如何解決手機(jī)的輻射干擾和傳導(dǎo)干擾

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，各種無線通信產(chǎn)品隨之應(yīng)用到各種領(lǐng)域中，手機(jī)是無線通信產(chǎn)品中最重要、應(yīng)用最廣泛、最貼近人民生活的無線通信產(chǎn)品，在國內(nèi)可以說是主要的通信工具。如此數(shù)量眾多的無線通信產(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)不同的要求來選擇需要測(cè)試的項(xiàng)目，電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目見表1和表2。

本文主要針對(duì)手機(jī)輻射騷擾及傳導(dǎo)騷擾相關(guān)的問題進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1.輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾及相關(guān)問題的具體情況

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：

1） 充電器和手機(jī)在最初的設(shè)計(jì)階段沒有充分的考慮電磁兼容性能；

2） 在設(shè)計(jì)時(shí)，沒有針對(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小，測(cè)試過程中，會(huì)造成充電器滿負(fù)荷工作或超負(fù)荷工作而產(chǎn)生電磁兼容問題，更嚴(yán)重也會(huì)產(chǎn)生安全問題。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)生電磁兼容問題。還有充電器和手機(jī)見的相互干擾也會(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。

3.輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題的改進(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型來對(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多的通孔有時(shí)相當(dāng)于開出一條隔離帶，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)的問題，確定超出頻率的來源，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。

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。