汽（qì）車EMC輻射發射的一些所見所聞和思考

一（yī）、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。國際標準參考CISPR25，國標參考GBT18655。

這個標準分為Class1~5一共5個等級，等級5的要求嚴.格，一般汽車行業會選Class3到Class5，很少看到選Class1、 Class2的。當然很（hěn）多（duō）車企都自己的（de）企業標準。

二、如何測量：

輻射發（fā）射的設（shè）置：（示例，請（qǐng）不求甚解即可。）

輻射發射測試（shì）的（de）線束長一般要求1.7m~2m。蓄電池和負載箱之間會用AN即人工網絡。AN可以阻止EUT產生的射頻電（diàn）磁騷擾進入（rù）電網（wǎng），同時（shí）衰減來自電網的（de）幹擾信號。測試頻段一般為150kHz~2.5GHz，根據測（cè）試頻段的不同天線也（yě）會不一樣，一（yī）般按下列要求準備天線：（上圖就是b）這種情況）

a) 0.15 MHz~30 MHz 1 m 單極垂直天線（xiàn）；

b) 30 MHz~200 MHz 雙錐天線（xiàn）；

c) 200 MHz~1 000 MHz 對數周期天線；

d) 1 000 MHz~2 500 MHz 喇叭天線或對（duì）數周期天線。

除（chú）了150kHz~30MHz，其他頻段在測試的時候還需要分天線水平極化（huà）和垂直極化兩個方向來測試。有的整車廠對樣（yàng）品也提（tí）出了XYZ三個方向的測試要求。

三（sān）、測（cè）量結果 V.S. 標準，Pass？or No？

簡單（dān）的判斷就是接（jiē）收（shōu）機測試（shì）得到的頻（pín）譜低於標準要求的限值。但是測試標準上一般（bān）規定了三條曲線（xiàn），即峰值，準峰值，均值。按照標準要求峰值+均值低於限值，或（huò）者準峰值+均值低於限值即可。但是由（yóu）於準（zhǔn）峰值的測試時間很長，一般按峰值+均值來測試。當然一切以測試計劃為準。

仔細觀察測試頻段，我（wǒ）們會發現不是連續的，是一段一段的。為什麽呢？大家看一下標準（zhǔn）名稱（chēng）《車輛（liàng）、船和內燃機-無線電騷擾特（tè）性-用於保護車載接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（jiǎng）機，廣播都是（shì）有固定的頻段的。所以個（gè）人覺得有的時候要求全頻段掃有點（diǎn）浪費了。

四、If No，怎麽辦 ？

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

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

1.測試（shì）場地確認；2.測試樣品（pǐn）確認；3.測試工況標準確認；

下圖：

五、優化設（shè）置

如果這些（xiē）都沒有問題，那隻能整改樣品了？也不對，其實還是可以先優（yōu）化（huà）setup的，比如說負載，比如說線束，比如說接地都是大有可為（wéi）的。如果你選了一（yī）個EMC都沒過的負載可能就會吃啞巴虧，如果你的線束做的不（bú）好（hǎo），該雙絞的沒有雙絞，該用屏蔽線的沒（méi）有用屏蔽線都是對測試結果有很大影響的。還有（yǒu）就是接地，可能為了圖快隨便（biàn）搞了個銅箔貼了一下，這都不行（háng）的。

如果最後定位到是（shì）產品的（de）問題，整（zhěng）改（gǎi）的（de）第一步是查找幹擾源。找幹擾源的（de）方法很多，老法師憑經驗，掐指一算就知道了。輻射（shè）發射整改的（de）第一（yī）步是查找幹擾源和耦合路徑（jìng），否則後麵的整改就毫無頭緒（xù）全靠運氣。如果不是老法師可以用以下幾種方法：

經驗法指的是經驗老道的工程師根（gēn）據超標（biāo）的頻段就知道是產品的哪個模塊導致（zhì）的。一方麵你需要有（yǒu）豐富（fù）的EMC經驗，另一方麵你需（xū）要對產品（pǐn）非常熟悉。

