手機電磁兼容測試常見問題和解決方法
發布時間:2012-08-23 責任編輯:admin
導言:隨sui著zhe無wu線xian通tong信xin技ji術shu的de發fa展zhan,各ge種zhong無wu線xian通tong信xin產chan品pin隨sui之zhi應ying用yong到dao各ge種zhong領ling域yu中zhong,造zao成cheng電dian磁ci環huan境jing的de複fu雜za化hua。要yao確que保bao手shou機ji在zai此ci環huan境jing中zhong能neng夠gou正zheng常chang工gong作zuo且qie不bu會hui影ying響xiang其qi它ta設she備bei,需xu要yao對dui其qi進jin行xing電dian磁ci兼jian容rong性xing測ce試shi,來lai保bao證zheng手shou機ji的de電dian磁ci兼jian容rong性xing能neng。本ben文wen針zhen對dui手shou機ji電dian磁ci兼jian容rong測ce試shi中zhong經jing常chang出chu現xian的de問wen題ti提ti出chu建jian議yi
手機電磁兼容測試出現的問題包括靜電放電抗擾度試驗、電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗、輻射騷擾及傳導騷擾性能測試中經常發現的問題進行了分析,並提出了相應的改善手機電磁兼容性能的建議。
1. 靜電放電抗擾度試驗
靜電放電抗擾度試驗常見問題主要表現在以下幾個方麵。
(1)手機通話中斷。
(2)靜電放電導致手機部分功能失效,但靜電放電過程結束後或者重新啟動手機之後失效的功能可以恢複。這些現象可能為:
屏幕顯示異常,如屏幕顯示呈白色、出現條紋、顯示出現亂碼、顯示模糊等等;
通話效果出現問題,如嘯叫聲或者聲音消失;
按鍵功能或者觸摸屏功能喪失;
軟件出現誤告警,如在並沒有出現插拔充電器的情況下頻繁提示“充電已連接、充電器已移除”。
(3)手機自動關機或者重新啟動現象。這個問題既可能發生在通話過程中,也可能發生在待機過程中。
(4)靜電放電導致手機失效或損壞。
由於部分器件損壞,手機的一些功能在重新啟動後仍無法恢複,如攝像頭功能;自動關機後無法再次開機的情況;與充電器相連接的情況下進行測試時,充電器也可能出現失效、損壞甚至爆炸等問題。
靜電放電問題的具體分析
(1)通話中斷:造成通話中斷的主要原因是靜電放電對手機內部的射頻電路和/huojidaidianluzaochengyingxiang,zaochengletongxinxinzaobidexiajiang,xinhaotongbuchuxianwenti,congerzaochengtonghuazhongduan。jiegoushejibuheliyekenengdaozhitonghuazhongduan。jingdianfangdianshiyanzhongxuyaoshiyongjiaodamianjidejinshucaizhideshuipingouheban,shoujiyushuipingouhebanzhijianjinfangzhiyigehouduwei0.5 mmdejueyuandian。dangtianxianhuozhedamianjidejinshubujianjulizhegeshuipingouhebanjuliguojinshi,kenengchanshengxianghuouhe,daozhiyidongdianhuajishijinengdadaodelingmindudadaxiajiang,jinxingjingdianshiyanshitonghuagengrongyizhongduan,yanzhongshijishibushijiajingdianganraoyidongdianhuajidouwufabaochitonghua。
(2)自動關機或重啟:基帶電路的複位電路受到靜電的幹擾導致手機誤關機或重啟。
(3)手機失效或損壞:靜電放電過程中高電壓和高電流導致器件的熱失效或者絕緣擊穿。也可能受到靜電放電過程中的強電磁場影響導致器件暫時失效。
(4)軟件故障:靜電幹擾信號被當作有用信號被處理,導致操作係統誤響應。
靜電放電問題的改進建議
(1)在設計方案上考慮靜電放電問題
盡量選擇靜電敏感度等級高的器件;器件與靜電源隔離;減少回路麵積(麵積越大,所包含的場流量越大,其感應電流越大)。具體的措施可能包括:走線越短越好;電源與地越接近越好;存在多組電源和地時,以格子方式連接;太長的信號線或電源線必須與地線交錯布置;信號線越靠近地線越好;所有的組件越近越好;同一特性器件越近越好;接平麵設計:盡量在PCB上使用完整的地平麵;PCB接地麵積越大越好;不要有大的缺口;PCB的接地線需要低阻抗且要有良好的隔離;電源、地布局在板中間比在四周好;在電源和地之間放置高頻旁路電容;保護靜電敏感的元器件。
