汽車EMC輻射（shè）發射（shè）的一些所見所聞（wén）和思考

一、基本概念：

輻射發射（shè）——簡稱RE，檢測的是產品對外發出的輻射幹擾（rǎo）。國際標準參考CISPR25，國標參考GBT18655。

這個標準分為（wéi）Class1~5一共5個等級，等（děng）級5的要求嚴.格，一般（bān）汽（qì）車行（háng）業會選Class3到Class5，很少看到選Class1、 Class2的。當（dāng）然很多車企（qǐ）都自己的企業標準。

二、如何測量：

輻射（shè）發射（shè）的設置（zhì）：（示例，請不求甚解即可。）

輻射發射測試的線束（shù）長（zhǎng）一般要求1.7m~2m。蓄電池和負載箱（xiāng）之間會（huì）用AN即人（rén）工網絡。AN可以（yǐ）阻止EUT產生的射頻電磁騷（sāo）擾進入電網，同時衰減來自電網的幹擾信號。測試頻段一（yī）般為150kHz~2.5GHz，根據測試頻段（duàn）的不同天線也會不一樣，一般按下列（liè）要求準（zhǔn）備天線：（上圖就是（shì）b）這種情況）

a) 0.15 MHz~30 MHz 1 m 單極垂直天線；

b) 30 MHz~200 MHz 雙錐天線；

c) 200 MHz~1 000 MHz 對數周期天線；

d) 1 000 MHz~2 500 MHz 喇叭（bā）天線或對數（shù）周期天線。

除了150kHz~30MHz，其他頻段在測（cè）試的時候還需要分天線水平極化和垂直極化兩個方向來測試。有的整車廠對樣品也（yě）提出了XYZ三個方（fāng）向的測試要求。

三、測量結果 V.S. 標準，Pass？or No？

簡單的判斷就是接收機測試得到的頻譜低於標準（zhǔn）要求的限值。但是測試標準上一般規定了三條曲線，即峰值，準峰（fēng）值，均值。按（àn）照標準（zhǔn）要求（qiú）峰值（zhí）+均值低於限值，或者（zhě）準峰值+均值低於（yú）限值即可。但是由於準峰值的測試（shì）時間很長，一般按峰值+均值來測（cè）試。當（dāng）然（rán）一（yī）切以（yǐ）測試計劃為準。

仔細觀察（chá）測試頻段（duàn），我們會發現不是連續的（de），是一（yī）段一段的。為什麽呢？大家看一下標（biāo）準名稱《車輛、船和內燃機-無線電騷擾特性-用（yòng）於保護車載接（jiē）收機的限值和測量方法》，測試的目的是為了保護車載接收機，而手機，對講機，廣（guǎng）播都是有固定的頻段的。所以個人（rén）覺得有的時候要求全頻段掃（sǎo）有點浪費了。

四、If No，怎麽辦 ？

坦率地講，EMC的輻（fú）射發射一次性通過好像不太可能，特別是這幾年整車廠標準越（yuè）來越嚴格（gé），而產品越來越複（fù）雜，成本要（yào）求往死裏（lǐ）降。特別是新能（néng）源的電（diàn）機控製器，DCDC，這幾年又有什麽車載以太網，音頻視頻。有點南。

如果輻射超標了，不要著急改（gǎi），先查查是不是別的原因，3套組合拳送給朋友們，要堅定地（dì）對自己（jǐ）的產品要有信心。

1.測試場地確認；2.測（cè）試樣品確（què）認；3.測試工況標準確認；

下圖：

五、優化設置

如果這些都沒有問題（tí），那隻能整改樣品了？也不對，其實還是（shì）可以先優化（huà）setup的，比如說負載，比如說線（xiàn）束，比如說接地都是（shì）大有可為（wéi）的（de）。如（rú）果你選了一個EMC都沒過的負載可能就（jiù）會吃啞巴虧，如（rú）果你的線束做的不好（hǎo），該雙絞的沒有雙絞，該用屏蔽線的沒有（yǒu）用屏蔽線都是對測試結果有很大影響的。還有就是接地，可能為了圖快隨便搞了個銅箔貼了一下，這都不行的。

如果（guǒ）最後定位到是產（chǎn）品的問題，整改的第一步是查找幹擾源。找幹擾源的方法很多，老法師憑經驗，掐指一算就知道了。輻射發射整改的第一步是查找幹（gàn）擾源和耦合路徑，否則後麵的整改就毫無頭緒全靠（kào）運氣。如果不是老法師可以用以下幾種方法（fǎ）：

經驗法（fǎ）指的是經驗老道的工程（chéng）師根據超標的頻段就知道是產品的哪個模塊導致的。一方麵你需要有豐（fēng）富的EMC經驗，另一方麵（miàn）你需要對產品非常熟悉。

