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防水连接器辐射发射测试EMC案例分析

文章来源 : 爱尔兰精灵电子游戏 发表时间:2022-05-17 浏览数量:

在EMC中,产品的结构和每个模块的位置对辐射有着很大的影响,特别是在做辐射测试过程中,通常可以看到频点超过规定限值而导致产品失效。那么辐射从哪里来?失效原因是什么呢?如何解决呢?小编今天通过防水连接器辐射发射测试EMC案例,来告诉大家辐射发射测试中的辐射从哪里来。


防水连接器辐射发射测试EMC案例分析.jpg


防水连接器辐射发射测试的案例


产品及测试描述


1、某设备用户外防水连接器。

2、采用模块和背板结构,每个模块都有连接器,当模块插入到背板上时,模块上的连接器与背板上相对应的连接器进行连接。

3、每个模块都有屏蔽设计,背板也进行了屏蔽设计,背板用来固定每个模块及每个模块之间的信号连接。

4、在进行辐射发射测试时,发现辐射超过该产品标准规定中的限值,超标频点为35MHZ,测试频谱图如下。


防水连接器辐射发射测试EMC案例分析.jpg


5、如图所示,图中限制线用粗线标出,用近场探头定位测试,确认是一个模块与设备背板之间的接插处辐射泄漏导致,该频率点的源头是模块内部PCB板中的50MHZ晶振。


失效分析


1、由于该产品为户外防水连接器,需要做防尘防水处理,包括模块与背板的连接之处,都需要采用橡胶垫圈将两者之间做密封处理。

2、由于防水橡胶垫圈是非导电体,因此存在的缝隙成为辐射的可能。

3、拆下模块后,给模块单独上电,用近场探头进行测量,发现模块与背板的连接处有350MHZ的辐射。

4、PCB板中的无阻焊线右侧有屏蔽金属罩,这样晶振壳体直接通过空间辐射的路径被屏蔽罩隔绝,唯一辐射的可能是连接器JI与其相连的PCB走线,很可能耦合到R来自晶振或时钟印制线的噪声,相当于被噪声驱动的辐射天线。

5、晶振下表层PCB未做局部地平面敷铜处理。

6、传输到连接器的布线很多从50MHZ晶振地下穿过,不仅破坏局部地平面的作用,会将50MHZ晶振产生的噪声通过容性耦合的方式耦合到穿过它下面的信号线,使这些信号线又延伸出PCB上的屏蔽体,将噪声带出屏蔽体,也就是共模辐射模型。如下图所示。


防水连接器辐射发射测试EMC案例分析.jpg


7、晶振的位置离接口太近。


解决方法


1、将所有与辐射相关的部分(包括天线和驱动源)进行屏蔽,改进原来屏蔽的缺陷,将模块与背板之间的防水橡胶垫圈改成导电的密封圈,实现整机屏蔽的完整性。

2、降低驱动电压,在PCB板上进行处理较小晶振和那些与接口连接器相连的信号线。

3、调整50MHZ晶振的位置及周边布线,将晶振尽量往板内移,将晶振底下的走线避开,并保持离晶振300mil以上的距离。

4、晶振底部的表面做敷铜处理,并保证底部的地平面完整。地平面不完整会造成共模辐射等效模型,如下图。


防水连接器辐射发射测试EMC案例分析.jpg


5、取消辐射的天线,这一措施显然很难实现,引线信号与接口连接器之间的连接不可避免。

通过改进后用近场探头在连接器附近再进行测试,发现350 MHz 频点的辐射明显减。仍10 dB以上。



注意事项


1、防水与屏蔽要统一,不要为了防水而忽略了屏蔽的完整性。

2、晶振底下不能布信号线,特表是与对外接口直接相连的信号线。

3、在晶振和时钟电路下面的布局地平面可以为晶振及相关电路内部产生的共模PF电流提供通路,从而使PF发射最小。


以上就是关于防水连接器辐射发射测试EMC案例的相关知识,希望对您有所帮助,爱尔兰精灵电子游戏是获得CNAS资质认可的EMC电磁兼容第三方检测机构,可提供防水连接器辐射发射测试、电磁敏感度EMS标准测试、EMC浪涌(冲击)抗扰度测试、EMC辐射发射测试、EMC抗扰度测试、空调EMC测试、EMC摸底测试、EMC传导测试、汽车电子EMC测试、EMC谐波电流测试、EMC静电测试、灯具EMC测试等检测认证服务,并可出具第三方检测报告,我们期待与您合作!



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