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杜佐兵
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產(chǎn)品輻射發(fā)射的故障診斷與整改技術(shù)(一)
產(chǎn)品輻射發(fā)射的故障診斷與整改技術(shù)(二)
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產(chǎn)品輻射發(fā)射的故障診斷與整改技術(shù)(二)

接下來,我們進行輻射發(fā)射的故障整改分享。

通常在測試試驗的現(xiàn)場進行EMI故障整改,有一些事情必須有意識地去做。

(1)首先應確保觀察到的發(fā)射不是來自FM廣播、蜂窩電話或數(shù)字電視產(chǎn)生的環(huán)境信號。這時可能需要關(guān)掉自己的設(shè)備以確認是否為環(huán)境信號。

(2)當觀察發(fā)射時,要注意如果人位于電波暗室時,人的進入會影響產(chǎn)品的發(fā)射。此時發(fā)射電平將會與之前的不同。同時,受試設(shè)備最大發(fā)射位置的角度也可能發(fā)生變化。然而,若設(shè)備和電纜發(fā)生輕微的移動,最大發(fā)射位置的角度也會發(fā)生變化,因此要意識到這個事實:當發(fā)覺產(chǎn)品的發(fā)射已有改進時,其結(jié)果可能是最大發(fā)射的角度或位置已發(fā)生了移動。

(3)不要站在測量天線和受試設(shè)備之間。人體是極好的射頻吸收體。注意:首先應保證安全。在輻射發(fā)射的故障整改過程中,通常要拆開產(chǎn)品的殼體,以及移動內(nèi)部導線和連接線電纜或其他組件。當開始進行故障整改過程時,靠近產(chǎn)品內(nèi)部部件時一定要注意高壓。

當處理輻射發(fā)射問題時,如果人員在暗室內(nèi)部時,確保人員的位置且不能走動。人的移動和所站的位置將會影響實驗結(jié)果。

首先,用手抓住電纜(在確保安全的情況下)如果連接線電纜為主要的輻射體,那么通過抓住和松開電纜,可快速地識別電纜是否為輻射體。當這樣做的時候,由于電纜也將與電波暗室和人所站的區(qū)域相調(diào)諧或失諧,因此人應盡可能地減小移動。這時可拿一個木棍或塑料棍移動電纜,不與他們相接觸以盡可能地減小人對電纜的影響。這樣,看到的測量結(jié)果的任何變化都將來自于電纜的移動。

很多情況下,I/O電纜與受試產(chǎn)品是相連的,如果其在遠端是斷開的。可以嘗試著每次斷開這些電纜中的一根,其它電纜仍被連接,在這個測試過程中,直到所有未使用的電纜都被斷開。這也有助于識別是哪根電纜或哪組電纜正在產(chǎn)生輻射。

如果認為不是電纜產(chǎn)生的問題,那么可將手放置在設(shè)備的殼體或外殼上,僅當安全時才可以這樣做(人的安全第一)。如果可能的話,可擠壓機箱以確保金屬片的接觸或者斷開他們的接觸。在這種情況下可能會看到發(fā)射的突然抬高或降低,這表明機箱的某些地方被斷開了或得到了好的接觸。若是這樣的情況,應尋找可能位于金屬表面之間的涂層或噴涂物來解決問題。

當某些產(chǎn)品有輔助設(shè)備時,如果可能的話可關(guān)掉輔助設(shè)備,但這樣做不能影響受試設(shè)備重要部分的功能。如果不能這樣做,則可以反過來,關(guān)掉受試設(shè)備留下輔助設(shè)備。再看看問題仍還存在嗎?如果問題存在,則輔助設(shè)備可能是輻射源。如果輔助設(shè)備位于電波暗室外,這也是適用的。進出暗室的電纜可包含大量的射頻能量,他們在暗室內(nèi)能重新進行傳播。應確保這些電纜進行了很好的濾波、屏蔽或使用某些方式進行了處理,以避免產(chǎn)生輻射問題。有時在這些長的輔助電纜上加載一些串聯(lián)的鐵氧體扼流圈,能有效地移去他們對實際受試系統(tǒng)或產(chǎn)品的影響。如果不能對受試設(shè)備或輔助設(shè)備進行斷電,那么可以嘗試著通過改變負載、運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)率或其他功能,然后觀察發(fā)射的變化。

使用非導電塑料或木質(zhì)的鉤針可能會有幫助。使用它能從電纜束中拉出單根導線。在確保安全的情況下,可以用手指接觸這些導線,觸摸和放開導線以確認他們是否敏感及發(fā)射電平是否發(fā)生了改變。

識別輻射電纜的最佳方法之一是,測量導線或電纜屏蔽層上流動的共模電流。通過用電流探頭就近鉗住受試設(shè)備的導線,用頻譜分析儀測量導線中的射頻電流,這種射頻電流與輻射發(fā)射有很強的相關(guān)性。文章后面給出測試測量的參考圖片。

實際上,對于短電纜小于1/4波長,能夠預測其產(chǎn)生的電場V/m,這種電場可與標準限值進行比較。電纜輻射電場的預測公式可參考《開關(guān)電源電磁兼容分析與設(shè)計》及《物聯(lián)產(chǎn)品電磁兼容分析與設(shè)計》

對于小型和中型產(chǎn)品及設(shè)備,對于殼體的輻射的判斷措施是用鋁箔包裹整個設(shè)備。由于覆蓋的區(qū)域比較大,最好不要使用銅膠帶或鋁膠帶。此外,鋁箔不像導電膠帶,他們不會受到阻抗產(chǎn)生的影響。也就是說,當使用具有黏合劑的金屬導電膠帶時,應記住這種黏合劑并不是所預期的那樣,它的導電性并不是非常強。當用導電膠帶一層一層包裹設(shè)備時,所建立的阻抗能顯著減小屏蔽層的屏蔽效能。使用沒有任何涂層的鋁箔,將會把這種搭接質(zhì)量改善一個數(shù)量級。

為了以這種方式使用鋁箔,鋁箔應疊加幾次以覆蓋他們之間的縫隙。如果可能的話,鋁箔應與任何連接器和電纜的屏蔽層進行搭接。為了確保這種搭接,在連接器的周圍要使用扎線帶或束線帶。如果設(shè)備還繼續(xù)產(chǎn)生輻射,則可以把包裹了鋁箔的設(shè)備放置在導電接地平面-參考接地板上。如果設(shè)備仍繼續(xù)有輻射。那么連接線電纜就會是輻射的源頭。

如果使用這種方式解決了問題,那么金屬機殼可能是輻射不合格的原因了??梢韵嚷貏冸x認為很可能沒有問題的區(qū)域;比如是沒有顯示屏或連接器的實體面板上的鋁箔,最后再移除連接器和顯示屏上的鋁箔。每次剝離一些鋁箔,進行檢查以確認發(fā)射電平是否返回到之前的值或仍保持低的值。通常,當進行這個測試分析過程時,需要顯示和觀測頻譜分析儀發(fā)射值的數(shù)據(jù)變化。通過用這個方法還比較好地去判斷機箱的屏蔽和搭接的設(shè)計方面的問題。

但實踐告訴我們大多的EMI超標問題;還是集中在產(chǎn)品中的連接線電纜的輻射發(fā)射超標問題。

RE在大多數(shù)情況下都是不能通過測試的:

簡易的測試方法(預測階段,不需要在電磁兼容測試實驗室完成)

理論基礎(chǔ):任意一條載有共模電流的電纜都比機箱本身更容易輻射電磁能量。

測量替代法:

電流卡鉗可使用商用的鐵氧體扼流圈很容易自制電流探頭,后面再進行分享。

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