰中的传导干扰、辐射干扰的研究,印制线串扰三个方面进行研究,针对每一类干扰所应采取的解决措施和抑制方法。

关键词:磁兼容性;电磁干扰;PCB;抑制方法1、引言PCB板是电子设备、系统中各种电子元器件的载体,提供了电子器件的连接。

近几年随着电子设备的迅速发展,数字电路的速度越来越快,PCB的元器件密度也越来越高,从而产生了特殊的电磁兼容性问题。

PCB的电磁兼容性设计常常成为一个新的电子系统或设备成败的关键。

通常这一类问题不容易解决,主要是因为:(1)一般干扰引起的故障都是以干扰对出现,即干扰源和感受器,两者之间存在耦合途径,干扰产生的故障表现在感受器上,其根源是干扰源及干扰途径,寻找故障时往往追溯干扰源,这主要通过分析干扰机理。

(2)电磁耦合大部分是分布参数,如分布电容、分布电感的耦合,这些分布参数没有标称值,也没有实物存在;如果存在的电磁干扰是偶然的电磁脉冲,捕捉这些干扰脉冲比较困难;有时故障点与干扰源相距甚远,这些都增加了分析故障机理的难度。

(3)引起故障的干扰信号波形是若干波形的叠加。

对于线性叠加,只是不同干扰源对总干扰波形的贡献大小不同,消除干扰主要是寻找主要干扰源。

而如果干扰通过非线性器件,叠加将形成新的频率。

进一步增加了寻找干扰源的困难。

(4)一些可靠性问题,实际上却是由电磁兼容性干扰引发,导致元器件失效。

PCB布局布线中的电磁辐射抑制技术

PCB布局布线中的电磁辐射抑制技术

PCB布局布线中的电磁辐射抑制技术在PCB(Printed Circuit Board)设计中,电磁辐射是一个需要重视的问题,因为电磁辐射不仅会影响电路的性能,还可能对周围的其他电子设备造成干扰。

因此,在进行PCB布局布线时,抑制电磁辐射是至关重要的技术之一。

首先,为了减少电磁辐射,我们可以从PCB布局入手。

合理的布局可以有效降低电磁干扰。

在布局时,应避免将高频和低频信号线靠得太近,尽量保持它们的距离,从而减少信号之间的相互干扰。

此外,对于不同类型的信号线,应采用不同的布线规则,如模拟信号线和数字信号线应尽量避免交叉布线,以减少互相干扰。

另外,尽量将高频信号线与地线平行布线,通过相对对称的布局来减少电磁辐射。

其次,电磁辐射抑制技术中的功率平面设计也起着关键作用。

通过在PCB中增加功率平面来提高系统的抑制电磁辐射的能力。

功率平面通常用于提供地线或电源,它们可以有效地吸收电磁波并将其分散,从而降低电磁辐射。

在设计功率平面时,应尽量减少电流环的面积,使其面积尽可能小,同时要避免在功率平面上产生过多的开口,以减少电磁波的辐射。

此外,差分信号布线也是抑制电磁辐射的重要技术之一。

差分信号布线是一种通过两个相互对偶的线传输信号的方式,它可以有效地减少共模噪声的影响,降低电磁辐射。

通过差分信号的方式来传输高频信号,可以降低传输线上的辐射功率,并提高抗干扰能力。

在进行差分信号布线时,应尽量保持两条信号线的长度相等,布线路径对称,以确保信号的同步传输,从而减少辐射。

另外,在PCB设计中,接地技术也是抑制电磁辐射的关键。

正确的接地设计可以有效地降低PCB系统的电磁辐射。

在PCB布局中,应尽量减少接地回路的面积,采用分立接地设计,避免出现接地环路,从而降低电磁辐射。

此外,接地的分割和分层设计也是减少电磁辐射的重要手段,通过将数字信号地和模拟信号地分开并采用合适的接地方式来减少干扰。

综上所述,PCB布局布线中的电磁辐射抑制技术对于减少电磁辐射,提高系统稳定性和抗干扰能力具有重要意义。

PCB辐射电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究

PCB辐射电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究

PCB辐射电磁干扰噪声诊断与抑制方法研究PCB(Printed Circuit Board)是电子产品中常用的一种电子组件,其设计和制造过程中可能会引入电磁干扰噪声,对电路的稳定性和性能造成影响。

