电磁干扰诊断技巧实例分析报告

电磁干扰诊断技巧实例分析（上）

一.前言

关于电磁干扰的对策，许多刚接触的工程师往往面临一个问题，尽管看了许多对策的书籍，然而却不知要用书中的那些方法来解决产品的EMI问题。这是一个专门实际的问题，看不人修改大概没什么困难，对策加了噪声便能适当的降低，而自己修改时下了一大堆对策，找了一大堆的问题点，却总不能有效地降低噪声。

事实上，这往往也是EMI修改最耗时刻的地点，笔者把一些差不多的推断方法做详细的介绍，以提供刚入门或正面临EMI困扰问题的读者参考，整理了一些原则与推断技巧，希望能够对读者有关心。

二. 水平、垂直推断技巧

EMI的测试接收天线分为水平与垂直二个极化，亦即要分不测试记录此二个天线方向的最大读值，噪声必须要在天线为水平及垂直测量时皆能符合规格，测量天线要测量量水平及垂直二个方向，除了要记录到噪声最大时的读值外，也能显示出噪声的特性，由那个特性的显示，我们可初步推断造成EMI问题的重点，关于细部的诊断是专门有关心的，通常那个方法是专门容易为修改对策人员所忽略。在本期的分析中，笔者要介绍几种EMI的判图技巧，也确实是如何从静态的频谱分析仪所得到的

噪声频谱图做初步的分析，另外也会介绍一般对策修改人员最常用的一些动态分析技巧。

许多工程师常常花了许多时刻与精神，却感受无法掌握到重点，可能确实是缺乏差不多分析的技巧，在噪声的推断上有一些混淆，假如能够掌握一些分析方法，能够节约许多对策的时刻。那个地点所提的一些方法，一直被许多资深的EMI工程师视为秘诀，因为其中往往是累积了多年的心得与经验才体悟出来的方法，而这些方法通常差不多上特不有效的。

实例一水

平与垂直读值的差异

图 1 接收天线为水平极化方向图 2 接收天线为垂直极化方向

讲明：

1.这是Modem&Telephone的产品，读者能够专门明显地看出来，

天线水平常的噪声和垂直时的噪声有专门大的差异，那么这其中代表了什么意义呢？

分析讨论

要清晰的认识那个问题，首先必须要了解天线的差不多理论，我们先假设发射与接收天线皆为偶极天线。

发射天线 接收天线

上图为当发射天线与接收天线同方向时，由于所产生的电磁波极化相同，故现在接收天线可得到最大的共振接收强度

发射天线 接收天线

当发射天线与接收天线不同方向时，则由于发射天线的电磁波为水平极化，而接收

天线的电磁波为垂直极化，故在共振接收的强度上最小。

以上述那个观念来分析水平与垂直噪声的强度差异，当接收天线为水平常噪声强度较高，能够推测此噪声来源要紧是由产品内或外的水平线所造成，而当接收天线为垂直时噪声强度较高，能够推测此噪声来源要紧是由产品内或外的垂直线所造

成，也确实是从天线共振的角度去考虑问题，把产品的辐射源也想象成一假想的天线，那么在相同方向其所造成的共振效应会最大。

以那个观点来看问题有时往往专门快能找到问题的重点，尤其是一些比较复杂的产品其内部及外部皆有许多导线、连接线的产品，假如能先以水平、垂直的读值做初步的分析，则比较不容易误判造成噪声的机制。

实例二水平与垂直读值的差异

图 3 图 4 差异：

1. 图3是接收天线为水平极化方向。

2. 图4是接收天线为垂直极化方向。

讲明：

1.此为CCD的产品，这两张图不同于实例四是垂直噪声的读值明显比水平噪声高。

分析讨论

关于水平与垂直噪声的推断，笔者在此再做更详细的讲明，水平噪声较高，一般必须注意在待测桌上水平部份较长的线以及产品内部水平部份的线，而垂直噪声假如是比水平噪声高，那么就必须考虑在垂直方向的线，是否造成辐射的问题，而通常最容易被忽略的确实是AC电源线，因为AC电源线一般皆沿桌面下垂，因此当AC电源线被耦合到噪声，则会使得天线在垂直方向噪声增大，然而因为AC电源线无法拔掉来推断噪声是否存在，因此不容易专门快推断。

在此介绍二种方法以供读者使用，关于低频的噪声(小于200MHz)能够用数个Core夹上，看噪声是否降低，假如噪声降低则表示噪声是由电源线所辐射出来，关于高频的噪声(大于200MHz)则可将电源线位置

改变或左右摇动，看噪声是否有变大或变小，假如噪声会随线的位置而改变，那么便表示噪声是由电源线所辐射出来。

另外由于产品所造成的噪声频率点往往不只一点，而各点可能由不同的辐射机制所造成，因此能够针对单一点的噪声将频谱分析仪的频宽展开，然后天线转成水平及垂直来比较，那个方法看似简单，但关于比较复杂的系统与产品，其内部及外部连接了许多排线，通常能够有效地锁定问题的范围。

笔者亦曾经处理过一件拖延甚久的案子，由于其在OPEN SITE测试时，垂直读值明显高过水平读值10dB以上，且当人一靠近机器噪声亦明显降低，针对这两个现象来考虑，结果发觉有一短的垂直电缆线连接上下机体造成，当问题找到确定后，再做适当的对策将是特不有效。

也许读者会问，水平和垂直噪声的读值一样高则如何来推断，若碰到这种情形，通常表示噪声源特不强，故内部的各种导线专门容易受到耦合，例如使用某些噪声较强的IC或CPU，这时因为噪声能量较大，往往要从电路板内部与组件的Lay -out、Placement及Ground来下手，因此对策方法不止一种，诊断的方法也不只一种，能够用其它方法再认

确实分析问题。为使读者能够由实例中了解，笔者亦选取下列数例以关心读者更了解及运用。

电源线的推

断

图(a)图 (b)

图(a)为Desktop PC的噪声辐射结果，而图(b)则为在AC Power电源线加上数个Core。

电源线的推断

图(c)图 (d)

图(c)为Desktop PC在300-500MHz

的噪声辐射结果，而图(d)则为改变AC Power电源线的形状，结果噪声有明显的差异。

单点噪声的推断

图(e)图 (f)

图(e)为将频谱分析仪的Span降低，单独看172MHz的噪声，现在天线为水平的方向，而图(f)则为同一角度，将天线转成垂直来看，比较二者的差异便能够明白要紧为水平线辐射所造。

三. 最大角度推断技巧

在EMI测试时，除了天线要测试水平与垂直二个极化方向外，待测物的桌子同时要旋转360度，记录最大的噪声读值，因此当发觉噪声无法符合时，除了先推断水平和垂直噪声的差异外，便是要将待测物旋转到最大的噪声位置，由于电子产品其噪声的辐射往往会在某一个角度最