EMC问题中最为常见的就是RE辐射类问题

EMC是对一个电子工程师能力的一个全面考量，整改过程可能会涉及到结构，软件，硬件，从芯片级，板级到系统级的各个层级，EMC问题中最为常见的就是RE辐射类问题。

RE实验的目的是测量产品通过空间传播的辐射骚扰场强，RE实验的依据的标准包括以下：CISPR25,GB18655（国标）,ECE-R10.05,欧盟汽车EMC指令2004-104-EC等标准，当然对于各大厂家来说，会根据对产品的要求，在标准的基础上超出标准上限的限值。

天线极化方式包括垂直和水平两种，一般来说，30MHz以下仅选择垂直极化方式，30MHx以上选择垂直和水平两种极化方式。

天线按照测量频率可简单分为：单极垂直天线（30MHz以下，只有垂直极化方向），双锥天线（30MHz-300MHz），对数天线（1GHz以下），喇叭天线（1GHz以上）。

1.）实验产品

车载娱乐产品

2.）实验设置图

3.）实验问题描述及解决

在频率范围为530KHz-1.7MHz，扫描频率9KHz,发现两段宽带超标，如下图黄色区域所示：

经初步分析，两段超标的频段应该是经过展频处理，可以计算两端的频差得出干扰频率值，计算两波形的差值1.385MHz-985KHz=400KHZ，对照前期整理的板子所有干扰频率值，怀疑是主机的400KHz的开关电源&背光400KHz开关电源（金属后盖）引起，首先尝试断开背光的400KHz开关电源，发现没有明显改善，在断开背光400KHz基础上，再断开主机400KHz的开关电源（两个开关电源供电没有关联），发现超标消失。

问题分析到此处，怀疑干扰源来自背光的400KHz和主DCDC电源的400KHz叠加所致，背光400KHz的电源芯片我们做了屏蔽罩处理，可能辐射贡献值不高，我们先进行主机400KHz开关电源的优化，我们从干扰源，堵，疏角度分析，我们先从路径的堵，疏角度出发，耦合方式分为公共阻抗耦合，容性耦合，感性耦合和空间辐射耦合，对于已经发生的传导类辐射问题，如果从堵的角度出发，可以采用串联电阻/磁珠的方式，考虑到频点较低，磁珠多用于MHz级别的滤波处理，低频处理效果可能不一定理想，从堵的角度出发不一定能获得良好效果，也可以考虑疏的方法，常见的有选用对地电容进行滤波处理，减小耦合距离，增大有效接触面积，涉及到改版，我们暂时先不做考虑；

或者对于空间辐射类耦合，可以选用接地屏蔽罩，对于未确定是哪类耦合方式，这也是方法之一。

我们在开关电源后端增加47uf的电容，重新测试，发现效果有所改善，但是仍然超标，而且该产品对此开关电源的位置有限高的要求，需要尝试别的方法。

我们尝试从干扰源的角度分析解决问题，可以选择增加开关频率/减小mosfet管开关时间/选择大电感/RCsnabber吸收等方向分析，在分析电路时发现该开关电源的电路选择了470nH的电感，开关电源后端负载最大电流为2A，根据公式：

当电感越大时，纹波越小，由于设计图纸时负载是按照最大负载2A计算，按照负载电流的25%来计算纹波，电感可以选择470nH，但是实际的工作电流是0.7A左右，选择470nH的电感，可能会引起电源工作在DCM模式。我们选择4.7uH的电感重新测试该频段，发现超标现象得到很好解决。

看到这里，可能很多人就会认为主机的开关电源就是引起超标的主要因素，其实不然，第一次去除干扰源1，没有明显降低，在去除干扰源1的基础上，去除干扰源2后，超标明显降低了，只能说明干扰源2相对剩下的干扰源是数量级最大的，因为EMC测试的单位是db，并不是简单的十进制数相加减，具体的分析我会在下文中解答。最后我们再恢复背光的400KHz的电源，仅仅优化主机400KHz的开关电源电路，超标问题仍可以得到解决，这时才说明主机的400KHz是主要干扰源，仅优化主机的400KHz电路即能通过该频段测试。

回想整个过程，主要是由于前期设计时对负载的评估有误，未选择合适的电感导致的，这也是一个很好的经验教训。下文我会解释为什么在去除一个干扰源1的基础上，再去除一个干扰源2，哪怕幅值降低很多，也不能认为干扰源2是主要干扰源的原因，希望能够给大家带来一些参考，谢谢。

接上文去除干扰源1（背光开关电源），测试结果未有明显改善，在去除1的基础上，再去除干扰源2（主机开关电源），发现测试结果有了明显改善，我们可以说干扰源2就是“罪魁祸首”么？可能很多人都会认为是的，包括做了很多EMC测试的人恐怕也会这么认为，然而并不是的，别急，且听我慢慢道来。

首先，答案是干扰源2并不一定就是“罪魁祸首”。

Why EMC实验中RE是以dbuv为单位，并不是我们常用的计算单位V，在RE测试中是用这个公式计算频点辐射强度的：

式中：u1,u2,u3是不同的彼此独立的干扰源。

从式中可以看出RE的测试结果并不是简单的u1+u2+u3...

列举一个实例分析问题，某次实验中，RE测试结果为60dbuv,去除干扰源u1之后，RE测试结果为50dbuv,在去除干扰源1基础，再去除干扰源2，RE测试结果为20dbuv，再去除干扰源3，RE测试结果为10dbuv，如果思考过程中不加入对数的信息，可能会很直观的认为，去除干扰源1对RE帮忙不大（仅仅由60dbuv下降到50dbuv），去除干扰源2对实验结果最有效（由50dbuv下降到20dbuv）。

加入对数信息分析该问题，RE实测结果为60dbuv，换算成十进制为u1+u2+u3=1000uv；

去除干扰源1 后RE实测结果为50dbuv，换算成十进制为u2+u3=316uv;

去除干扰源2后RE实测结果为20dbuv，换算成十进制为u3=10uv。

从上面的计算结果就可以很方便的看出，u1=784uv,u2=315ub,u3=10uv。

真相是u1才是最主要的干扰因素，u2次之，u3是三者中最小值。

我们再回到开头的这个问题，为什么说干扰源2并不一定是“罪魁祸首”呢，也有一种情况，去除干扰源1 后波形的确是几乎没有变化（只下降1dbuv不到，或者更小），去除干扰源2后幅值下降很多，这个时候也可以说干扰源2是“罪魁祸首”。

EMC实验dbug本身就是精神体力双重压力活，再花时间一个个计算哪个是主要干扰源，可能会增加工作量，那么该如何快速的定位RE干扰源问题呢。

How 当对一个干扰源采取了去除措施后，哪怕没有明显改善，也不要舍弃这个措施，而是在去除该干扰源的基础继续去除其他的可能干扰源，一直采取到去除某个干扰源后，发现辐射能够满足实验要求，并留有一定的余量，此时可以停止去除其他干扰源的措施。

下一步需要做的就是逐一增加之前的干扰源，首先需要考虑的是那些成本较高，或者难以实现的措施，当增加这个干扰源后没有超标，则可以继续增加其他干扰源的措施，一直到增加某个干扰源后，发现无法满足实验标准了，这样我们就可以重点关注剩下的那些干扰源了。

至此，完成辐射类debug的框架图，至于怎么解决干扰源超标的问题，这是个时间积累的过程，个人觉得EMC本身就是个玄学，只有不断地实践中尝试，犯错，再回到理论来，才能成长的更快，用马克思主义观点就是理论要联系实际，从实践中来，再回到实践中去。

审核编辑 ：李倩