因此,对PCB辐射电磁干扰噪声的诊断和抑制方法进行研究十分重要。

本文将介绍PCB辐射电磁干扰噪声的诊断方法以及抑制方法。

首先,PCB辐射电磁干扰噪声的诊断方法包括:1.测量法:通过使用专业的电磁辐射测量仪器对PCB进行测量,从而确定电磁辐射的幅度、频率和分布。

这可以帮助找到电磁辐射源和引起干扰的原因。

2.模拟仿真法:使用电磁场仿真软件对PCB进行模拟分析,得到电磁辐射噪声的分布图和频谱特性,通过模拟分析可以确定哪些部分的PCB对系统产生干扰。

3.分析法:通过对PCB电路设计文件的分析,确定其中可能存在的电磁辐射噪声源和路径,进而根据这些信息制定相应的干扰抑制措施。

接着,PCB辐射电磁干扰噪声的抑制方法包括:1.电磁屏蔽技术:采取合适的屏蔽材料和结构设计,降低电磁辐射噪声的传播和泄漏,减少对周围电路的干扰。

可以使用金属罩、屏蔽底板等方式进行电磁屏蔽。

2.接地技术:采用合适的接地技术可以有效地减少电磁干扰。

通过合理布置接地电路和保持良好的接地路径,可以将干扰电流和电磁波导引到地面上,减少对其他信号的干扰。

3.滤波技术:在设计PCB电路时,加入合适的滤波器来抑制电磁辐射噪声。

滤波器可以起到筛选和减弱特定频段电磁波能量的作用,降低电磁干扰的幅度。

4.优化布线设计:合理规划PCB的布线路径和电源供电线路,尽量减少布线长度和走线面积,降低电磁辐射噪声的产生。

可以采用电源隔离、分组布线等方法来改善布线设计。

5.选择低噪声元件:在PCB设计中选择低噪声元件和模块,减少电磁干扰源。

低噪声元件具有较低的电磁辐射噪声产生能力,有助于降低系统的总电磁辐射噪声。

综上所述,PCB辐射电磁干扰噪声的诊断和抑制方法包括测量法、模拟仿真法和分析法等,抑制方法主要包括电磁屏蔽技术、接地技术、滤波技术、优化布线设计和选择低噪声元件等。

通信设备辐射发射超标的案例分析及对策

通信设备辐射发射超标的案例分析及对策

T echnical/~Column/玖不二通信设备辐射发射超标的案例分析及对策刘海涛,雷钊,郭正铭(四川省电子产品监督检验所,成都610100)摘要:通过分析某型号通信设备辐射发射超标问题,论述辐射发射超标问题的故障定位思路及其方法。

依据EMC三要素,采用了产品辐射发射线缆定位过程,对问题进行详细的定位,最终发现了其内部时钟信号的谐波频率沿其电源线向外辐射的现象,通过调整时钟驱动器芯片向其SDRAM输入路径上的电阻数值来降低产品对外的辐射骚扰发射,使得产品通过了杂散发射限值的要求,避免采用了在电源线上增加磁环等传统的整改方法,不仅提高了产品的EMC质量,同时也降低了产品的故障解决成本。

