电磁干扰诊断技巧实例分析


.前言

 

关于电磁干扰的对策,许多刚接触的工程师往往面临一个问题,虽然看了不少对策的书籍,但是却不知要用书中的那些方法来解决产品的EMI问题。这是一个很实际的问题,看别人修改似乎没什么困难,对策加了噪声便能适当的降低,而自己修改时下了一大堆对策,找了一大堆的问题点,却总不能有效地降低噪声。

事实上,这往往也是EMI修改最耗时间的地方,笔者把一些基本的判断方法做详细的介绍,以提供刚入门或正面临EMI困扰问题的读者参考,整理了一些原则与判断技巧,希望能够对读者有帮助。

 

. 水平、垂直判断技巧

EMI的测试接收天线分为水平与垂直二个极化,亦即要分别测试记录此二个天线方向的最大读值,噪声必须要在天线为水平及垂直测量时皆能符合规格,测量天线要测量量水平及垂直二个方向,除了要记录到噪声最大时的读值外,也能显示出噪声的特性,由这个特性的显示,我们可初步判断造成EMI问题的重点,对于细部的诊断是很有帮助的,通常这个方法是很容易为修改对策人员所忽略。在本期的分析中,笔者要介绍几种EMI的判图技巧,也就是如何从静态的频谱分析仪所得到的

噪声频谱图做初步的分析,另外也会介绍一般对策修改人员最常用的一些动态分析技巧。

 

许多工程师常常花了许多时间与精神,却感觉无法掌握到重点,可能就是缺乏基本分析的技巧,在噪声的判断上有一些混淆,如果能够掌握一些分析方法,可以节省不少对策的时间。这里所提的一些方法,一直被不少资深的EMI工程师视为秘诀,因为其中往往是累积了多年的心得与经验才体悟出来的方法,而这些方法通常都是非常有效的。

说明 

1.这是Modem&Telephone的产品,读者可以很明显地看出来,天线水平时的噪声和垂直时的噪声有很大的差异,那么这其中代表了什么意义呢?

 

分析讨论

 

要清楚的认识这个问题,首先必须要了解天线的基本理论,我们先假设发射与接收天线皆为偶极天线。

 

上图为当发射天线与接收天线同方向时,由于所产生的电磁波极化相同,故此时接收天线可得到最大的共振接收强度

当发射天线与接收天线不同方向时,则由于发射天线的电磁波为水平极化,而接收

天线的电磁波为垂直极化,故在共振接收的强度上最小。

以上述这个观念来分析水平与垂直噪声的强度差异,当接收天线为水平时噪声强度较高,可以推测此噪声来源主要是由产品内或外的水平线所造成,而当接收天线为垂直时噪声强度较高,可以推测此噪声来源主要是由产品内或外的垂直线所造成,也就是从天线共振的角度去思考问题,把产品的辐射源也想象成一假想的天线,那么在相同方向其所造成的共振效应会最大。

 

以这个观点来看问题有时往往很快能找到问题的重点,尤其是一些比较复杂的产品其内部及外部皆有许多导线、连接线的产品,如果能先以水平、垂直的读值做初步的分析,则比较不容易误判造成噪声的机制。

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