产品辐射发射超标原因分析（一） - 华强认证
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& 产品辐射发射超标原因分析（一）
产品辐射发射超标原因分析（一）
来源：华强认证
作者：Henry
造成辐射超标的原因是多方面的，接口滤波不好，结构屏效低，电缆设计有缺陷都有可能导致辐射发射超标，但产生辐射的根本原因却在的设计。从方面来关注，主要关注这几个方面：
⑴从减小辐射骚扰的角度出发，应尽量选用多层板，内层分别作电源层、地线层，用以降低供电线路阻抗，抑制公共阻抗噪声，对信号线形成均匀的接地面，加大信号线和接地面间的分布电容，抑制其向空间辐射的能力。
⑵电源线、地线、印制板走线对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下，电源线、地线、或印制板走线都会成为接收与发射骚扰的小天线。降低这种骚扰的方法除了加滤波电容外，更值得重视的是减小电源线、地线及其他印制板走线本身的高频阻抗。因此，各种印制板走线要短而粗，线条要均匀。
⑶电源线、地线及印制导线在印制板上的排列要恰当，尽量做到短而直，以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。
⑷电路元件和信号通路的布局必须最大限度地减少无用信号的相互耦合。
在的不同的设计阶段所关注的问题点不同。
在元器件布局阶段需要注意：
、接口信号的滤波、防护和隔离等器件是否靠近接口连接器放置，先防护，后滤波；电源模块、滤波器、电源防护器件是否靠近电源的入口放置，尽可能保证电源的输入线最短，电源的输入输出分开，走线互不交叉；
、晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件或敏感器件是否远离单板拉手条、连接器；
、滤波电容是否靠近的电源管脚放置，位置、数量适当；
、时钟电路是否靠近负载，且负载均衡放置；
、接口滤波器件的输入、输出是否未跨分割区；除光耦、磁珠、隔离变压器、、等器件外，其它器件是否未跨分割区；
在布线阶段需要注意：
、电源、地的布线处理无地环路，电源及与对应地构成的回路面积小；
、差分信号线对是否同层、等长、并行走线，保持阻抗一致，差分线间无其他走线；
、时钟等关键信号线是否布内层（优先考虑优选布线层），并加屏蔽地线或与其他布线间距满足原则，关键信号走线是否未跨分割区；
、是否无其他信号线从电源滤波器输入线下走线，滤波器等器件的输入、输出信号线是否未互相并行、交叉走线；
尽管我们制定了种种布局布线规则，但是在实现这些规则的时候，无论我们如何努力，设计中的缺陷总是象病魔一样挥之不去。因为实际设计的时候总会存在这样或者那样的原因使得我们无法完全满足设计规则。但是往往这些无法满足规则的地方给以后的认证带来麻烦：
&&& 辐射源距离接口太近
最典型的辐射源莫过于晶振，每一个工程师都知道晶振应该远离接口，但是产品设计工程师所要求的往往尺寸有限，器件繁多，于是在经过种种考虑后，工程师“不得不”把晶振放置在了接口处。无论在其他地方化了多少心思去考虑，一个不合理布局的晶振会很轻易将你的努力毁于一旦。
在设计时首先要考虑辐射源的排放位置，尽量远离拉手条和电源输入端口。对于晶振，在上的影射区域一定要铺铜处理，其输出端引线不允许走的表层，应走在内层（如能再做包地走线处理则更为理想）。另外，层划分和分层也是影响辐射发射指标的一个关键因素，应该结合单板的具体情况统筹考虑处理。
经典案例描述
产品进行摸底测试，发现在、频点严重超标，在、……等的倍频点的幅值也很大，接近级限值线。
由幅值较高的频点均为倍频的实验现象，怀疑设备内部存在晶振并且对该晶振的处理不当。经查，发现有两种接口板上有晶振。近场探测证实正是这两块板附近的倍频点发射较大。检查单板的，发现及对晶振的处理主要存在以下缺陷：
