辐射发射超出限值时应检查的要点

辐射发射测试超出限值时,人们往往急于更换元器件,但按顺序排查可以大幅减少整改的反复次数。以下是实际工作中使用的流程。

步骤 1. 先核实测量

• 检查换算公式:E = 接收机读数 + 天线系数 + 电缆损耗 + 衰减器 − 前置放大器增益。符号错一个,结果就会偏差数 dB。请确认前置放大器开启和关闭时换算结果一致。(计算器:测量电压 → 场强)
• 检查环境噪声:在 EUT 关闭的状态下以相同配置扫描,以区分广播和通信信号。
• 极化方式与天线高度:确认采用了两种极化及 1–4 m 高度扫描中的最大值。
• EUT 模式:确认是在最坏情况模式(最大负载、最高时钟、所有端口工作)下测试的。

步骤 2. 根据频率特征推断原因

• 等间隔的峰值是时钟谐波(f = n × f_clk)。25 MHz 时钟会每隔 25 MHz 出现一个峰值。
• 如果 100 kHz–数 MHz 开关频率的谐波延伸到数十 MHz,应怀疑开关电源。跨越数十到数百 MHz 的宽幅隆起,通常是开关边沿的振铃。
• 峰值与平均值读数相差大,说明是间歇(脉冲群)信号;相差小,则是连续窄带信号。
• 如果频率与结构长度吻合,应怀疑谐振。请计算线缆和缝隙的 λ/2 与 λ/4。(计算器:频率 ↔ 波长)

步骤 3. 检查线缆是否充当了天线

相当大比例的辐射超标源于线缆上的共模电流。如果移动线缆或在线缆上夹装铁氧体后读数明显变化,就说明线缆是辐射体。接着应查找 EUT 内部产生共模电流的位置(接地不连续、缺少滤波器)。

步骤 4. 用近场探头追踪干扰源

将调谐到问题频率的近场探头在电路板和外壳上扫描,找出最强的位置。该位置靠近振荡器、电源级还是连接器,决定了整改方向。

步骤 5. 对策:先源头,再路径,最后才是应急手段

• 源头抑制:串联电阻减缓上升时间、扩频时钟、缓冲电路(snubber)、减小开关回路面积。成本最低,效果也最持久。(计算器:上升时间 → 带宽)
• 路径阻断:I/O 滤波器、共模扼流圈、去耦、连续的接地平面、电缆屏蔽层 360° 端接。
• 耦合抑制与屏蔽:减少孔径泄漏(缝隙保持在 λ/20 以下)、导电衬垫、屏蔽罩。这是最后的手段。

步骤 6. 重新测量并记录

每次只做一项改动,在相同条件下重新测量,并以 dB 记录改善量。了解哪项改动带来了多少 dB 的改善,既能把经验用于下一款产品,也能为测试报告提供依据。最后请确认与限值之间至少保留 3–6 dB 的裕量。