EMC问题大家一起探讨一下

bigtie · 发表于 2005-10-19 14:35:00

看来spurious问题困扰大家由来已久，我说下我个人的浅薄想法以期对大家有所帮助。Spurious是由于某些芯片的非线性工作引起的。其中就包括PA.1. 一般情况下PA是引起Spurious超标的主要原因。PA本身就会直接辐射出多次的谐波。如果没有屏蔽罩的作用的话,估计会死好多项目啊，一般金属屏蔽罩的屏蔽效果在60~70dB, 不排除会有屏蔽不好的情况发生，所以就不好估计了。楼上有人也说到通过壳涂起屏蔽罩的作用，的确是十分危险，即便是现在电镀或喷涂技术非常发达，单就屏蔽效果而言，相比金属屏蔽会有许多弊端，就喷涂部分的接地就需要好好考虑，当然，是我们先不考虑这部分成本的前提下。如果单屏蔽不能解决问题的话，就有可能是从PA的连接线上耦合出来的，在射频通路上，一般会射频工程师会设计低通滤波电路，或者PA本身就存在滤波器。所以通过手机天线辐射杂散的可能性不大，不然，传导的杂散也过不去。那么问题就出现在万恶的电源线上。在电源线上提供滤波功能，一般电容超过自谐振频率之后就会表现出非常不正常的特性，所以有时候会非常的困难，同时电容的滤波效果会与它的布线情况有很大的区别。因此，有些时候你会发现，你改过的，成功的板子换个方向就又完了。说明你只改变了它的方向真正的能量并没有滤除。不同的EMC工程师在解决这类问题时会有不同的体会与修改方案，没法一概而论。[br]+5 RD币

bigtie · 发表于 2005-10-19 15:04:00

知道以上的第一点就可以解决一大部分杂散的问题，所以有人更换了线性度好一点的PA就OK了。2. 手机工作在GSM频段时，所辐射出的最大能量有2W吧，肯定会有其中一部分照在电路板上，只要满足条件就有可能使某些芯片工作在非线性状态下，我想这一点射频工程师比我会更明白。杂散的确是不好解决，很花时间和经历的。希望大家都吧问题拿出来一起讨论讨论吧。[br]+3 RD币

oh_mygod · 发表于 2005-10-19 19:03:00

<DIV class=quote>以下是引用bigtie在2005-10-19 14:35:11的发言：

看来spurious问题困扰大家由来已久，我说下我个人的浅薄想法以期对大家有所帮助。
Spurious是由于某些芯片的非线性工作引起的。其中就包括PA.
1. 一般情况下PA是引起Spurious超标的主要原因。
PA本身就会直接辐射出多次的谐波。如果没有屏蔽罩的作用的话,估计会死好多项目啊，一般金属屏蔽罩的屏蔽效果在60~70dB, 不排除会有屏蔽不好的情况发生，所以就不好估计了。楼上有人也说到通过壳涂起屏蔽罩的作用，的确是十分危险，即便是现在电镀或喷涂技术非常发达，单就屏蔽效果而言，相比金属屏蔽会有许多弊端，就喷涂部分的接地就需要好好考虑，当然，是我们先不考虑这部分成本的前提下。
如果单屏蔽不能解决问题的话，就有可能是从PA的连接线上耦合出来的，在射频通路上，一般会射频工程师会设计低通滤波电路，或者PA本身就存在滤波器。所以通过手机天线辐射杂散的可能性不大，不然，传导的杂散也过不去。那么问题就出现在万恶的电源线上。在电源线上提供滤波功能，一般电容超过自谐振频率之后就会表现出非常不正常的特性，所以有时候会非常的困难，同时电容的滤波效果会与它的布线情况有很大的区别。因此，有些时候你会发现，你改过的，成功的板子换个方向就又完了。说明你只改变了它的方向真正的能量并没有滤除。不同的EMC工程师在解决这类问题时会有不同的体会与修改方案，没法一概而论。</DIV>

