目录

1. 异常现象

2. 原因分析

3. 整改方案

4. 总结

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1. 异常现象

         某家电用电器产品依据GB 4343.1-2018 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分：发射进行端子电压测试，测试结果如下图示。在频点40MHz裕量不足，仅有0.4dB。

2. 原因分析

         从测试数据可以很直观地判断出辐射源是产品内部某个倍频与40MHz相关的时钟信号。因为在该频点的数据呈现是一个尖峰状的窄带噪声，并且可明显看到在高频段也有类似的窄带信号，也还是与40MHz相关的倍频信号。

         那如何来区别窄带噪声和宽带噪声？

         窄带：被测信号的所有能量都位于RBW（Resolution Bandwidth）分辨率带宽内，也即被测信号的6dB带宽（6dB带宽在骚扰功率测试中，表示的是峰值功率的四分之一对应的就是信号6dB带宽，10lg0.25=-6dB）小于接收机的6dB带宽。

         宽带：被测信号的所含能量的频率范围要大于RBW，也即被测试信号的6dB带宽大于接收机的6dB带宽。

         接收机的6dB带宽指的是接收机在接收信号时，其灵敏度比实际测量值高出6dB，并且在这个条件下，输出信号的信纳比（信噪比与干扰比）能够保持为12dB时的信号调制频偏的两倍值。接收机在不同的测试频段，其6dB带宽频率范围不一样

         以下用骚扰功率测试中，接收机测量准峰值的6dB带宽100kHz为例作说明，如红色曲线所示的窄带信号6dB带宽完全落在100kHz的测量带宽范围内，也即该信号的所有能量都被接收机在该带宽内接收。而蓝色曲线所示的宽带信号6dB带宽已经超出了100kHz测量带宽范围，也即该信号只有部分能量被接收机在该带宽内接收。

3. 整改方案

         根据测试结果定位根据辐射源再分析耦合路径的思路。首先查看产品原理图，是否存在40MHz相关的时钟信号。查看原理图，发现整个产品电路上并没有明显的时钟信号，唯一一个时钟电路还是MCU的32.768kHz基础时钟。另外的辐射源便是AC-DC和DC-DC电源电路，但AC-DC和DC-DC电源电路通常是宽带噪声，不会是上图示的窄带噪声。那这个现象就比较奇怪，是不是之前所分析的方向错误呢？其实方向并没有错，整个产品与时钟相关的就只有MCU电路了，MCU虽然没有外接时钟电路，但是会基于基础频率进行分频或倍频。查看MCU数据手册，如下图示描述。芯片可内建高频32MHz振荡器，作为系统时钟源时，fsys可通过编程器选择设定为32/16/8/4MHz频，而40MHz正好这里面的8和4MHz的5倍频与10倍频。进一步确认，MCU的内部为4MHz。

         整改方案一：在程序上对每I/O口的配置，选用厂家提供的高可靠性模式，即对各I/O配置端口滤波电路。按此方案整改后，窄带信号噪声全面消失通过测试。但该方案需要MCU原厂支持，芯片是否有这样的配置模式，否则每个I/O口都做处理的话，工作量大也很麻烦，除非用近场探头定位到是某个I/O主要的耦合电路，再针对这个单一的I/O口做处理才会相对好些，不过大部分都是通过电源端口向外辐射。

         整改方案二：在芯片的电源端口增加高频磁珠，与原本的滤波电容形成RC滤波。高频磁珠可以定向的抑制目标频段的噪声。该整改方案同样可以通过测试，但是窄带信号噪声并没有全面消失。

4. 总结

         在本案例中总结以下产品整改经验：

         1）发射类试验中，测试数据波形呈现陡峭的尖峰状噪声，基本为窄带噪声，辐射源为产品内部的时钟信号或数据信号。

         2）除明显的外部时钟电路，MCU的内部时钟也会通过I/O或电源端口以及相应的走线辐射出去。

         3）MCU内部时钟导致辐射失败的问题，可通过软件在各I/O中增加滤波功能（需要软件支持，否则很麻烦，除非用近场探头定位到是某个I/O主要的耦合电路），也可以在电源端口增加相应的磁珠组成RC滤波来解决。

         4）能有降低辐射源方案，尽量采用该方案，辐射源的抑制效果往往比耦合路径处理效果好。

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