(2)出現靜電問題後的整改建議針對上述靜電放電問題,需要采取以下步驟進行整改。
a)嚐試直接放電和間接放電、空氣放電和接觸放電,確認耦合路徑;
b)從不同方向放電,觀察現象有何不同,確定所有的放電點和放電路徑;
c)從低到高,在不同電壓下進行試驗,確定手機在哪個電壓範圍內出現不合格現象;
d)多試驗幾台樣機,分析共性,確認失效原因;
e)根據耦合路徑、不合格現象、放電路徑,判斷相關的敏感器件;
f)針對敏感器件製訂解決方案;
g)通過試驗驗證、修正解決方案。整改中具體可采用以下措施。
對於機殼縫隙、按鍵、FPCB的問題可用介質隔離的方式來處理;對於攝像頭、麥克風、聽筒等問題可以通過介質隔離、加強接地等方式來處理;具有屏蔽殼的芯片可以通過加強屏蔽效果、屏蔽殼加強接地的方式來處理;對於接口電路、關鍵芯片的引腳,要通過使用保護器件(如TVS管,ESD防護器件)來加以保護;•對於軟件的故障,可以通過增加一些邏輯判斷來正確檢測和處理告警信息的方式來改善。
2 .電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗
電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗概述
電快速瞬變脈衝群產生的原理如下:當電感性負載(如繼電器、接觸器等)在斷開時,由於開關觸(chu)點(dian)間(jian)隙(xi)的(de)絕(jue)緣(yuan)擊(ji)穿(chuan)或(huo)觸(chu)點(dian)彈(dan)跳(tiao)等(deng)原(yuan)因(yin),在(zai)斷(duan)開(kai)處(chu)產(chan)生(sheng)的(de)瞬(shun)態(tai)騷(sao)擾(rao)。當(dang)電(dian)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)多(duo)次(ci)重(zhong)複(fu)開(kai)關(guan),則(ze)脈(mai)衝(chong)群(qun)又(you)會(hui)以(yi)相(xiang)應(ying)的(de)時(shi)間(jian)間(jian)隙(xi)多(duo)次(ci)重(zhong)複(fu)出(chu)現(xian)。這(zhe)種(zhong)瞬(shun)態(tai)騷(sao)擾(rao)能(neng)量(liang)較(jiao)小(xiao),一(yi)般(ban)不(bu)會(hui)引(yin)起(qi)設(she)備(bei)的(de)損(sun)壞(huai),但(dan)由(you)於(yu)其(qi)頻(pin)譜(pu)分(fen)布(bu)較(jiao)寬(kuan),所(suo)以(yi)會(hui)對(dui)移(yi)動(dong)電(dian)話(hua)機(ji)的(de)可(ke)靠(kao)工(gong)作(zuo)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。
該試驗是一種將由許多快速瞬變脈衝組成的脈衝群耦合到移動電話機的電源端口的試驗。試驗脈衝的特點是:瞬變脈衝上升時間短、重複出現、能neng量liang低di。該gai試shi驗yan的de目mu的de就jiu是shi為wei了le檢jian驗yan手shou機ji在zai遭zao受shou這zhe類lei暫zan態tai騷sao擾rao影ying響xiang時shi的de性xing能neng。一yi般ban認ren為wei電dian快kuai速su瞬shun變bian脈mai衝chong群qun之zhi所suo以yi會hui造zao成cheng手shou機ji的de誤wu動dong作zuo,是shi因yin為wei脈mai衝chong群qun對dui線xian路lu中zhong半ban導dao體ti結jie電dian容rong充chong電dian,當dang結jie電dian容rong上shang的de能neng量liang累lei積ji到dao一yi定ding程cheng度du,便bian會hui引yin起qi手shou機ji的de誤wu操cao作zuo。具ju體ti表biao現xian為wei在zai測ce試shi過guo程cheng中zhong移yi動dong電dian話hua機ji通tong信xin中zhong斷duan、死機、軟件告警、控製及存儲功能喪失等。
電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗常見問題分析