有几个疑问想请教一下：
金属屏蔽罩的屏蔽效果在60db～70db，太夸张了吧。我认为只要板子接地好，加屏蔽罩和不加屏蔽罩，差距应该很小，10dB以内！
另外，传导好，辐射不行，就只有在PA电源线上找原因了吗？会不会还有其他的原因呢，请教一下！多谢[br]+3 RD币

emc777 · 发表于 2005-10-20 15:39:00

问个很菜的问题，PA是什么？我没见过手机里面是啥样的

dby12 · 发表于 2005-10-20 15:53:00

EMC真是个难解决的问题，以目前国内的研发水平来说，传导测试应该没问题，就算传导出了问题也可以顺着线找到出问题的地方。难就难在耦合测试不过。相信各位同行都遇到过这种情况。说它难是因为让人看不着摸不着，不知道问题在哪，以前积累的经验遇到一个新问题时还有可能是束手无策，所以我很希望大家能把自己积累的一些经验拿出来一起分享一下，说好听点是为了国家产业建设，说自私点大家都想涨点工资。看了楼上各位朋友的意见基本上都是认为电源有问题。那从PCBLAYOUT来说，走电源线应该注意些什么？PA的走线应该注意些什么？大家多多发表意见，谢谢。[br]+5 RD币

wishiloveu · 发表于 2005-10-21 18:00:00

兄台说的很有道理，我们就有这样的情况，明明感觉改好了，但是换个方向就出问题。。
但是如何调整呢？光是更改PA电源线的滤波电容么，是不是也要考虑layout，那么大家对于Layout的时候PA的电源线时是怎么走的呢，首先要保证宽度是应该的吧，1.5mm，应该可以够了吧，对于走在哪层有要求么，我们有个机器的做法是在地层的中间划出来一部分区域走电源，不知道是否合理？
还有就是我们用的就是EMI喷涂屏蔽的方法，这样应该如何去考虑EMI喷涂的接地，也就是说尽可能多的点接地？？因为EMI 喷涂接的是板子表层的地，所以是否对表层的地的布置方法也有要求？
另外就是关于PA的接地，是不是应该直接接到主地而不是接表层？对于PIFA天线，接地点有没有什么特殊要求？
不好意思，疑问比较多，希望大家多多讨论。。[br]+3 RD币

Leidc · 发表于 2005-10-22 13:02:00

结构件也会对EMI有影响，建议：1）先用光板传导的方式测一下看此时GSM 5，6次谐波是否超标；2）屏蔽盖真的对EMI影响非常大，要细看一下是否焊好；3）电源,PA处的匹配也非常关键，要关注。[br]+5 RD币

EMCguy · 发表于 2005-10-22 14:35:00

<DIV class=quote>以下是引用dby12在2005-10-10 22:41:26的发言：
大家好，我是做ADI平台射频电路的一名工程师，刚刚接触RF约1年，对于EMC，只是最近几个月才接触，在手机EMC测试时发现很多机器在GSM900频段的5，6次谐波超标，2，3，4正常，DCS1800频段的3次超标，也就是在5.5GHz左右，谐波超标严重，有的会超出5DB以上，不知道大家对EMC有什么解决办法，大家在这里讨论一下好不好。现在小弟有一点不明白，为什么会出现5，6次谐波比2，3，4次谐波还大的情况？应该谐波次数也大谐波能量越下才对呀，请各位朋友多多指点，谢谢。</DIV>

