EMC测试数据如何分析并且改善辐射

在电磁兼容辐射发射EMC测试中，最常见的是时钟辐射超标（如图所示）。可以说，70%的辐射超标都是由时钟问题引起的。由于时钟动能集中在时域中的周期性信号对应于频域中的离散频带，因此时钟动能在频带上的表现是时钟频点（时钟基本频率及其倍频）的动能非常高，而不是时钟频点基本上没有动能。

那么我们如何分析数据测试和改善辐射呢？

二、检测数据分析

在分析辐射数据之前，让我们简单了解一下时钟的最基本特征：倍频。如图所示，频域中常见的梯形波有许多间距规则，例如24MHz相机时钟，那样f0=24MHz，每24个频域MHz会有一个单支动能非常高(24)MHz，48MHz，72MHz，96MHz，120MHz……）。

因此，如果你想从EMC测试中分析时钟的根源，你需要计算每个相邻时钟的单次间距△f，f0=△f。例如上面的数据测试：

f5-f3=875.2470-750.1083≈125MHz

f3-f2=750.1083-625.0780≈125MHz

f2-f1=625.0780-501.1790≈125MHz

从数值中可以看出，1号点，2号点，3号点，5号点是125点MHz时钟倍频(4号833MHz手机在实验室的噪音可以忽略)

三、辐射超标的原因

通过分析超标的时钟频率，可以根据频谱仪或原理图轻松分析时钟频率pcb查找哪个时钟信号来自哪个芯片。然而，这并不意味着我们可以很好地处理时钟问题。由于时钟辐射的路径多种多样，可能包括差模和共模辐射。即使我们找到辐射途径，也可能无法减少辐射。由于时钟是我们电子设备所需的有用信号，许多滤波方法会影响信号的完整性，导致效果异常或稳定性和一致性降低。这要求我们在电磁兼容性和产品性能之间取得平衡，这使得许多工程师越来越老。

接下来，我们来看看时钟辐射超标的几个常见原因:

1.一般CPU有参考时钟。如果参考时钟结晶周围有一条长长的走线，那么时钟的噪音很容易与长长的走线结合，然后辐射出来。因此，走线应远离结晶，结晶周围也应包裹。

2.许多数据线也有时钟噪声（④和⑥），一般在数据线源端做好工作RC滤波，R选值22或33欧母(也可考虑更换磁珠，提高滤波效果)，C选值33pf之内。

3.排线是一种时钟辐射良好的天线，如屏幕排线、摄像头排线、喇叭排线等。很多排线本身都没有时钟线，但是会结合到时钟的噪音，所以要注意是否是键入排线（①）或导出排线（②），我们应该在连接处做好滤波对策。如果有必要，最好添加一个磁环。此外，屏蔽接地是非常重要的。屏蔽接地好的排线可以减少10-30db的辐射。

4.时钟走线本身辐射最强（⑤和⑦），因此，我们必须在整个过程中覆盖接地线。接线越少越好。源端滤波器的最佳选择是磁珠电容形式，磁珠选值60-600欧母@100MHz，电容选值33pf由于时钟超标一般为100-1000MHz，磁珠用于减少100-500MHz的噪声（500Mhz上面还有很好的滤波效果)，电容用于减少500-1000MHz的噪声。

5.PCB里的长走线（⑧）有时会有很强的时钟噪音，这可能是由于芯片内部电路的原理问题，或者是由于芯片内部电路的原理问题pcb如果在布线设计中出现问题，则会产生时钟噪音。对于长线，应使用频谱仪探头查看是否有噪音，然后进行滤波。如果这条线的速度很低或信号完整性很低，可以增加滤波参数，所以处理起来很好。

6.接近时钟线（⑨）很容易耦合到噪音，所以在时钟线不包地的情况下，其他线路要远离时钟等高速信号，降低耦合程度。

7.因为时钟的滤波参数不能太大，很多时钟即使知道问题在哪里也无能为力。此时，您可以选择结晶（⑩）上添展频IC，能有效减少辐射。下图是提高显示频率前后的数据测试。