隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,各種無(wú)線通信產(chǎn)品隨之應(yīng)用到各種領(lǐng)域中,手機(jī)是無(wú)線通信產(chǎn)品中最重要、應(yīng)用最廣泛、最貼近人民生活的無(wú)線通信產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)可以說(shuō)是主要的通信工具。如此數(shù)量眾多的無(wú)線通信產(chǎn)品,必然會(huì)造成電磁環(huán)境的復(fù)雜化,手機(jī)在此環(huán)境中能夠正常工作且不會(huì)影響其它設(shè)備,其電磁兼容性尤為重要,因此要對(duì)手機(jī)進(jìn)行電磁兼容性進(jìn)行測(cè)試,來(lái)保證手機(jī)的電磁兼容性能。
雖然手機(jī)的制式不同,但是電磁兼容要測(cè)試的項(xiàng)目相同,根據(jù)不同的要求來(lái)選擇需要測(cè)試的項(xiàng)目,電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)表1和表2。
那么,如何解決手機(jī)輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾的相關(guān)問(wèn)題?
1.輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾及相關(guān)問(wèn)題的具體情況
輻射騷擾測(cè)試主要在30MHz-100MHz和200MHz-900MHz頻率范圍內(nèi)容易不合格。
傳導(dǎo)騷擾則體現(xiàn)在5MHz-30MHz頻段范圍內(nèi)容易不合格。
2.輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問(wèn)題的分析
輻射騷擾與傳導(dǎo)騷擾測(cè)試,是使用充電器為手機(jī)進(jìn)行充電,手機(jī)保持通信狀態(tài)并最大功率發(fā)射的情況下進(jìn)行電磁兼容測(cè)試,即測(cè)試的結(jié)果是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作的情況下的測(cè)試結(jié)果,不合格的原因可能是充電器造成的,也可能是手機(jī)本身造成的,也可能是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作時(shí)兼容性不好而不合格。
產(chǎn)生的原因可能有以下幾個(gè)方面:
(2) 在設(shè)計(jì)時(shí),沒(méi)有針對(duì)性的對(duì)輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾的電磁兼容性進(jìn)行設(shè)計(jì)并采取相應(yīng)的對(duì)策;
(3) 充電器和手機(jī)選用的元器件的電磁兼容性不好或質(zhì)量達(dá)不到要求;
(4) 手機(jī)在選用充電器時(shí),沒(méi)有充分考慮手機(jī)和充電器間的電磁兼容性及手機(jī)和充電器的匹配性,手機(jī)是非線性負(fù)責(zé),在振鈴及通話時(shí),如果電池電量不足而進(jìn)行充電時(shí),耗費(fèi)的能量很大,會(huì)有很大的沖擊電流,這樣如果選用的充電器不匹配或輸出電流過(guò)小,測(cè)試過(guò)程中,會(huì)造成充電器滿負(fù)荷工作或超負(fù)荷工作而產(chǎn)生電磁兼容問(wèn)題,更嚴(yán)重也會(huì)產(chǎn)生安全問(wèn)題。另外如果不正常的充電,也會(huì)造成手機(jī)器件不正常工作而產(chǎn)生電磁兼容問(wèn)題。還有充電器和手機(jī)見(jiàn)的相互干擾也會(huì)造成測(cè)試結(jié)果超標(biāo)。
(5) 在進(jìn)行測(cè)試前,手機(jī)和充電器沒(méi)有配合進(jìn)行電磁兼容預(yù)測(cè)試,充電器有可能單獨(dú)使用負(fù)載做了電磁兼容測(cè)試,測(cè)試的結(jié)果不能反應(yīng)與手機(jī)共同測(cè)試的結(jié)果。
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3.輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問(wèn)題的改進(jìn)建議
(1) 在設(shè)計(jì)階段要充分考慮電磁兼容特性,合理考慮電路板的接地設(shè)計(jì),應(yīng)保持接地環(huán)路盡量小,使用網(wǎng)格接地,信號(hào)線或電源線盡量與地線靠近。設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)充電器和手機(jī)的充電端口采取濾波措施,對(duì)輻射發(fā)射敏感元器件采取屏蔽措施,增加屏蔽罩;
(2) 選擇質(zhì)量好,電磁兼容特性好的元器件;
