全自动电脑验光仪辐射发射整改案例

1.现象描述

某全自动电脑验光仪在通过YY0505-2012检测时辐射发射时超出法规限值，具体测试数据如下。

垂直方向

水平方向

2.定位分析

首先此产品的内部由摄像头、马达驱动板、主板及电源这几个电性能部件组成，

根据数据分析，马达影响超标频率是没有多大可能，因为如果是马达产生的超标，那么30MHz~80MHz也会产生超标，为了验证这一想法，将马达驱动板断电测试，结果还是超标非常多，只是有部分包络下降；

水平方向

垂直方向

由于产品采用两个CMOS摄像头工作，两个摄像头硬件完全一致，主要是软件配置参数不一致，监视摄像头时钟工作频率为24MHz，LCD屏模上显示图像其实就是摄像头采集到了的图像，测量摄像头图像的时配置为5.3MHz，经过超标数据分析超标的频率点均和摄像头工作频率点有关系，在测试现场将摄像头排线拔掉测试，数据完全符合法规要求；

水平方向

垂直方向

3.原样机整改方案

经过以上定位，在原样机主要针对摄像头接口进行如下处理；

a、在LCD显示屏接口增加RC滤波，R选用33欧姆的排阻，电容选用22PF; 

b、FPGA到LCD插座J10之间的每一根信号线上都串联了110欧姆电阻、470欧磁珠，和地并联了270PF电容

c、CPLD到摄像头插座之间的每一根信号线上都串联了470欧磁珠，和地并联了22PF电容

经过以上整改，测试后数据有明显下降，但还是超出法规限值； 
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垂直方向

4.原理图整改方案

经过前期在原样机上的整改，针对原理图做如下整改；

a、【问题描述】主板与摄像头连接端口J3、J11没有进行滤波处理，导致辐射发射超标

【问题改善建议】在J3、J11端口增加PAI型滤波（CLC）L选用磁珠，阻抗为100 ohm@100MHz，电容预选为22PF

b、【问题描述】由于LCD为强干扰源，排线又形成天线效应对外进行辐射干扰；

【问题改善建议】在J1端口增加LC滤波电路，L选用磁珠，阻抗为80 ohm@100MHz，电容预选为22PF；

c、【问题描述】由于IC16与IC9通讯时，产生较大的辐射发射；

【问题改善建议】根据IC16、IC9的通讯信号流向，在时钟的输入端增加RC滤波电路，R选用22欧姆电阻，电容预选为10PF；其余信号线增加22欧姆的匹配电阻；

d、【问题描述】由于IC16与IC9通讯时，产生较大的辐射发射；

【问题改善建议】根据IC16、IC9的通讯信号流向，在时钟的输入端增加RC滤波电路，R选用22欧姆电阻，电容预选为10PF；其余信号线增加22欧姆的匹配电阻；

5.PCB整改方案

a、【问题描述】整个PCB布局中，芯片放置太零乱

【问题改善建议】将整个主板的芯片向中间靠扰，以利于减小芯片之间的走线，并在芯片上预留屏蔽罩；

b、【问题描述】主板板边走信号线，容易引起信号线串扰

【问题改善建议】主板5mm都铺地，在5mm后再走信号线；

c、【问题描述】TOP层与BOTTOM层之间地过孔太少

【问题改善建议】在TOP层与BOTTOM层之间的地上多打地孔以减小地阻抗；

6.整改后样机测试

在过以上的设计整改后，重新制作样机后，测试数据完全符合法规要求；

水平方向

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7.  总结：

a、对于电路内部的EMI噪声源电路，如时钟发生器，时钟传输线路，开关电源的开关回路，高频信号线路等，及产品的EMI噪声或共模电压也必须被隔离在电路内部，避免与外转的电路或线缆产生耦合最终形成辐射；

b、共模干扰电流流经区域与共模电流不流经的敏感电路区域，如果不考滤串扰问题，那么这两个区域之间必然存在电场(容性耦合)或磁场（感性耦合）；

c、控制环路面积是降低辐射的必要手段，不但PCB布线时要尽量减小环路面积，电缆的布置中也要注意电流环路的大小；