1. 問題描述
某款產品輻射發射超標,據測試人員反應,前期剛剛轉產的同系列產品測試情況良好,該產品與前期轉產的產品硬件基本一致,只是在功能配置上略微精簡,少一些功能,主板是同一款印制電路板。
2. 分析過程
圖一:整改前輻射發射測試圖
為了發現問題,初步進行了如下實驗
1)、判斷是否與信號電纜有關,發現接不接信號電纜,在296MHZ頻率處的輻射度沒有什么變化,這樣就排除了信號電纜輻射的可能;
2)、判斷是否與電源輻射有關,在不接信號電纜的情況下,將去耦鉗夾在電源線上,也沒有影響,這樣又排除了電源線輻射的可能;
3)、由于測試人員反應同系列的其余產品測試情況良好且印制電路板相一致,且該產品相對前期產品功能略微精簡,從理論上說輻射發射度不應該比前期產品高那么多,仔細對比了支持前期產品功能且該產品沒有那項功能的線路,發現該板上的CPU所提供的4路時鐘只有3路有使用(前期產品4路都有使用),多余的1路時鐘為閑置狀態但是其匹配電阻等都有焊接,該信號線延伸到連接器后,連接器上與之相關的引腳與后續電路斷開,懷疑是此路時鐘線路出了問題,去掉該線路上的R70電阻后,輻射發射度降低了約8dB,最終確認問題就出在該線路上。
PCB板上信號線與時鐘相連,這些信號線上也會帶有時鐘信號,由于信號線另外一端斷開,這使得這段信號線變成了單級發射天線,將時鐘信號帶出PCB板,當信號波長與這段信號線長度相當時會發生諧振,這時信號幾乎可以100%轉化為電磁場(以該案例296M頻點超標為例,若信號線長度為100cm時,信號幾乎可以100%轉化為電磁場),當信號線長度為信號波長1/4時,將是一個將信號轉換為場的極好的天線(以該案子為例,信號波長1/4為25cm),測量了該閑置信號線長度,發現長度約23cm,此時該信號線將信號轉換為場的能力極強。
圖二:紅色標示的為閑置CLK3時鐘線路
圖三:閑置CLK3時鐘線路接R70匹配電阻
圖四:接R70匹配電阻后連接到連接器,連接器上與之相關的引腳與后續電路斷開
圖五:閑置CLK3時鐘線路接R70匹配電阻后連接到連接器總圖
基于以上分析,最終去掉R70匹配電阻且從Cpu芯片禁用該時鐘,輻射發射能滿足要求,詳見圖六
圖六:整改后輻射發射測試圖
3. 分析結論
該產品輻射發射超標是由于閑置的時鐘線路約等于信號波長1/4,成為一個單級發射天線,此時將信號轉換為場的的能力極強,從而導致輻射發射超標。最終去掉R70匹配電阻且從Cpu芯片禁用該時鐘,降低信號線輻射發射效能,從而使輻射發射度降低約8dB,滿足要求
4. 總結
PCB布線時務必不要讓信號線成為單級發射天線,以增強輻射發射效能導致輻射發射超標。
審核編輯:劉清
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