一前言

在當(dāng)今的科技時(shí)代，電磁兼容（EMC）已成為一個(gè)至關(guān)重要的領(lǐng)域。隨著電子系統(tǒng)的日益復(fù)雜和廣泛應(yīng)用，我們逐漸意識(shí)到系統(tǒng)與系統(tǒng)之間相互影響的復(fù)雜性。

在這個(gè)充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域里，我們所面對(duì)的不僅僅是單個(gè)系統(tǒng)的電磁兼容性問題，更是多個(gè)系統(tǒng)之間相互作用所帶來的一系列復(fù)雜情況。系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的相互影響并非簡單的線性關(guān)系。它們之間的交互作用可能涉及多種因素，如空間輻射、信號(hào)干擾、電源線耦合等。這些因素相互交織，使得我們難以準(zhǔn)確預(yù)測和評(píng)估系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中的表現(xiàn)。

二背景以及問題分析

我們一起來看一個(gè)有關(guān)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的案例，下圖是大致的框架圖。

這是一家做胃鏡設(shè)備的醫(yī)療客戶，遇到的問題是：

機(jī)箱里控制胃鏡伸縮活動(dòng)的推桿電機(jī)部分，由于鏡頭在人體空間狹小，推桿電機(jī)的行程特別短，加上功能使然，需要經(jīng)常切換電機(jī)正反轉(zhuǎn)。尤其在切換、關(guān)斷時(shí)的噪聲特別影響最后的成像，導(dǎo)致出現(xiàn)花屏、抖動(dòng)等異常。

在整改初期，在定位問題之前，我們可以先確定三個(gè)點(diǎn)，分別是：輻射源、敏感設(shè)備以及耦合路徑。

確定輻射源：

了解到這里，我們基本鎖定，我們的輻射源頭是來自推桿電機(jī)的來回切換導(dǎo)致的電磁脈沖干擾。

確定敏感設(shè)備和耦合路徑：

根據(jù)我們出現(xiàn)的問題是成像問題，我們接下來可以從整條視頻信號(hào)的鏈路來逐一排查。一般來說線束接收空間輻射的感染最為“敏感”。

通過前面的框架圖可以了解到，電機(jī)作為輻射源，不管是空間輻射還是從線束上的噪聲距離最近的就是MIPI信號(hào)線，極其容易形成耦合路徑將視頻信號(hào)干擾，這也是最先懷疑的目標(biāo)。話雖如此，我們還是一起來看看這條鏈路上有些什么吧（看下圖）。

在整改的時(shí)候，我們將電機(jī)拆卸下來，作為輻射源，靠近了上圖中的所有系統(tǒng)單元，最后確定的敏感設(shè)備主要是客戶外購的主板，除此之外就是視頻轉(zhuǎn)接小板，這一部分的不穩(wěn)定可能是接地質(zhì)量受影響，信號(hào)完整性的質(zhì)量也受影響，也讓信號(hào)回路收到影響。

而耦合路徑主要是MIPI信號(hào)線線束耦合和空間耦合。我們嘗試用屏蔽的HDMI 線束連接屏幕，并沒有改善花屏的現(xiàn)象。其實(shí)在這一步并不能完全確認(rèn)，但是隨著整改措施的加入就基本鎖定三大要素。

三整改方向

整改方案也可以根據(jù)三大要素出發(fā)來解決，從輻射源、敏感設(shè)備以及耦合路徑三個(gè)不同的角度。當(dāng)然我們大部分的措施都是針對(duì)輻射源的角度出發(fā)的，通常解決源頭要比從其他角度要更高效，很快速。

在前面我們確定輻射源頭是推桿電機(jī)的切換，那我們就從推桿電機(jī)入手。由于產(chǎn)品的特性，這款推桿電機(jī)的推桿長度特別短，所以在工作的時(shí)候，正反轉(zhuǎn)切換的就尤為頻繁。因?yàn)榭紤]到MIPI信號(hào)和HDMI信號(hào)傳輸速率都是比較高的情況，我們也可以從這個(gè)角度針對(duì)出現(xiàn)問題的頻率段，去考慮濾波措施對(duì)于頻率。

在電機(jī)出線口的地方加入BDL濾波板，BDL是我司的明星產(chǎn)品，針對(duì)電機(jī)噪聲有著極好的抑制效果。整改時(shí)還在模擬電控板的電機(jī)電源線端口處加入共模濾波器:TLDCM9070-2-102TF-TA，針對(duì)高頻有著很好的濾波效果，防止噪聲從線束中輻射出去。（如下圖）

數(shù)據(jù)對(duì)比圖如下：

通過對(duì)（電機(jī)）輻射源的整改之后，最終解決了客戶顯示花屏閃屏的問題。在不大改動(dòng)主板的基礎(chǔ)上，給出能夠量產(chǎn)的方案，滿足功能的同時(shí)，解決過認(rèn)證要求。
以上，就是針對(duì)推桿電機(jī)，也就是輻射源進(jìn)行整改，如果客戶需要系統(tǒng)的根治EMC問題，或是需要進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，那我們還可以針對(duì)其他要素有什么整改措施呢？

【針對(duì)耦合路徑的措施】：

1.線束耦合：MIPI信號(hào)線束使用屏蔽線束。

2.線束耦合：電機(jī)電源線束使用屏蔽線束。

3.空間耦合：主板使用屏蔽殼并接地。（電機(jī)單獨(dú)屏蔽）

【針對(duì)敏感設(shè)備的措施】：

1.視頻信號(hào)轉(zhuǎn)接小板子取消，優(yōu)化地回路和信號(hào)回路。

2.優(yōu)化結(jié)構(gòu)，將主板模塊放置遠(yuǎn)離電機(jī)模塊，并在相關(guān)地做隔離（電機(jī)噪聲脈沖可能通過地干擾電源等等）。

四總結(jié)

在應(yīng)對(duì)EMC輻射發(fā)射問題時(shí)，我們需迅速鎖定三大關(guān)鍵要素，以便能夠快速定位問題，并展開下一步的針對(duì)性工作。這三大要素包括：

首先，是對(duì)輻射源的準(zhǔn)確識(shí)別，確定問題的源頭所在。其次，對(duì)電磁干擾的傳播路徑進(jìn)行分析，了解其傳播方式和途徑。最后，深入研究受影響的敏感設(shè)備或系統(tǒng)，明確其易受干擾的特點(diǎn)和關(guān)鍵因素。通過快速鎖定這三大要素，我們能夠更加高效地定位EMC輻射發(fā)射問題。

針對(duì)問題源頭，可以采取有效的屏蔽、濾波等措施；針對(duì)傳播路徑，可以進(jìn)行合理的布線和防護(hù)；針對(duì)敏感設(shè)備，可以增強(qiáng)其抗干擾能力。這樣的方法不僅提高了問題解決的效率，還為后續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化工作提供了有力的支持。

在面對(duì)復(fù)雜的EMC輻射發(fā)射問題時(shí)，快速準(zhǔn)確地鎖定這三大要素至關(guān)重要，它將幫助我們更好地應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，確保電子設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。