关键词:辐射发射;传导发射;干扰源;电磁兼容;时钟;信号完整性中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:1004-7204(2020)05-0156-05Case Analysis and Countenneasures of Radiation Emission Exceeding Standard of Digital Trunking Communication EquipmentLIU Hai-tao,LEI Zhao,GUO Zheng-ming(Supervision&Test Station for Electronic Product of Sichuan Province,Chengdu610100)Abstract:By analyzing the problem of radiation emission exceeding the standard of digital trunking communication equipment,this paper discusses the idea and method of fault location of radiation emission exceeding standard.According to the three elements of EMC,the product radiated emission cable positioning process was adopted,and the problem was analyzed in detail.Finally,it was found that the harmonic frequency of the internal clock signal radiated outward along the power line.By adjusting the resistance value on the input path of the clock driver chip to its SDRAM,the external radiation disturbance emission of the product was reduced,and the product passed the stray emission limit The traditional rectification methods such as adding magnetic ring on the power line are avoided, which not only improves the EMC quality of the product,but also reduces the cost of troubleshooting. Key words:radiated emission;conducted emission;interference source;electroniQgnetic compatibility; clock;signal integrity1问题描述某型号通信设备产品拥有天馈端口、光纤端口与供电端口,测试过程中供电端口、光纤端口及其外界互联,天馈端口与接收装置宜接联系进行通信,在这种工作模式下,产品将依据国家标准GB/T9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》Class B的标准限值要求进行辐射发射测试,测试时发现,无论是垂直极化还是水平极化,该产品在300MHz频点处的幅值超出Class B级限值约8dB,测试结果示意见图1,超出标准o403020UVATigpJlpsuaus2.2d130M40M50M70M100M200M300M400M600M1GFrequency[Hz]o图1某型号通信设备垂直极化的辐射发射测试数据+士—JA~/1I1echnicalT/JL Column限值要求。

PCB影响辐射骚扰超标之分析_郭正铭

PCB影响辐射骚扰超标之分析_郭正铭

1 前言电磁兼容性是电子电器产品一项非常重要的质量指标。

它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性,而且还可能影响其它设备和系统的正常工作,关系到电磁环境和保护问题等。

2 PCB 中的EMC在设备或系统设计的初始阶段,要先明确产品要通过的测试标准要求,以此做为EMC 设计的最终目的,同时从多方面进行电磁兼容设计考虑,把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前,可得到最高的效费比。

如果等到生产阶段再去解决,非但在技术上带来很大的难度,而且会造成人力、财力和时间的极大浪费。

图1是EMC 设计的效费比图表。

摘要:本文就通过信息产品的PCB LAYOUT 的电源布局不合理而引起的产品辐射骚扰测试超标现象,逐一发现、分析、解决之辐射骚扰超标的问题,然后提出改正之方法并且加以验证之。

最后对以上之现象加以综述,并且对将来类似产品的PCB LAYOUT 提出了建议及见解。

Abstract:This paper makes a discussion on the EMC design rules of power layout by a radiation failure case, then one by one, to find, analyze, and solve the problem of radiation failure, and then make corrections and verification. Finally, the article sums up the above phenomenon and puts forward recommendations and opinions for PCB LAYOUT of similar products in the future.关键词:电磁兼容性;辐射骚扰;印制电路板;电磁干扰Key words:Electromagnetic Compatibility(EMC);radiated disturbance;PCB;electromagnetic interferencePCB 影响辐射骚扰超标之分析Analysis of the Reason for PCB Impact on Radiated Disturbance Outside the Standard文 | 四川省电子产品监督检验所郭正铭中国赛宝(四川)实验室从图1可以看出,如果前期考虑的很多EMC 措施的话,包括从产品的结构、电路原理图、PCB、软件等多方面的EMC 措施,那这个产品就可能很顺利通过各种标准的EMC 测试,节约了上市时间和产品成本,而且也提高了产品的可靠性。

PCB板晶振辐射骚扰的研究与整改

PCB板晶振辐射骚扰的研究与整改

PCB板晶振辐射骚扰的研究与整改吕杨;王磊;韩井玉;韦靖;陈俊【摘要】目前,我国信息技术设备应通过国家标准GB9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》规定的电磁兼容辐射骚扰试验.很多信息技术设备在进行该试验时,由于PCB电路板的晶振产生的谐波辐射骚扰超出标准中规定的限值要求,以至于设备无法通过该试验.因此,本文首先介绍了强制性国家标准GB 9254-2008和电磁骚扰,然后分析了在PCB上如何对晶振布局设计才能避免产生干扰及其常用整改方法,通过研究和整改一个由晶振产生辐射骚扰的PCB电路板,最终实现该设备整改完成后满足了标准规定的测试要求.本文也为其他不符合标准规定试验的设备如何进行晶振整改提供了参考.【期刊名称】《中国安全防范认证》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P38-41)【关键词】PCB;晶振;布局设计;整改;辐射骚扰【作者】吕杨;王磊;韩井玉;韦靖;陈俊【作者单位】公安部检测中心;公安部检测中心;公安部检测中心;公安部检测中心;公安部检测中心【正文语种】中文采用一定的技术手段,使同一电磁环境中的各种电子、电气设备都能正常工作,并且不干扰其他设备的正常工作,这就是电磁兼容。

