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?輻射發(fā)射(RE)問(wèn)題的定位方法

點(diǎn)擊次數:130 更新時(shí)間:2024-05-16

調試前的問(wèn)題定位,是非常重要的環(huán)節,沒(méi)有定位的調試就像開(kāi)盲盒全憑運氣,結果非常不確定。問(wèn)題定位就如GPS可以帶我們直達問(wèn)題的病灶。定位有兩種途徑:一是根據經(jīng)驗直覺(jué)判斷,成功的概率主要由工程師的經(jīng)驗積累程度確定。二是借助儀器設備,結合電路設計分析來(lái)進(jìn)行詳細定位判斷。



輻射騷擾場(chǎng)強問(wèn)題定位方法很多,根據實(shí)際場(chǎng)景、技術(shù)能力,結合產(chǎn)品工作特性選擇合適的定位方法尤為重要。主要定位手段有:手的使用、磁環(huán)的使用、儀器的使用、軟件輔助定位、最小系統定位等。


01、手的使用


輻射分析調試過(guò)程中,靈活的運用手,能夠幫助我們快速定位干擾源具體位置,判斷噪聲耦合路徑,具體方法如下:


  • 手靠近產(chǎn)品的各個(gè)部分,但不接觸產(chǎn)品(場(chǎng)源分布判斷)


人體本身可視為一個(gè)屏蔽體,當手靠近產(chǎn)品某部分電路時(shí),會(huì )對該處的信號產(chǎn)生一定在屏蔽作用。此外手掌也可以改變電場(chǎng)分布,從而影響輻射源輻射能量大小。如果當手靠近產(chǎn)品某部分電路時(shí)干擾源噪聲有明顯降低時(shí),說(shuō)明此部分電路可能存在強輻射源。


  • 手接觸產(chǎn)品的各個(gè)部分(干擾源位置判斷)


在確保安全的情況下,可以用手直接接觸金屬外殼或者金屬部分,觀(guān)察噪聲頻點(diǎn)變化情況。當手接觸后噪聲強度明顯降低,則表示此金屬結構可能成為發(fā)射天線(xiàn),因為人體對大地本身就存在電容效應。也可以使用手觸摸電路板內部非高壓部分,當手觸摸到某部分電路元件、PCB布線(xiàn)出現噪聲頻點(diǎn)明顯降低,則說(shuō)明干擾源可能就在此處。


  • 手壓金屬外殼、金屬搭接件或電路板(接地性能判斷)

使用手按壓金屬外殼、金屬搭接件或者電路板如果噪聲頻點(diǎn)出現明顯的降低,說(shuō)明電路板、金屬外殼、或者搭接件存在接觸不良的情況。鎖附電路板、金屬件的螺絲或金屬接觸面因產(chǎn)品搬動(dòng)、振動(dòng)而松動(dòng),導致的接地不良可以通過(guò)此方法發(fā)現。當金屬件之間的搭接不良(金屬件表面絕緣,靠近螺釘鎖附接地)時(shí),使用手按壓時(shí)噪聲頻點(diǎn)也會(huì )出現明顯的改善,尤其兩個(gè)絕緣金屬平面搭接時(shí),按壓可以增大兩者之間的耦合電容。    

備注說(shuō)明板內使用金屬屏蔽罩屏蔽時(shí),也可以通過(guò)此種方式判斷屏蔽罩接地狀況。

  • 手握產(chǎn)品內外部線(xiàn)纜,耦合路徑判斷


當產(chǎn)品內外部連接線(xiàn)纜無(wú)法通過(guò)移除來(lái)判斷時(shí),則可以通過(guò)手緊握連接線(xiàn)纜的方式來(lái)觀(guān)察噪聲頻點(diǎn)變化情況,若噪聲頻點(diǎn)明顯降低,說(shuō)明連接線(xiàn)纜可能成為發(fā)射天線(xiàn)或是噪聲的耦合路徑。確定連接線(xiàn)纜成為干擾源耦合路徑或者發(fā)射天線(xiàn)后,則可以通過(guò)增加濾波器、源端抑制的方式解決問(wèn)題。


  • 手遮擋結構縫隙,手擠壓金屬件縮小縫隙(判斷孔縫泄漏)


產(chǎn)品金屬件搭接、屏蔽結構件搭接存在縫隙時(shí),可以通過(guò)用手遮擋縫隙、用手擠壓金屬件縮小縫隙的方式,來(lái)判斷噪聲是否通過(guò)縫隙耦合發(fā)射。


