手機(jī)安規(guī) EMC測(cè)試案例分析課件

手機(jī)安規(guī)EMC測(cè)試什么是安規(guī)？安規(guī)就是安全規(guī)范，目前是指電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中必須保持和遵守的規(guī)范。簡(jiǎn)單地說，安規(guī)其實(shí)就是產(chǎn)品認(rèn)證中對(duì)產(chǎn)品安全的要求。常見的安規(guī)認(rèn)證：UL—美國(guó)TUV,VDE,GS—德國(guó)CCC—中國(guó)PSE—日本手機(jī)安規(guī)測(cè)試項(xiàng)目有：1，輸入測(cè)試。2，SELV（安全地電壓電路

）回路測(cè)試。3，LPS（有功率限制的電源）測(cè)試。4，heatingtest（溫升測(cè)試）。5對(duì)電池的相關(guān)測(cè)試。（參考IEC/EN60950-1）6，如果是塑料外殼，需要對(duì)塑料外殼進(jìn)行一些材料測(cè)試。7，元件短路開路測(cè)試.各國(guó)的安規(guī)認(rèn)證標(biāo)志中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證（CCC）標(biāo)志認(rèn)證標(biāo)志基本圖案認(rèn)證標(biāo)志圖案（S代表安全）隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，各種無線通信產(chǎn)品隨之應(yīng)用到各種領(lǐng)域中，手機(jī)是無線通信產(chǎn)品中最重要、應(yīng)用最廣泛、最貼近人民生活的無線通信產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)可以說是主要的通信工具。如此數(shù)量眾多的無線通信產(chǎn)品，必然會(huì)造成電磁環(huán)境的復(fù)雜化，手機(jī)在此環(huán)境中能夠正常工作且不會(huì)影響其它設(shè)備，其電磁兼容性尤為重要，因此要對(duì)手機(jī)進(jìn)行電磁兼容性進(jìn)行測(cè)試，來保證手機(jī)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(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC的構(gòu)成要素：目前國(guó)內(nèi)使用的手機(jī)制式前國(guó)內(nèi)使用的手機(jī)有五種制式，分別是GSM手機(jī)，CDMA手機(jī)，TD-SCDMA手機(jī)，WCDMA手機(jī)和CDMA2000手機(jī)，詳見下表序號(hào)名稱通信技術(shù)頻段（MHz）備注1GSM手機(jī)頻分雙工頻段1：890-915頻段2：1710-17852G手機(jī)secondgeneration2CDMA手機(jī)碼分多址接入825-8403TD-SCDMA手機(jī)時(shí)分-同步碼分多址接入頻段1：1880-1900頻段2：2010-20253G手機(jī)3rdGeneration4WCDMA手機(jī)寬帶碼分多址接入1940-19555CDMA2000手機(jī)碼分多址接入（第三代通信技術(shù)）1920-1935手機(jī)還有一些其它制式，如GSM手機(jī)還有使用850MHz，1900MHz頻段的，我國(guó)目前沒有使用。手機(jī)電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不同制式的手機(jī)電磁兼容測(cè)試時(shí)，選擇不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)相同，見下表序號(hào)名稱行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)1GSM手機(jī)YD1032-2000《900/1800MHzTDMA數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)電磁兼容性限值和測(cè)量方法

第一部分：移動(dòng)臺(tái)及其輔助設(shè)備》GB9254-2008《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測(cè)試方法》

GB/T17626.2-GB/T17626.11系列抗擾性標(biāo)準(zhǔn)2CDMA手機(jī)GB19484.1-2004《800MHzCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測(cè)量方法

第一部分：移動(dòng)臺(tái)及其輔助設(shè)備》3TD-SCDMA手機(jī)YD/T1592.1－2007《2GHzTD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測(cè)量方法

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

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

第1部分：用戶設(shè)備及其輔助設(shè)備》測(cè)試時(shí)手機(jī)的連接方式手機(jī)通過空間鏈路與手機(jī)基站模擬器建立通信連接，手機(jī)充電器與手機(jī)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(cè)試設(shè)備相連，如圖。電磁兼容測(cè)試過程中，手機(jī)有兩種典型的工作狀態(tài)：