在国家标准GB/T4365-1995中对电磁兼容严格的定义是:设备或系统在其他电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

信息技术设备主要会产生多种周期性的、二进制脉冲型的波。

这些波可通过电网电缆、信号线或其他导线,或者通过直接辐射的形式造成非期望的耦合而构成对无线电接收的潜在干扰源。

目前,我国依据强制性国家标准GB 9254-2008《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》中规定的试验方法对信息技术设备的辐射骚扰进行测试,在标准中,规定信息技术设备辐射出的能量不能超过标准规定的限值。

电磁骚扰,简称EMI,有传导骚扰和辐射骚扰两种。

传导骚扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生骚扰;辐射骚扰是指电子设备产生的骚扰信号通过空间耦合把骚扰信号传给另一个电网络或电子设备。

PCB的电磁辐射研究

PCB的电磁辐射研究

PCB的电磁辐射研究阮星【摘要】PCB的电磁辐射骚扰是电子产品电磁辐射骚扰的一个重要根源,它不仅影响了产品的研发成本,也影响了产品的上市时间。

本文针对产品在PCB电磁兼容设计中常见的电磁辐射问题,介绍PCB的电磁辐射原理与降低电磁辐射的方法。

%Electromagnetic radiated disturbance is an important problem for electronic product due to PCB radiated emission. It not only influences design cost of product and also influences time to market of product. The paper analyze the familiar radiated disturbance problem in EMC design about PCB of product, introducing electromagnetic radiation principle and give the solution to reduce electromagnetic radiation about PCB.【期刊名称】《质量技术监督研究》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】4页(P51-54)【关键词】电磁兼容;差模;共模【作者】阮星【作者单位】福建省产品质量检验研究院,福建福州350002;国家电子信息产品质量监督检验中心,福建福州350009【正文语种】中文【中图分类】TN411 引言线路板在进行电磁兼容性设计时有两方面要求,一方面保证电路能够可靠工作,具有较高的抗骚扰能力,另一方面还需尽量减少线路板的电磁辐射,以避免干扰其他电子设备的正常工作。

由于一个电路的电磁辐射和接收的能力往往是一致的,因此在设计中通过有效措施能够抑制线路板的电磁辐射,也就能够提高线路板的抗干扰能力[1]。

PCB板上时钟电路的辐射超标实例

PCB板上时钟电路的辐射超标实例

PCB板上时钟电路的辐射超标实例
辛中华
【期刊名称】《安全与电磁兼容》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】通过一个实际的辐射发射超标案例,介绍了一种分析问题的思路以及查找辐射发射源的方法,并提出降低PCB板辐射发射的改进方案,以此说明了高速信号如时钟等走线设计的EMC规则.为遇到类似问题的设计人员提供一种解决相关问题的思路.
【总页数】3页(P65-67)
【作者】辛中华
【作者单位】鼎桥通信技术有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.对输液泵辐射发射测试超标的整改实例 [J], 王乾方;牛帅;蒋岁;徐进
2.针对分析仪器辐射骚扰超标的整改实例 [J], 王欣媛;喻正宁;王圣金;张涛;戴书俊
3.数字电路PCB板辐射EMI的研究 [J], 冯利民;钱照明
4.PCB板时钟电路的电磁兼容设计 [J], 谢如元;施桂林
5.PCB板中时钟电路的EMC问题探究 [J], 陈宁; 蒋晓燕
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1 前言电磁兼容性是电子电器产品一项非常重要的质量指标。

它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性,而且还可能影响其它设备和系统的正常工作,关系到电磁环境和保护问题等。

2 PCB 中的EMC在设备或系统设计的初始阶段,要先明确产品要通过的测试标准要求,以此做为EMC 设计的最终目的,同时从多方面进行电磁兼容设计考虑,把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前,可得到最高的效费比。

