EMC測試數據如何分析并且改善輻射

在電磁兼容輻射發射EMC測試中，最常見的是時鐘輻射超標（如圖所示）。可以說，70%的輻射超標都是由時鐘問題引起的。由于時鐘動能集中在時域中的周期性信號對應于頻域中的離散頻帶，因此時鐘動能在頻帶上的表現是時鐘頻點（時鐘基本頻率及其倍頻）的動能非常高，而不是時鐘頻點基本上沒有動能。

那么我們如何分析數據測試和改善輻射呢？

二、檢測數據分析

在分析輻射數據之前，讓我們簡單了解一下時鐘的最基本特征：倍頻。如圖所示，頻域中常見的梯形波有許多間距規則，例如24MHz相機時鐘，那樣f0=24MHz，每24個頻域MHz會有一個單支動能非常高(24)MHz，48MHz，72MHz，96MHz，120MHz……）。

因此，如果你想從EMC測試中分析時鐘的根源，你需要計算每個相鄰時鐘的單次間距△f，f0=△f。例如上面的數據測試：

f5-f3=875.2470-750.1083≈125MHz

f3-f2=750.1083-625.0780≈125MHz

f2-f1=625.0780-501.1790≈125MHz

從數值中可以看出，1號點，2號點，3號點，5號點是125點MHz時鐘倍頻(4號833MHz手機在實驗室的噪音可以忽略)

三、輻射超標的原因

通過分析超標的時鐘頻率，可以根據頻譜儀或原理圖輕松分析時鐘頻率pcb查找哪個時鐘信號來自哪個芯片。然而，這并不意味著我們可以很好地處理時鐘問題。由于時鐘輻射的路徑多種多樣，可能包括差模和共模輻射。即使我們找到輻射途徑，也可能無法減少輻射。由于時鐘是我們電子設備所需的有用信號，許多濾波方法會影響信號的完整性，導致效果異常或穩定性和一致性降低。這要求我們在電磁兼容性和產品性能之間取得平衡，這使得許多工程師越來越老。

接下來，我們來看看時鐘輻射超標的幾個常見原因:

1.一般CPU有參考時鐘。如果參考時鐘結晶周圍有一條長長的走線，那么時鐘的噪音很容易與長長的走線結合，然后輻射出來。因此，走線應遠離結晶，結晶周圍也應包裹。

2.許多數據線也有時鐘噪聲（④和⑥），一般在數據線源端做好工作RC濾波，R選值22或33歐母(也可考慮更換磁珠，提高濾波效果)，C選值33pf之內。

3.排線是一種時鐘輻射良好的天線，如屏幕排線、攝像頭排線、喇叭排線等。很多排線本身都沒有時鐘線，但是會結合到時鐘的噪音，所以要注意是否是鍵入排線（①）或導出排線（②），我們應該在連接處做好濾波對策。如果有必要，最好添加一個磁環。此外，屏蔽接地是非常重要的。屏蔽接地好的排線可以減少10-30db的輻射。

4.時鐘走線本身輻射最強（⑤和⑦），因此，我們必須在整個過程中覆蓋接地線。接線越少越好。源端濾波器的最佳選擇是磁珠電容形式，磁珠選值60-600歐母@100MHz，電容選值33pf由于時鐘超標一般為100-1000MHz，磁珠用于減少100-500MHz的噪聲（500Mhz上面還有很好的濾波效果)，電容用于減少500-1000MHz的噪聲。

5.PCB里的長走線（⑧）有時會有很強的時鐘噪音，這可能是由于芯片內部電路的原理問題，或者是由于芯片內部電路的原理問題pcb如果在布線設計中出現問題，則會產生時鐘噪音。對于長線，應使用頻譜儀探頭查看是否有噪音，然后進行濾波。如果這條線的速度很低或信號完整性很低，可以增加濾波參數，所以處理起來很好。

6.接近時鐘線（⑨）很容易耦合到噪音，所以在時鐘線不包地的情況下，其他線路要遠離時鐘等高速信號，降低耦合程度。

7.因為時鐘的濾波參數不能太大，很多時鐘即使知道問題在哪里也無能為力。此時，您可以選擇結晶（⑩）上添展頻IC，能有效減少輻射。下圖是提高顯示頻率前后的數據測試。