02、磁環(huán)的使用



在輻射發(fā)射問(wèn)題調試過(guò)程中,靈活的運用磁環(huán),也可以幫助我們快速準確的定位問(wèn)題,具體操作方法如下:
有時(shí)單純的移除連接線(xiàn)纜無(wú)法判斷問(wèn)題時(shí),可以借助磁環(huán)來(lái)輔助定位問(wèn)題,可以使用不同規格的磁環(huán)分別在連接線(xiàn)纜的起始段、末端繞幾圈觀(guān)察噪聲頻點(diǎn)變化情況,出現噪聲明顯降低則說(shuō)明線(xiàn)纜成為耦合路徑,靠近那端效果明顯,則說(shuō)明噪聲來(lái)自那端。
使用磁環(huán)在測試輔助連接線(xiàn)纜上繞幾圈觀(guān)察噪聲頻點(diǎn)變化情況,出現噪聲明顯降低則說(shuō)明線(xiàn)纜成為耦合路徑,若靠近EUT端增加磁環(huán)明顯則說(shuō)明噪聲來(lái)自EUT,若靠近測試設備端增加磁環(huán)明顯則說(shuō)明噪聲可能來(lái)自測試設備。
使用磁環(huán)來(lái)輔助定位判斷時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注磁環(huán)的材質(zhì),不同材質(zhì)的磁環(huán)濾波頻段則不同,使用磁環(huán)時(shí)盡可能?chē)L試繞不同圈數時(shí)噪聲變化情況,避免出現誤判斷。
【備注說(shuō)明】不同形狀、不同材質(zhì)的磁環(huán)濾波效果差異巨大,最好參考磁環(huán)的頻率曲線(xiàn)。


03、頻譜分析儀的使用


頻譜分析儀是輻射發(fā)射問(wèn)題調試的神器之一,正確的使用頻譜分析儀即可以定位干擾源具體位置,也可以定位耦合路徑。


  • 使用環(huán)形探頭定位干擾源區域或者耦合路徑


使用頻譜分析儀環(huán)形探頭掃描機器內部電路板、內部連接線(xiàn)纜、外部連接線(xiàn)纜、金屬結構件、屏蔽體搭接縫隙來(lái)定位干擾源區域,或者定位噪聲耦合的路徑。


【備注說(shuō)明】:尖峰干擾的能量比較集中容易定位發(fā)現,寬帶噪聲輻射能量相對分散,需要反復掃描定位以確定具體位置。對于間歇性噪聲需要持續定位時(shí)間,防止定位遺漏。


  • 使用針式探頭定位干擾源具體位置



使用環(huán)形探頭確定干擾源區域后,更換針式探頭逐點(diǎn)掃描,最終確定干擾源具體位置。在確認過(guò)程中可能出現噪聲源位置,原因可能是噪聲源頭能量很強,串擾耦合嚴重,找到能量的點(diǎn)增加對策后,再觀(guān)察其它區域噪聲是否隨之降低,以此來(lái)確認具體位置。
【備注說(shuō)明】噪聲源可能存在情況,耦合路徑可能也存在情況。


04、最小系統定位法


對于復雜系統輻射發(fā)射問(wèn)題的定位,根據電路模塊工作特性,結合功能模塊的特點(diǎn),將電路模塊逐個(gè)停止工作,保留最小化系統,來(lái)判斷干擾源來(lái)自哪個(gè)電路模塊,再來(lái)確定具體位置,可以達到事半功倍的效果。


05、軟件輔助定位法


對于復雜系統輻射發(fā)射問(wèn)題無(wú)法使用最小系統定位法,或者系統內部有多個(gè)相同噪聲頻點(diǎn)且無(wú)法通過(guò)獨立工作的方式排除時(shí),可以通過(guò)軟件輔助定位法來(lái)定位問(wèn)題,具體操作方式如下:
對于多個(gè)相同工作時(shí)鐘頻率(比如多個(gè)DDR芯片使用相同的工作頻率)的產(chǎn)品,則可以通過(guò)修改工作頻率,錯開(kāi)噪聲頻點(diǎn)的方式鎖定干擾源具體位置。
也可以通過(guò)軟件關(guān)閉非使用時(shí)鐘信號的方式定位干擾源具體位置。還可以通過(guò)軟件降低驅動(dòng)信號幅度、降低驅動(dòng)電平的方式來(lái)鎖定干擾源具體位置。
對于高速差分信號,還可以通過(guò)調整預加重、去加重的方式來(lái)鎖定干擾源具體位置。通過(guò)軟件調展頻的方式也可以快速定位干擾源的具體位置。


         

             




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