如果等到生产阶段再去解决,非但在技术上带来很大的难度,而且会造成人力、财力和时间的极大浪费。

图1是EMC 设计的效费比图表。

摘要:本文就通过信息产品的PCB LAYOUT 的电源布局不合理而引起的产品辐射骚扰测试超标现象,逐一发现、分析、解决之辐射骚扰超标的问题,然后提出改正之方法并且加以验证之。

最后对以上之现象加以综述,并且对将来类似产品的PCB LAYOUT 提出了建议及见解。

Abstract:This paper makes a discussion on the EMC design rules of power layout by a radiation failure case, then one by one, to find, analyze, and solve the problem of radiation failure, and then make corrections and verification. Finally, the article sums up the above phenomenon and puts forward recommendations and opinions for PCB LAYOUT of similar products in the future.关键词:电磁兼容性;辐射骚扰;印制电路板;电磁干扰Key words:Electromagnetic Compatibility(EMC);radiated disturbance;PCB;electromagnetic interferencePCB 影响辐射骚扰超标之分析Analysis of the Reason for PCB Impact on Radiated Disturbance Outside the Standard文 | 四川省电子产品监督检验所郭正铭中国赛宝(四川)实验室从图1可以看出,如果前期考虑的很多EMC 措施的话,包括从产品的结构、电路原理图、PCB、软件等多方面的EMC 措施,那这个产品就可能很顺利通过各种标准的EMC 测试,节约了上市时间和产品成本,而且也提高了产品的可靠性。

首先咱们先了解一下EMC 相关的信息,电磁兼容EMC 的定义: 很多设备或系统在同一个电磁环境中都能图1 EMC 设计的效费比图表上海祥峰信息技术有限公司 王永峰 总装重庆军代局驻一五七军代室 赵万春正常工作并且不对该环境中的其它系统构成不能承受的电磁骚扰。

EMC现象发生,要满足三个条件:干扰源、干扰途径、接受体,三者缺一不可,所以一般在处理EMC超标问题时,都是从这三方面找原因。

处理好其中一个因素,那就解决了EMC的问题。

无论从产品结构方面,还是从电路原理图及PCB等方面,都是基于这个思想来考虑的。

产品电磁兼容性测试过程中,发现很多产品在设计过程中没有考虑其电磁兼容性要求,往往最后经过多次修改后才面勉强通过。

探究其中关键问题,就是很多产品设计只注重性能,而在设计过程中忽视了电磁兼容的问题,导致产品最后电磁兼容不符合要求;从而使推向市场速度缓慢并增加更高的成本。

特别是PCB中电源和地布局是否合理对产品的电磁兼容性的影响相当大。

在PCB设计中,布线是完成产品设计的重要步骤, 在整个PCB中,以布线的EMC设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。

如果能从板子里面考虑EMC周到的话,可以说几乎解决了产品的一半的EMC现象发生。

可以从下面几个因素来考虑:2.1 电源、地线的处理在整个PCB板中的布线过程中,如果由于电源、 地线的考虑不周全而引起的干扰,会使产品的性能下降,所以对电源、 地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。

可以通过下面措施来处理:(1)在电源、地线之间加滤波电容。

(2)尽量加宽电源、地线宽度。

(3)多层PCB中,电源层和地层要满足20H原则。

2.2 数字电路与模拟电路的共地处理数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的,它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等),数字地与模拟地有一点短接。

2.3 信号线布在电(地)层上在多层印制板布线时,在信号线层没有布完的线,再多加层数就会造成浪费,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。

首先应考虑用电源层,其次才是地层。

因为最好是保留地层的完整性。

2.4 大面积导体中连接腿的处理在接地或者接电中,元器件的腿与其连接,对连接脚的处理需要进行综合的考虑,元件腿的焊盘与铜面满接为好,最好做成十字花焊盘,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。

2.5 设计规则检查(DRC)布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:(1)线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理。

(2)模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的。

(3)对于关键的信号线是否采取了最佳措施,是否考虑到EMC措施。

(4)电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合,电源是否就近供电。

(5)多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,是否满足20H原则。

3 实例分析下面就是一个信息产品的PCB布线不合理导致辐射超标案例来分析之以上理论。

3.1 发现问题某IT产品在对其辐射骚扰测试时,发现辐射骚扰测试结果超出了EN 55022(GB 9254) Class B标准要求限值,图2和图3分别为该产品在天线垂直极化和水平极化的测试结果。