、晶振距离拉手条过近；
、晶振输出端引线在的表层上走了很远一段距离；
、晶振在上的影射区域没有完整的铺铜；
、晶振距离电源输入端口距离过近；
、分层不合理，其中一块层板只有一层是作了很多分割的地层。
这些因素为晶振上的骚扰提供了传播途径，骚扰可以通过临近的走线和电源线耦合到其他单板和电缆，同时还可以通过空间直接耦合到机盒外，引起辐射发射超标。
在晶振的外壳上用铜箔进行局部屏蔽和接地处理后重新测试，～之间的的谐波基本消除，和频点的幅值也大幅下降了近，可以达到指标的要求，测试通过。
文章属华强认证网，转帖说明出处。华强认证网持续提供更多检测认证的案例分析。
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利用EMAGE近场测试结果预测PCB远场的辐射发射
该文研究了如何利用现有设备EMAGE的近场测试结果预测PCB远场的辐射发射情况,在详细分析国内外现有技术的基础上,提出了利用等效原理求解PCB远场场强的方法.在这个方法中,将测试结果按辐射强度分成若干区域,每一区域都等效成一个平面天线,应用等效原理将其对应的近场测试结果转换成天线上的激励参数,并且通过求解功率和的方法将各个面天线的辐射功率进行合成,由此得现PCB在远场的辐射发射结果.其优点在于不用考虑电磁场源PCB上的电路和走线情况,以及不同面天线上电流的相位分布.文章以微带电路作为实验对象,分别用该文提出的方法和较为成熟的传输线模型进行计算,并在屏蔽室中进行了实际测试,三种结果能较好的吻合,证明了方法的可行性与准确性.
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[整理版]PCB天线与微带天线
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3秒自动关闭窗口GSM/蓝牙天线PCB设计需要注意的几个地方
天线模块几乎是所有通信电子设备上必不可或缺的模块，良好的天线设计方案不仅能够使设备运行更稳定，同时又是设备质量优劣的重要体现形式之一。
天线设计虽然看似一很小的部件，但是要保证信号的稳定可不是一件容易的事情。比如苹果iphone4s在上市之初，就遭遇到了“移动信号门”（手机信号差）的问题，大量铁杆果粉纷纷吐槽。虽然苹果后续更改了设计方案解决了问题，但是从目前来看，苹果iphone后背设计风格依然采用了分段式设计，可见其在iphone设计上还是很谨慎的。
对于天线设计射频信号不太理想的问题，这里有一些资料与大家一起分享。当然不同模块的天线设计也是不同的，有的需要预留T型或者π型匹配电路做天线调试，有的则无需，而这要依靠模块决定。
最近，市面上有好几款个人较为熟悉的GPRS/蓝牙二合一模块，有兴趣的朋友可以查找下资料了解。而今天就以GU906 GPRS/蓝牙二合一模块为例，帮助大家了解在天线设计时需要注意的几个地方。希望大家能通过今天的知识分享有所收获。天线射频参数调试及天线调试的匹配电路知识这里不再赘述，高手勿喷。
01.GSM天线PCB设计的几个细节：
1. 天线走线宽度，两层板建议走线线宽30mil
2. 天线走线屏蔽规则：以两层板为例，BOTTOM层，天线走线要求下层需要铺地，不得有其他走线穿行或者平行；TOP层，天线走线两边要求用宽度大面积地线包围，天线走线与地间距大于30mil。
3. 天线走线形状规则，建议走短而直，不建议穿孔换层，不建议直角走线，不建议天线长度超过3CM。
天线模块几乎是所有通信电子设备上必不可或缺的模块，良好的天线设计方案不仅能够使设备运行更稳定，同时又是设备质量优劣的重要体现形式之一。