(3) 優(yōu)化器件的位置、布局和布線,器件布局一直按照功能和器件類(lèi)型來(lái)對(duì)元器件進(jìn)行分組,例如,對(duì)既存在模擬電路,又存在數(shù)字器件的電路板,還可將器件按工作電壓、頻率進(jìn)行分組布局;對(duì)給定的產(chǎn)品系列或電源電壓時(shí),可按功能對(duì)器件進(jìn)行分組。器件分組布局完畢后,必須根據(jù)元器件組電源電壓的差別,將電源層布置在各器件組的下方。如果有多層地,那么就必須把數(shù)字地層緊貼數(shù)字電源層,模擬地緊貼模擬電源層,模擬地和數(shù)字地要有一個(gè)共地點(diǎn)。通常,電路中存在A/D或D /A器件,這些轉(zhuǎn)換器件同時(shí)由模擬和數(shù)字電源供電,因此要將轉(zhuǎn)換器放置在模擬電源和數(shù)字電源之間。果數(shù)字地和模擬地是分開(kāi)的,它們將在轉(zhuǎn)換器匯合。當(dāng)電路板按照器件系列和電源電壓分組時(shí),組內(nèi)信號(hào)的傳送不能跨越另外的器件組,如果信號(hào)跨過(guò)界限,就不能與其回流路徑緊密耦合,這樣會(huì)增大電路的環(huán)路面積,從而使電感增加,電容減小,進(jìn)而導(dǎo)致共模和差模干擾的增加。電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中要避免出現(xiàn)各種隔離帶。雖然相距很近的一排通孔并不違反設(shè)計(jì)規(guī)則,但是,在電源層和地層上過(guò)多的通孔有時(shí)相當(dāng)于開(kāi)出一條隔離帶,要避免在該區(qū)域內(nèi)布線,例如,當(dāng)一個(gè)3ns的信號(hào)回路如果偏離其信號(hào)源路徑0.40英寸,則過(guò)沖/欠沖和感生串?dāng)_會(huì)大增,足以使電路工作出現(xiàn)異常,并同時(shí)增加差模和共模干擾。
(4) 充分考慮充電器與手機(jī)的兼容性和匹配性,充電器的輸出電流應(yīng)大于手機(jī)的峰值電流,在進(jìn)行選擇匹配的充電器前,應(yīng)使用相應(yīng)的充電器配合手機(jī)進(jìn)行輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾預(yù)測(cè)試,驗(yàn)證兩者間的電磁兼容特性,選擇電磁兼容特性好的充電器;
(5) 對(duì)于后期的整改措施
(a) 對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析,聽(tīng)取電磁兼容測(cè)試工程師的建議,對(duì)于輻射騷擾測(cè)試,通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)是充電器對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響大還是手機(jī)的影響大,一般如果是低頻超出限值,則是充電器的影響大些,如果是高頻則可能手機(jī)的影響大;傳導(dǎo)騷擾測(cè)試也要確認(rèn)哪個(gè)影響站主要因素;
(b) 如果充電器的影響為主要因素,首先確認(rèn)充電器的各個(gè)器件是否正常工作,如果是某個(gè)器件有問(wèn)題,先更換相應(yīng)的器件后再進(jìn)行測(cè)試。增加濾波電容或改進(jìn)相應(yīng)的濾波電路,對(duì)輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾都會(huì)有改進(jìn);
(c) 如果確認(rèn)是手機(jī)的問(wèn)題,確定超出頻率的來(lái)源,對(duì)相應(yīng)的器件進(jìn)行屏蔽處理,或加強(qiáng)屏蔽特性,改進(jìn)屏蔽的接地,增加相應(yīng)的濾波電容或?qū)V波電路進(jìn)行調(diào)整,改進(jìn)相應(yīng)的匹配電路減少諧波或混頻干擾。加強(qiáng)手機(jī)的充電電路的濾波和接地;
(d) 使用好的充電線纜,建議使用兩端都能接地的屏蔽線纜;
(e) 在手機(jī)側(cè)或充電器側(cè)加鐵氧體磁環(huán),對(duì)與輻射騷擾可能會(huì)有一定的改進(jìn),對(duì)于傳導(dǎo)騷擾有時(shí)影響不大,要根據(jù)測(cè)試的頻率,選擇磁環(huán)的相應(yīng)頻率。
綜上所述,對(duì)于輻射騷擾和傳導(dǎo)騷擾,應(yīng)把握以下原則:
注重設(shè)計(jì)階段的電磁兼容設(shè)計(jì);
注重充電器和手機(jī)的匹配;
選擇優(yōu)良的元器件。
4.結(jié)論
手機(jī)的電磁兼容性能直接關(guān)系到手機(jī)的各個(gè)性能,保證手機(jī)的電磁兼容性能是保證手機(jī)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié),因此手機(jī)的電磁兼容測(cè)試及設(shè)計(jì)不容忽視,了解手機(jī)電磁兼容測(cè)試的依據(jù)及電磁兼容測(cè)試產(chǎn)生的問(wèn)題,并能提供相應(yīng)的解決方法,有助于手機(jī)的電磁兼容性能的提高。