3.2 分析问题经过对该产品资料进行分析(该产品的PCB是四层图2 整改前垂直极化检测结果曲线图4 电源在TOP 层走板边的走线图图5 电源在TOP 层芯片下面的走线图图6图3 整改前水平极化测结果曲线板),发现以下几个PCB 设计不合理的地方:3.2.1电源走板边的错误电源走线方式如图4。

该产品的PCB 是将地层和电源全部走在TOP 层和BOTTOM 层,里面两层是走线层。

因为电源平面会给PCB 上各种晶振、时钟驱动以及芯片供电,这样电源平面本身就很容易被干扰源所污染, 一旦电源平面受到干扰以后,这样电源平面上的干扰很容易耦合到其它信号线,进而被周边线束带出,造成辐射超标。

另外一个原因是,这个电源线是走在板边的,而且受干扰后的电源走线很长,也很容易向外辐射,导致超标准。

3.2.2芯片下面不要走电源线由于DSP 芯片是有很强的干扰源,如果电源走在它下面的话,一些干扰肯定会通过电源带给其它需要供电的器件,从而干扰到其它的器件,影响了产品的正常工作(如图5)。

3.2.3 电源通过外面周边线束向外面辐射出去如图6所示,前面分析得知,电源已经受到严重干扰了,而现在USB 需要这个电源给供电,所以电源会通过外面的线束向外面泄露出去,当辐射骚扰测试时,就会表现为超出标准限值了。

当然,如果产品上不插上线束,即使又电源,但由于缺少向外发射的通道,所以可能在做测试时插拔情况不同,测试结果不一样的。

3.3 解决问题针对以上几个问题我们进行了调整,我们在改板时把以上存在几个大的问题进行了修改,详细情况见下面描述:首先,对PCB 层的设置我们进行了调整,按照T、G、P、B 顺序来设置,把电源都走在内部,这样可以保护它受到外界的干扰。

同时它也可以给信号线一个参考平面,可以降低线上的辐射。

对于在内层的信号线都要做调整,要保证信号线的走线要顺畅,高速信号线走线要尽可能短; 而且在高速线周围要远离低速信号线,如果因为空间比较小的原因,导致高速信号线和低速信号线走的很近,这个时候要做专门的EMI 处理。

其次, 要尽量减少电源线在表层的走线长度,杜绝线上受干扰的机会。

要尽量在芯片下面铺地,杜绝在芯片下面走电源,尽量让电源的走线短。

再次, 在给USB 端口供电时,电源线也尽量短,而且尽可能走在内层,而且要做EMI 处理后再给USB 供电,这样就可以减少干扰通过线束辐射出去。

经过改板后的测试全部合格,测试数据如下:图7和图8分别为该产品在天线垂直极化和水平极化的测试结果4 总结电磁兼容设计是复杂的,我们应在产品设计初期就要详细全面地考虑。

其中PCB 布局方面应注意:4.1在设计前,一定要确定好PCB 的层数,如果是四层板,就按照T、G、P、B顺序设置迭层,而且按照图7 整改后垂直极化检测结果曲线图8 整改后水平极化测结果曲线参考文献:[1] 邵小桃,电磁兼容与PCB 设计,2009-06-01[2] GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法, 2009-09-01作者简介:郭正铭,1976年5月,男,四川平昌,工程师,主要从事电磁兼容技术。

高速信号参考地平面,低速信号参考电源或地平面要求来设置;4.2电源尽可能在内层放置,避免走在边上;4.3电源要尽可能远离干扰源;4.4建议主要器件都要放在TOP 层,都要参考地平面。

4.5另外,如果在表层走电源trace,电源trace 尽可能不要靠近板边走;4.6如果是多层板,那内层的电源平面和地平面要满足20H 原则;4.7如果是单层板或双面板,那尽量缩短电源trace 长度,按照就近原则来提供电源,同时根据需要要做相应的电磁干扰处理。

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