手機安規(guī) EMC測試案例分析課件

手機安規(guī)EMC測試什么是安規(guī)？安規(guī)就是安全規(guī)范，目前是指電子產品在設計中必須保持和遵守的規(guī)范。簡單地說，安規(guī)其實就是產品認證中對產品安全的要求。常見的安規(guī)認證：UL—美國TUV,VDE,GS—德國CCC—中國PSE—日本手機安規(guī)測試項目有：1，輸入測試。2，SELV（安全地電壓電路

）回路測試。3，LPS（有功率限制的電源）測試。4，heatingtest（溫升測試）。5對電池的相關測試。（參考IEC/EN60950-1）6，如果是塑料外殼，需要對塑料外殼進行一些材料測試。7，元件短路開路測試.各國的安規(guī)認證標志中國強制認證（CCC）標志認證標志基本圖案認證標志圖案（S代表安全）隨著無線通信技術的發(fā)展，各種無線通信產品隨之應用到各種領域中，手機是無線通信產品中最重要、應用最廣泛、最貼近人民生活的無線通信產品，在國內可以說是主要的通信工具。如此數量眾多的無線通信產品，必然會造成電磁環(huán)境的復雜化，手機在此環(huán)境中能夠正常工作且不會影響其它設備，其電磁兼容性尤為重要，因此要對手機進行電磁兼容性進行測試，來保證手機的電磁兼容性能。那么什么是電磁兼容（EMC）呢？電磁兼容（EMC）是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC的構成要素：目前國內使用的手機制式前國內使用的手機有五種制式，分別是GSM手機，CDMA手機，TD-SCDMA手機，WCDMA手機和CDMA2000手機，詳見下表序號名稱通信技術頻段（MHz）備注1GSM手機頻分雙工頻段1：890-915頻段2：1710-17852G手機secondgeneration2CDMA手機碼分多址接入825-8403TD-SCDMA手機時分-同步碼分多址接入頻段1：1880-1900頻段2：2010-20253G手機3rdGeneration4WCDMA手機寬帶碼分多址接入1940-19555CDMA2000手機碼分多址接入（第三代通信技術）1920-1935手機還有一些其它制式，如GSM手機還有使用850MHz，1900MHz頻段的，我國目前沒有使用。手機電磁兼容測試標準不同制式的手機電磁兼容測試時，選擇不同的行業(yè)標準，依據的基礎標準相同，見下表序號名稱行業(yè)標準基礎標準1GSM手機YD1032-2000《900/1800MHzTDMA數字蜂窩通信系統(tǒng)電磁兼容性限值和測量方法

第一部分：移動臺及其輔助設備》GB9254-2008《信息技術設備的無線電騷擾限值和測試方法》

GB/T17626.2-GB/T17626.11系列抗擾性標準2CDMA手機GB19484.1-2004《800MHzCDMA數字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法

第一部分：移動臺及其輔助設備》3TD-SCDMA手機YD/T1592.1－2007《2GHzTD-SCDMA數字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法

第1部分：用戶設備及其輔助設備》4WCDMA手機YD/T1595.1－2007《2GHzWCDMA數字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法

第1部分：用戶設備及其輔助設備》5CDMA2000手機YD/T1597.1－2007《2GHzcdma2000數字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法

第1部分：用戶設備及其輔助設備》測試時手機的連接方式手機通過空間鏈路與手機基站模擬器建立通信連接，手機充電器與手機相連且保持充電狀態(tài)，充電器的交流輸入端與交流電源或測試設備相連，如圖。電磁兼容測試過程中，手機有兩種典型的工作狀態(tài)：

通話狀態(tài)：手機與基站模擬器通過空間鏈路建立并保持通信連接。根據不同制式，選擇中間的信道頻率。基站模擬器控制手機工作在最大的發(fā)射功率。手機與充電器相連并保持充電狀態(tài)

空閑模式：手機與基站模擬器通過空間鏈路連接，BCCH信道激活，受機與基站模擬器保持同步，手機處于待機狀態(tài)。

測試過程中，根據標準的要求選擇手機的工作狀態(tài)進行電磁兼容測試。問題的改進建議1.在設計方案上考慮靜電放電問題

2.盡量選擇靜電敏感度等級高的器件；

3.器件與靜電源隔離；

4.減少回路面積5.接地平面設計：盡量在PCB上使用完整的地平面；PCB接地面積越大越好；不要有大的缺口；

6.PCB的接地線需要低阻抗且要有良好的隔離；

7.電源、地布局在板中間比在四周好；

8.在電源和地之間放置高頻旁路電容；

9.保護靜電敏感的元器件。

整改步驟：1）嘗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

2）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

3）從低到高，在不同電壓下進行試驗，確定手機在哪個電壓范圍內出現不合格現象

4）多試驗幾臺樣機，分析共性，確認失效原因

5）根據耦合路徑、不合格現象、放電路徑，判斷相關的敏感器件

6）針對敏感器件制訂解決方案

7）通過試驗驗證、修正解決方案

電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗相關問題的改進建議

1)在手機設計初期就應重點考慮抑制電快速瞬變脈沖群干擾設計：

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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，盡量采用表面封裝；

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盡量減小PCB的地線公共阻抗值；

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PCB布局盡量使干擾源遠離敏感電路；

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PCB的各類走線要盡量短；

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減小環(huán)路面積；

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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，綜合布線是系統(tǒng)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(wěn)定性；

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關鍵敏感芯片需要屏蔽；

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軟件上應正確檢測和處理告警信息，及時恢復產品的狀態(tài)；

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沖信號的抑制能力；

3)廠家在組裝生產環(huán)節(jié)中應嚴把質量關，做好生產工藝流程控制，盡量保證產品質量的一致性，減少因個別手機質量問題帶來的測試不合格現象；

4)EFT測試過程中如出現問題，可采用在充電器增加磁環(huán)或者電快速瞬變脈沖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/T17626.4-2008標準要求，重復頻率將增加100kHz選項，將會比5KHz更為嚴酷，希望廠家及早重視進行相關的電快速瞬變脈沖群測試防護工作。

輻射騷擾與傳導騷擾測試，是使用充電器為手機進行充電，手機保持通信狀態(tài)并最大功率發(fā)射的情況下進行電磁兼容測試，即測試的結果是手機與充電器聯合工作的情況下的測試結果，不合格的原因可能是充電器造成的，也可能是手機本身造成的，也可能是手機與充電器聯合工作時兼容性不好而不合格。輻射騷擾傳導騷擾相關問題的改進建議1)在設計階段要充分考慮電磁兼容特性，合理考慮電路板的接地設計，應保持接地環(huán)路盡量小，使用網格接地，信號線或電源線盡量與地線靠近。設計過程中，對充電器和手機的充電端口采取濾波措施，對輻射發(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元器件進行分組；4)充分考慮充電器與手機的兼容性和匹配性，充電器的輸出電流應大于手機的峰值電流，在進行選擇匹配的充電器前，應使用相應的充電器配合手機