天线设计虽然看似一很小的部件，但是要保证信号的稳定可不是一件容易的事情。比如苹果iphone4s在上市之初，就遭遇到了“移动信号门”（手机信号差）的问题，大量铁杆果粉纷纷吐槽。虽然苹果后续更改了设计方案解决了问题，但是从目前来看，苹果iphone后背设计风格依然采用了分段式设计，可见其在iphone设计上还是很谨慎的。
对于天线设计射频信号不太理想的问题，这里有一些资料与大家一起分享。当然不同模块的天线设计也是不同的，有的需要预留T型或者π型匹配电路做天线调试，有的则无需，而这要依靠模块决定。
最近，市面上有好几款个人较为熟悉的GPRS/蓝牙二合一模块，有兴趣的朋友可以查找下资料了解。而今天就以GU906 GPRS/蓝牙二合一模块为例，帮助大家了解在天线设计时需要注意的几个地方。希望大家能通过今天的知识分享有所收获。天线射频参数调试及天线调试的匹配电路知识这里不再赘述，高手勿喷。
01.GSM天线PCB设计的几个细节：
1. 天线走线宽度，两层板建议走线线宽30mil
2. 天线走线屏蔽规则：以两层板为例，BOTTOM层，天线走线要求下层需要铺地，不得有其他走线穿行或者平行；TOP层，天线走线两边要求用宽度大面积地线包围，天线走线与地间距大于30mil。
3. 天线走线形状规则，建议走短而直，不建议穿孔换层，不建议直角走线，不建议天线长度超过3CM。
天线PCB布线示意图
02.蓝牙天线设计：
1.针对板级的蓝牙贴片天线，具体的PCB走线要求：走线直接从焊盘引脚出，走线建议在模块同一平面（假设是TOP），走线宽度15mil,两边离地间距15mil,走线部分要求短，同时需要BOTTOM面有地参考；
2. 建议选用的蓝牙天线：微小型陶瓷天线（ceramic anterna），倒 F型天 线（planar inverted F anterna ）， 棒状天线（ 2.4G 频率专用）等 。如果空间允许，尽量不要选择太小尺寸的天线 ；
3. 蓝牙天线摆放位置最好在边角，如果是选用贴片天线，要有至少 2mm 的净空区域，净空区域不得应远离地面或者其它金属部件 ；
4.天线与附近物体之间有较大的净空区为佳；否则匹配调节将会变困难 ，辐射模式会受到严重扭曲 ；
5. 天线的下方不应接触地面、接地层 ；
6. 天线应远离金属物体放置，比如电池、芯片等金属物有重叠。
7. 注意内部缆线 （如电池电源线）太靠近天线部位；
8.单极天线需要有合理的接地面才能发挥最好效。
9.天线周围不能有金属外壳或带金属的塑料存在或包裹。
10. 不要使用很细的天线馈电线，定宽度限制不能小于 0.1mm。
02.蓝牙天线设计：
1.针对板级的蓝牙贴片天线，具体的PCB走线要求：走线直接从焊盘引脚出，走线建议在模块同一平面（假设是TOP），走线宽度15mil,两边离地间距15mil,走线部分要求短，同时需要BOTTOM面有地参考；
2. 建议选用的蓝牙天线：微小型陶瓷天线（ceramic anterna），倒 F型天 线（planar inverted F anterna ）， 棒状天线（ 2.4G 频率专用）等 。如果空间允许，尽量不要选择太小尺寸的天线 ；
3. 蓝牙天线摆放位置最好在边角，如果是选用贴片天线，要有至少 2mm 的净空区域，净空区域不得应远离地面或者其它金属部件 ；
4.天线与附近物体之间有较大的净空区为佳；否则匹配调节将会变困难 ，辐射模式会受到严重扭曲 ；
5. 天线的下方不应接触地面、接地层 ；
6. 天线应远离金属物体放置，比如电池、芯片等金属物有重叠。
7. 注意内部缆线 （如电池电源线）太靠近天线部位；
8.单极天线需要有合理的接地面才能发挥最好效。
9.天线周围不能有金属外壳或带金属的塑料存在或包裹。
10. 不要使用很细的天线馈电线，定宽度限制不能小于 0.1mm。
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