首先测一下传导是否有问题.
如果没有, 重点放在PA电源的去偶. 当然, PA和电池间铺好地是从跟本上有帮助的. 对地加1-3pF的电容试试.
如果还不行: 就要好好看看了. 有很多种可能.
-- 祝你好运.[br]+5 RD币

wilsonchen · 发表于 2005-10-23 00:18:00

Hi,Good RF shield always helps on conduction of radiated harmonic to ground.Keep-out of inner layer under can lower parasitic capacitance which cancel inductance in low pass filtering inside PAwilson [br]+5 RD币

r-snake · 发表于 2005-10-24 11:02:00

一句外话：从能量流的角度上讲，传导中无用的、有害的信号，我们可以将其反射回去，或导通到别的回路上（例如、地）。但是从本质上讲，“我们的滤波电路并没有消耗掉某频带上的能量”。真正消耗掉能量的，其实是在反射回去，或是导通的其他线路上。（磁珠是一个特例，但是应该很少人会在射频线路上加磁珠吧？）在空间中，加金属屏蔽，也许是与滤波电路相同的道理：它仅仅改变了信号能量传播（传导）方向，并没有消耗掉；真正消耗能量的是传播（传导）的路径。（不大明白吸波材料的原理，不作评论）另，电磁波可以模型化为，一对电偶极子（也许是并非对等的电偶极子）在空间中的振荡。这样就存在一个，“参考地”的问题。PA参考的是“电池地”；测试仪器参考的是“大地”。这样使用参考不同的“地”，也许会是EMC的产生原理之一。[br]+5 RD币

bigtie · 发表于 2005-10-24 18:26:00

<TABLE fixed; WORD-BREAK: break-all" width="90%" border=0><TR><TD 10pt; LINE-HEIGHT: 14pt" width="100%"><img src="http://www.52rd.com/bbs/Skins/Discuz/topicface/none.gif"> 1. 更改PA电源线的滤波电容的容值是一个方面，有时候跟位置也有关系。 2.layout：要知道更改布线需要到下一版才能实现，所以只能先从理论上去估计，电源线尽量的短，尽量的宽，尽量的直。但是一定要看好要让你的滤波电容在路上，既然是电容那就起到其相应的作用，不多赘述。电源线走宽是什么意思？自然是要提供稳定的电源输出，怎样实现？有人说加电容呗。理想电容的情况是频率升高阻抗降低，那么我们的目的就是降低电源平面与地平面在我们所关心的频率的阻抗了。好，我们所需要的就是理想电容，有个公式吧，说平行板电容的一些性质的。去查查吧，自然就明白电源该如何布线了。 3.喷涂：如果是喷涂的目的是屏蔽的话，自然用到法拉第笼子的知识，好好看看，该留多大缝隙，开多大孔...... 4.地：什么是地？google一下吧。我个人认为，因为只有形成回路才会有电流，地就为信号提供了一个低阻抗的回流路径。
注：个人观点仅作参考。</TD></TR></TABLE>[br]+5 RD币

dby12 · 发表于 2005-10-25 16:04:00

<DIV class=quote>以下是引用bigtie在2005-10-24 18:26:11的发言：

<TABLE width="90%" border=0 break-all? WORD-BREAK: fixed;>

<TR>
<TD width="100%" 14pt? LINE-HEIGHT: 10pt;>
<img src="http://www.52rd.com/bbs/Skins/Discuz/topicface/none.gif"> 2.layout：要知道更改布线需要到下一版才能实现，所以只能先从理论上去估计，电源线尽量的短，尽量的宽，尽量的直。但是一定要看好要让你的滤波电容在路上，既然是电容那就起到其相应的作用，不多赘述。电源线走宽是什么意思？自然是要提供稳定的电源输出，怎样实现？有人说加电容呗。理想电容的情况是频率升高阻抗降低，那么我们的目的就是降低电源平面与地平面在我们所关心的频率的阻抗了。好，我们所需要的就是理想电容，有个公式吧，说平行板电容的一些性质的。去查查吧，自然就明白电源该如何布线了。