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

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

測(cè)試過程中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求選擇手機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行電磁兼容測(cè)試。問題的改進(jìn)建議1.在設(shè)計(jì)方案上考慮靜電放電問題

2.盡量選擇靜電敏感度等級(jí)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(shè)計(jì)：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(hù)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(rèn)耦合路徑

2）從不同方向放電，觀察現(xiàn)象有何不同，確定所有的放電點(diǎn)和放電路徑

3）從低到高，在不同電壓下進(jìn)行試驗(yàn)，確定手機(jī)在哪個(gè)電壓范圍內(nèi)出現(xiàn)不合格現(xiàn)象

4）多試驗(yàn)幾臺(tái)樣機(jī)，分析共性，確認(rèn)失效原因

5）根據(jù)耦合路徑、不合格現(xiàn)象、放電路徑，判斷相關(guān)的敏感器件

6）針對(duì)敏感器件制訂解決方案

7）通過試驗(yàn)驗(yàn)證、修正解決方案

電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)相關(guān)問題的改進(jìn)建議

1)在手機(jī)設(shè)計(jì)初期就應(yīng)重點(diǎn)考慮抑制電快速瞬變脈沖群干擾設(shè)計(jì)：

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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(jù)實(shí)際情況可以酌情再添加一級(jí)磁珠來濾除高頻信號(hào)，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(yuǎn)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(shí)要注意強(qiáng)弱電的布線隔離、信號(hào)線與功率線的隔離，綜合布線是系統(tǒng)很重要的一個(gè)設(shè)計(jì)組成部分，一個(gè)糟糕的綜合布線格局很可能斷送一個(gè)設(shè)計(jì)精良的PCB的穩(wěn)定性；

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關(guān)鍵敏感芯片需要屏蔽；

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軟件上應(yīng)正確檢測(cè)和處理告警信息，及時(shí)恢復(fù)產(chǎn)品的狀態(tài)；

2)元器件的選擇上應(yīng)使用質(zhì)量可靠的芯片，最好做過芯片級(jí)的電磁兼容仿真試驗(yàn)，質(zhì)量可靠的充電器、數(shù)據(jù)線及電池的選用可提升對(duì)電快速瞬變脈沖信號(hào)的抑制能力；

3)廠家在組裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好生產(chǎn)工藝流程控制，盡量保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，減少因個(gè)別手機(jī)質(zhì)量問題帶來的測(cè)試不合格現(xiàn)象；

4)EFT測(cè)試過程中如出現(xiàn)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(jìn)行整改，選用磁珠的內(nèi)徑越小、外徑越大、長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好；采用加TVS管的整改方法作用有限；

5)根據(jù)最新GB/T17626.4-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，重復(fù)頻率將增加100kHz選項(xiàng)，將會(huì)比5KHz更為嚴(yán)酷，希望廠家及早重視進(jìn)行相關(guān)的電快速瞬變脈沖群測(cè)試防護(hù)工作。

輻射騷擾與傳導(dǎo)騷擾測(cè)試，是使用充電器為手機(jī)進(jìn)行充電，手機(jī)保持通信狀態(tài)并最大功率發(fā)射的情況下進(jìn)行電磁兼容測(cè)試，即測(cè)試的結(jié)果是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作的情況下的測(cè)試結(jié)果，不合格的原因可能是充電器造成的，也可能是手機(jī)本身造成的，也可能是手機(jī)與充電器聯(lián)合工作時(shí)兼容性不好而不合格。輻射騷擾傳導(dǎo)騷擾相關(guān)問題的改進(jìn)建議1)在設(shè)計(jì)階段要充分考慮電磁兼容特性，合理考慮電路板的接地設(shè)計(jì)，應(yīng)保持接地環(huán)路盡量小，使用網(wǎng)格接地，信號(hào)線或電源線盡量與地線靠近。設(shè)計(jì)過程中，對(duì)充電器和手機(jī)的充電端口采取濾波措施，對(duì)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(zhì)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(duì)元器件進(jìn)行分組；4)充分考慮充電器與手機(jī)的兼容性和匹配性，充電器的輸出電流應(yīng)大于手機(jī)的峰值電流，在進(jìn)行選擇匹配的充電器前，應(yīng)使用相應(yīng)的充電器配合手機(jī)