EMI辐射发射超标怎么排查和整改-凡亿面试

分类：EMC电磁兼容经验级别：中级难度：★★★☆☆题型：问题排查+整改方案

EMI辐射发射测试暗室EMC电磁兼容检测 — EMI辐射发射测试是产品EMC认证中最常见也最容易超标的项目

本文概述

EMI辐射发射整改的核心思路是先定位再整改，从源头和路径两方面入手。排查流程一般是：先看频谱特征判断超标类型，再用近场探头定位辐射源和辐射路径，确定是共模还是差模辐射，最后针对性采取滤波、屏蔽、接地、布局优化等措施。整改优先级是源头上能解决就不在路径上解决，板级能解决就不在系统级解决。

核心要点速览

先定位后整改，不要上来就乱加器件乱改板子
辐射分共模和差模两类，高频段超标大多是共模问题
四大整改手段：滤波、屏蔽、接地、布局优化
整改原则：从源头优于从路径，板级优于系统级

面试题

产品做EMC测试时辐射发射超标了，你一般怎么排查和整改？

请说明你的排查思路、定位方法，以及常用的整改手段和适用场景。

面试官考察点

是否有实际的EMC整改经验，而不只是懂理论
排查思路是否清晰，有没有系统性的方法
是否了解共模和差模辐射的区别和对应整改方法
是否知道各种整改手段的优先级和取舍

回答思路

第一，先说整体整改思路

辐射发射整改遵循"先定位后整改"的原则，不能一上来就盲目加滤波加屏蔽。首先要搞清楚超标的频率范围、幅度大小、是窄带还是宽带、是连续还是间歇。然后定位辐射源和辐射路径，最后才针对性选整改方案。整体可以分为四步走：

频谱分析

看频率、幅度、窄带/宽带

定位源

近场探头找辐射源位置

判类型

判断共模还是差模辐射

定方案

滤波/屏蔽/接地/布局优化

第二，常用的定位方法

定位是整改的关键，找对了问题就解决了一半。常用的定位方法有这几种：

近场探头法：用磁场或电场探头在板上和线缆附近扫，哪里场强高哪里就是辐射源
拔插法：一根根拔掉外接线缆，看拔了哪根后超标下降，判断是不是线缆辐射
屏蔽法：用铝箔包裹怀疑的区域，包住后超标下降就说明找到了辐射源
频率对照法：看超标频率对应的是什么信号的基频或谐波，比如时钟、开关电源频率

第三，常见辐射问题和整改措施

时钟信号辐射超标高频

典型特征是窄带尖峰，频率正好是时钟频率或它的谐波。整改方法：时钟线走内层夹在地平面之间、加串联端接电阻减缓边沿、时钟芯片电源引脚加滤波、时钟线下不要跨分割、必要时加屏蔽罩。

开关电源辐射超标中低频

典型特征是开关频率及其谐波的窄带尖峰，加上宽带的连续频谱。整改方法：优化功率回路布局减小环路面积、输入加共模电感和X电容Y电容、开关管和二极管加RC吸收、MOS管栅极串电阻减缓开关速度。

线缆共模辐射超标高频常见

典型特征是拔掉电缆后超标明显下降。整改方法：接口加共模电感、信号线加磁珠、电缆用屏蔽线且两端良好接地、接口地和信号地之间加高压电容耦合、电缆出口处加滤波。

差模环路辐射超标中低频

典型特征是辐射强度和环路面积成正比。整改方法：缩小信号回路面积、高速信号走带状线、保证完整参考平面、差分信号严格等长耦合、避免大的电流环路。

接口ESD/浪涌后辐射变大低频

ESD脉冲可能会损坏部分器件或改变电路状态，导致辐射增加。整改方法：接口加ESD防护器件、接口地和工作地做好隔离、机壳接地良好、关键信号做滤波处理。

第四，整改的优先级和取舍

整改的时候要考虑成本和可操作性，不是什么方法好就用什么。一般优先级是这样的：布局布线优化优先，因为不增加成本；然后是器件参数调整，比如换滤波电容阻值、加磁珠等小器件；再然后是加屏蔽罩、共模电感等成本较高的方案；最后才是结构屏蔽和更换屏蔽电缆等系统级方案。能用板级解决的就不要拖到系统级，能用低成本器件解决的就不要上贵的方案。

面试官追问

追问1：共模电感怎么选？感量越大越好吗？

共模电感的选型主要看三个参数：额定电流、共模阻抗、漏感。额定电流要大于线路上的最大工作电流，留一定余量。共模阻抗在干扰频率点越大越好，但不是越大越好，因为感量太大的话寄生电容也大，高频效果反而不好。另外共模电感的漏感可以起到差模滤波的作用，这是一个附加的好处。实际选型时要根据干扰的频率范围来选，必要时用两个不同感量的共模电感级联来覆盖更宽的频率范围。

追问2：屏蔽罩为什么有时候加了反而效果不好？

屏蔽罩加了没效果甚至更差，常见原因有几个。一是接地不好，屏蔽罩没有良好接地就起不到屏蔽作用，甚至可能变成天线。二是屏蔽罩有缝隙，高频时缝隙的泄漏很严重，接缝越多屏蔽效果越差。三是屏蔽罩和被屏蔽电路之间有寄生耦合，相当于把干扰耦合到了屏蔽罩上再辐射出去。所以屏蔽罩一定要良好接地，接缝要处理好，和敏感信号之间留够间距。

追问3：什么是3米法和10米法测试？

3米法和10米法是辐射发射测试中两种常用的测试距离，顾名思义就是接收天线距离被测设备3米或10米。10米法是标准的测试方法，3米法是预测试常用的方法。根据距离平方反比关系，同样的干扰源在3米处测出来的场强大约是10米处的10分贝以上。不同的标准规定的测试距离不一样，比如CISPR 32标准里两种距离都有对应的限值。整改时一般先在3米暗室摸底，最后再到10米暗室测正式结果。