diankuaisushunbianmaichongboxingtongguochongdianqizhijiechuandaojinshouji,daozhizhubandianlushangyouguodadezaoshengdianya。dangdanduduihuoxianhuolingxianzhurushi,jinguanshicaiqudeduididegongmofangshizhuru,danzaihuoxianhelingxianzhijiancunzaichamoganrao,zhezhongchamodianyahuichuxianzaichongdianqidezhiliushuchuduan。dangtongshiduihuoxianhelingxianzhurushi,cunzaizhegongmoganrao,danduichongdianqideshuchuyingxiangbingbuda。zaochengshoujizaiceshiguochengzhongchuxianwentideyuanyinshifuzade,jutibiaoxianweiyixiajifangmian。
前期設計時未考慮電快速瞬變脈衝群抑製功能,沒有添加相關的濾波元器件,PCB設計綜合布線時也沒有注意線纜的隔離,主板接地設計也不符合規範,另外關鍵元器件的也沒有采取屏蔽保護措施等;
生(sheng)產(chan)廠(chang)在(zai)元(yuan)器(qi)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)選(xuan)擇(ze)上(shang)沒(mei)有(you)選(xuan)用(yong)性(xing)能(neng)可(ke)靠(kao)的(de)關(guan)鍵(jian)器(qi)件(jian),導(dao)致(zhi)測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)器(qi)件(jian)老(lao)化(hua)或(huo)者(zhe)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao),從(cong)而(er)容(rong)易(yi)受(shou)到(dao)電(dian)快(kuai)速(su)瞬(shun)變(bian)脈(mai)衝(chong)的(de)幹(gan)擾(rao);在整機生產組裝過程中,加工工藝及組裝水平出現的問題可能會導致產品一致性不好,個別送檢手機存在質量問題;檢測過程中由於其他測試項出現問題導致整改,可能由於整改方案的選擇會影響到電快速瞬變脈衝群測試不合格。
電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗相關問題的改進建議
針對電快速脈衝群幹擾試驗出現的問題,主要可以采取濾波及吸收的辦法來實現對電快速瞬變脈衝的抑製。
(1)在手機設計初期就應重點考慮抑製電快速瞬變脈衝群幹擾設計。在PCB層電源輸入位置要做好濾波,通常采用的是大小電容組合,根據實際情況可以酌情再添加一級磁珠來濾除高頻信號,盡量采用表麵封裝;盡量減小PCB的地線公共阻抗值; PCB布局盡量使幹擾源遠離敏感電路;PCB各類走線要盡量短;減小環路麵積;在綜合布線時要注意強弱電的布線隔離、信號線與功率線的隔離。綜合布線是係統很重要的一個設計組成部分,一個糟糕的綜合布線格局很可能斷送一個設計精良的PCB的穩定性;關鍵敏感芯片需要屏蔽;軟件上應正確檢測和處理告警信息,及時恢複產品的狀態。
(2)元器件的選擇上應使用質量可靠的芯片,最好做過芯片級的電磁兼容仿真試驗,質量可靠的充電器、數據線及電池的選用可提升對電快速瞬變脈衝信號的抑製能力;
(3)廠chang家jia在zai組zu裝zhuang生sheng產chan環huan節jie中zhong應ying嚴yan把ba質zhi量liang關guan,做zuo好hao生sheng產chan工gong藝yi流liu程cheng控kong製zhi,盡jin量liang保bao證zheng產chan品pin質zhi量liang的de一yi致zhi性xing,減jian少shao因yin個ge別bie手shou機ji質zhi量liang問wen題ti帶dai來lai的de測ce試shi不bu合he格ge現xian象xiang;
(4)EFT測試過程中如出現問題,可采用在充電器增加磁環或者電快速瞬變脈衝群濾波器的方法進行整改,選用磁珠的內徑越小、外徑越大、長度越長越好。采用加TVS管的整改方法作用有限;
(5)根據最新GB/T 17626.4-2008標準要求,重複頻率將增加100 kHz選項,將會比5 kHz更為嚴酷,廠家應及早重視進行相關的電快速瞬變脈衝群測試防護工作。
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