注：个人观点仅作参考。</TD></TR></TABLE>

+5 RD币</DIV>

5，6次协波是由PA产生的，这点我理解的对吧？但有一点不是很明白，5，6次协波是从天线辐射出去还是直接由PA辐射出去的，如果是从天线辐射出去的，那么楼上各位普遍认为在PA的电源上加滤波电容，如果把这个滤波电容放到天线前端有效么？如果是从PA辐射出去的，屏蔽罩应该能屏蔽掉协波呀。或者5，6次协波的辐射途径有很多？
2.屏蔽罩有孔和没有孔差别有多大？楼上说道“法拉第笼子的知识”，我不记得了，能不能简单介绍一下？[br]+5 RD币

haohi · 发表于 2005-10-27 18:31:00

滤波电容放在天线前端会出现天线匹配变差的问题

yuhai616 · 发表于 2005-10-28 12:36:00

GSM中Filter是放在天线匹配电路前端的[br]+3 RD币

meijm2000 · 发表于 2005-10-29 10:13:00

<DIV class=quote>以下是引用dby12在2005-10-25 16:04:25的发言：

5，6次协波是由PA产生的，这点我理解的对吧？但有一点不是很明白，5，6次协波是从天线辐射出去还是直接由PA辐射出去的，如果是从天线辐射出去的，那么楼上各位普遍认为在PA的电源上加滤波电容，如果把这个滤波电容放到天线前端有效么？如果是从PA辐射出去的，屏蔽罩应该能屏蔽掉协波呀。或者5，6次协波的辐射途径有很多？
2.屏蔽罩有孔和没有孔差别有多大？楼上说道“法拉第笼子的知识”，我不记得了，能不能简单介绍一下？

+5 RD币</DIV>

从PCB上辐射出去总是有个途径的，屏蔽效果好了，还可能从电池连接器，或者从大地上跑到电池上辐射出去！[br]+3 RD币

huajf0044 · 发表于 2005-10-31 11:19:00

做认证时，好象测试不到5，6次谐波吧？ 干吗费那么大劲呢？

meijm2000 · 发表于 2005-10-31 11:51:00

<DIV class=quote>以下是引用huajf0044在2005-10-31 11:19:05的发言：

 做认证时，好象测试不到5，6次谐波吧？
干吗费那么大劲呢？</DIV>

EMC 实验室做到6G，在GSM 就到6次了[br]+3 RD币

luoyang · 发表于 2005-10-31 13:16:00

一般的确是不会测到那么高的频率,但有了问题,的确也应该解决的.最近我也在测EMC,一般很大程度上是PA处辐射出来的,但我调整的是VBAT处的电容的值,一般都会有作用,而不是调靠在PA傍边的电容,因为这有可能会使手机的传导性能变差,再者,如果调天线处的电容的话,会导致手机的匹配变差,功率会降低很多,所以一般不赞成调天线处的电容.[br]+5 RD币

dby12 · 发表于 2005-11-1 08:53:00

最新消息，我按各位的意见在电源线上加了一个滤波电容（2.2PF），然后在PA到天线开关之间也加了一个2.2PF的电容，发现在测试1800频段时2，3次谐波在有些测试面的确变好很多，可在有些测试面还是不过，大家还有什么意见？有哪位朋友知道国家EMC实验室的测试方法？我们的测试方法是分下面4种状态测试：天线水平-手机水平，天线水平-手机垂直，天线垂直-手机水平，天线垂直-手机垂直，不知EMC实验室是否这样测试，我没有去过EMC，只去过无委，有哪位朋友了解的请多多指教，谢谢。[br]+5 RD币

wishiloveu · 发表于 2005-11-1 09:10:00

前两天不过的一个机器过了，说一下情况吧，我们的一般是DCS 3次谐波不过，2次谐波有时候也不过，我们以前太专注于改Vbat上的电容了，通过改电容的确有效果，最好的一次是2nd,3rd都能在线以下1.5dB左右，不过后来再尝试就没有更好的改善了。后来，由于我们是用EMI painting涂在后壳上作屏蔽，所以我们又涂了厚厚一层，使它的电阻降低，并且保证跟PCB的地良好接触，最后还是用屏蔽的方法通过了。从我改过的几个机器来看，加强屏蔽比改变电容来的有效的多。。。[em01][br]+5 RD币

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