如果你EMC經驗足夠豐富，對產品不是很熟悉，也可以像老中醫一樣，采用（yòng）望聞問切的方（fāng）法找到超標的原因。

如果（guǒ）你是一（yī）個新手，既沒（méi）有什麽EMC經驗，對產品又不（bú）熟悉，你也不要絕望，老老實實（shí）的按圖中的其他方法來查，你也一樣可以找到問題。負載箱（xiāng）法其實（shí）是一種排除法。通過關閉不同的負載和輸出信號，使懷疑的模塊不工作來一個個排查，這種方法雖然很土，但隻要你有耐心，總能找到幹（gàn）擾源。當然這種方法隻適（shì）合於幹擾源是輸（shū）入模塊和輸出模塊（kuài）。如果（guǒ）是晶振，電源Buck這樣的內部（bù）模塊，該方法不太好用，可以考慮近場探頭法。近場探頭法是指通過頻譜（pǔ）分析儀的（de）進場探頭在被測產品上一個（gè）區域一個區域的排（pái）查。如果對應的頻段近場探頭測到的幹擾比較大，很有可能（néng）輻射（shè）發射的超標也（yě）與之有關。當然這種方法對於帶外殼的（de）產品需要開蓋，具（jù）有一定的局限性，但特（tè）別適合於（yú）控製器等產品。看圖法和Layout法（fǎ）是需要有一定的EMC經驗和EMC常識的，要不你也看不出什麽名堂。硬件法和（hé）軟件法也是屬（shǔ）於排（pái）除法，不需要有多少經驗，但需要耐得住jimo，沉.得.住.氣。而仿真法對工程師的要求比較高，需要有一定的仿真積累（lèi），要不不知道從何開始建模。通（tōng）過下麵（miàn）的一些方法，大家肯定就（jiù）可以找（zhǎo）到幹擾源（yuán）和耦合路徑。

1）近場法：黃金搭檔，頻譜分析儀+近場探頭。探頭（tóu）找找就知道幹擾源（yuán）在（zài）哪

2）排除法：關負載，關軟件，斷線，通過排除找到源頭

3）仿真法：通過仿真找到源頭

4）還有一招就是根據（jù）測試頻譜（pǔ）來判斷，比如鼓包的一般是電源，buck，boost。比如有毛刺的可以根據頻率來查。

查到了幹擾源那就好辦了，下麵（miàn）就可以動刀（dāo）改了。大的方向（xiàng）就是（shì）抑製幹擾源，切斷耦合路徑。

六、抑製幹擾源一（yī）般有下麵方法：

1）改變驅動頻率

2）改變驅（qū）動電流電壓

3）少用buck boost

4）增大slewrate

七、切斷耦合途（tú）徑可以有以下方（fāng）法：

1）根據頻（pín）段增加濾（lǜ）波，RC濾波，Π型濾波

2）串聯磁珠，共模電感

3）減（jiǎn）小走線回路

4）包地減小串擾

5）對於（yú）有些幹（gàn）擾大的芯片用屏蔽罩

大的方向（xiàng）就（jiù）這些，具體的整改措施（shī）還需要在仿真或者測試中試。

八、整改

不同的電路（lù）模塊有不同的整改方法，大的思路是濾波屏蔽接地，但是說起來簡單做起來難。就拿濾波來說，設計什麽樣的濾波器，濾波器放在什麽位置（zhì）都是很有講究的，弄不好（hǎo）適得其（qí）反。所（suǒ）以整改的（de）時候還得注意細節。

比如說老生（shēng）常談的（de）電源問題（tí），還需要根據電源的（de）特征來處理。BUCK電路近（jìn）幾年用的挺多，其EMI問題也是一個大（dà）問（wèn）題。常規的整改（gǎi）思路如（rú）圖。簡.單.粗暴的辦法是讓芯片廠商改變Buck電路的（de）頻率（lǜ），但很多情況下供應商不願意改。

當然也可（kě）以要求芯片廠（chǎng）商采用展頻技術。如（rú）果芯片已經沒有辦法改了，那就隻能在應用上下文章了。

比如優化BUCK電路的外（wài）圍Layout，做單獨的地島，在芯片的臨近（jìn）層鋪地，外圍（wéi）的電感用（yòng）帶屏（píng）蔽（bì）的（de）。調整MOSFET的斜率都是很好的方法（fǎ），並可以解決BUCK的EMI問題，隻是需要做一些嚐試。對於高速信號的（de）電源，整（zhěng）改的思路有不（bú）一樣，需要從（cóng）疊層結構，電源阻抗等方麵考慮，而（ér）這些優化（huà）更多的時候需要結合仿真來（lái）完（wán）成。

輻射發射（shè）整改的方法很多，並且根據不同的模（mó）塊采取（qǔ）的措施也（yě）不一樣。無非就是在幹擾（rǎo）源上通過減少能量，降低幹擾（rǎo）的劑量。通過改變工作頻率，改變斜（xié）率來改變幹擾頻段。通過濾波和改變Layout等方法來改變耦合路徑。