如果你EMC經驗足夠（gòu）豐（fēng）富，對產品不是很熟悉，也可以像老中醫一樣，采用望聞問切的方（fāng）法找到超標的原（yuán）因。

如果你是一個新手，既（jì）沒有什麽EMC經驗，對產品又不熟悉（xī），你也不要絕（jué）望，老老實（shí）實的（de）按（àn）圖中的其他方法來查，你也（yě）一樣可以找到（dào）問題。負載箱法（fǎ）其實是一種排除法。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（zhǒng）方法雖然很（hěn）土，但隻要你有耐心，總能找到幹（gàn）擾源。當（dāng）然這種方法隻適合於幹擾源是輸入模塊和輸出模塊。如果是（shì）晶振，電源Buck這樣的內部模塊，該方法不太好用，可以考慮近（jìn）場探頭法。近場探（tàn）頭（tóu）法是指通過頻譜分析儀的進場探頭在被測產品上一個（gè）區域一個（gè）區（qū）域（yù）的排查。如果（guǒ）對應的（de）頻段近（jìn）場探頭測到（dào）的幹擾比較大，很有可能輻射發射（shè）的超標也與之有關。當然這種方法對於帶外殼的產（chǎn）品需要開蓋，具有一定的局限性，但特別適合於控製器等（děng）產品。看圖法和Layout法是需要有一定的EMC經驗和EMC常識的，要不你也看不出什麽名堂（táng）。硬件法和軟件法也是屬於排除法，不需要（yào）有（yǒu）多少（shǎo）經驗，但需要耐得住jimo，沉（chén）.得.住.氣。而仿真法對工程師（shī）的要求比較（jiào）高，需要有一定（dìng）的仿真積累，要不不知（zhī）道（dào）從何開始建模。通過下麵的一些方法，大家肯定就可以（yǐ）找到幹擾源和耦合路徑（jìng）。

1）近場法：黃金搭檔，頻譜分（fèn）析儀+近場探頭。探頭找找就知道幹（gàn）擾（rǎo）源在哪

2）排除法：關（guān）負載，關軟件，斷線，通過排除找到源頭

3）仿真法（fǎ）：通過仿真找到（dào）源頭

4）還有一（yī）招就是根據測試頻譜來判斷，比如鼓包的一般（bān）是電源（yuán），buck，boost。比如有毛刺的可以根據頻率來查（chá）。

查到了幹擾源那（nà）就好（hǎo）辦了，下麵就可以（yǐ）動刀改了。大的方向就是抑（yì）製幹擾源，切斷耦合路徑。

六、抑製幹擾源（yuán）一般有下麵方法：

1）改變驅動（dòng）頻率

2）改變驅動電流（liú）電（diàn）壓

3）少用buck boost

4）增大slewrate

七、切斷耦合途徑可以有以下方法（fǎ）：

1）根據頻段增加濾波，RC濾波，Π型濾波

2）串聯磁珠，共模電感

3）減小走線回路

4）包地減小串擾

5）對於有些幹擾大（dà）的芯片用屏蔽罩

大的（de）方向就這些，具體的整改措（cuò）施還需要（yào）在仿（fǎng）真或者測試（shì）中試。

八、整改

不同（tóng）的電路模塊有不同的整改（gǎi）方法，大的思路是濾波屏蔽（bì）接地，但是（shì）說起來（lái）簡單做起來難。就拿濾波來說，設計什（shí）麽樣的濾波器，濾（lǜ）波器放在什麽位置都是很有（yǒu）講究的，弄不好（hǎo）適得其反。所以整改的時候還得注意（yì）細節。

比如說老生常談的（de）電源（yuán）問題，還需要根據電源的特征來處理（lǐ）。BUCK電路（lù）近幾（jǐ）年用的挺多（duō），其EMI問題也是一個（gè）大問題。常規（guī）的（de）整改思路如圖。簡（jiǎn）.單.粗（cū）暴（bào）的辦（bàn）法（fǎ）是讓芯片（piàn）廠商改變Buck電路的頻（pín）率，但很多情況下供應商不願意改。

當然也可以要（yào）求芯片廠商采（cǎi）用展頻技術。如（rú）果芯片已經（jīng）沒有（yǒu）辦法改了，那就隻能在（zài）應用上下文章了。

比（bǐ）如優化BUCK電路的外圍Layout，做單獨（dú）的地島，在芯片的臨近層（céng）鋪地，外圍的電感用帶屏蔽的。調整MOSFET的（de）斜率都是很好的方法，並可（kě）以解決BUCK的EMI問（wèn）題（tí），隻是需要做一些嚐試。對於高速信號的電源，整改（gǎi）的思路有不（bú）一樣，需要（yào）從疊層結構，電源（yuán）阻抗等方麵（miàn）考（kǎo）慮，而這些優化更（gèng）多的時候需要結合仿真來（lái）完成。

輻射發射整改的（de）方法（fǎ）很多，並且根據（jù）不同的模（mó）塊采取的措施也不一樣。無（wú）非就是在幹擾源上通過減少能（néng）量，降低幹擾的劑量（liàng）。通過改（gǎi）變工作頻率，改變斜率來改變幹擾頻段（duàn）。通（tōng）過濾波（bō）和改變Layout等方法來改變耦合路徑。