筆者起初接觸產(chǎn)品EMI對策修改時(shí)﹐會(huì )聽(tīng)到資深EMI工程師說(shuō)把所有EMI對策拿掉﹐就可以通過(guò)測試。初聽(tīng)以為是句玩笑話(huà)﹐如今回想這是很寶貴的經(jīng)驗談。而后亦聽(tīng)到許多EMI工程師談到類(lèi)似的經(jīng)驗。本文中將舉出實(shí)際的例子﹐讓讀者更加了解EMI的對策觀(guān)念。

一般提到如何解決EMI問(wèn)題﹐大多說(shuō)是case by case,當然從對策上而言﹐每一個(gè)產(chǎn)品的特性及電路板布線(xiàn)（layout)情況不同﹐故無(wú)法用幾套方法而解決所有EMI的問(wèn)題﹐但是長(cháng)久以來(lái)﹐我們一直想要把處理EMI問(wèn)題并做適當的對策﹐另外也提供專(zhuān)業(yè)的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經(jīng)驗整理﹐希望能對讀者有些幫助。

3.EMI初步診斷步驟

我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統的方式﹐快速的找出EMI的問(wèn)題。我們并不淮備探討一些理論計算或公式推演﹐將從實(shí)務(wù)上說(shuō)明。

當一個(gè)產(chǎn)品無(wú)法通過(guò)EMI測試﹐首先就要有一個(gè)觀(guān)念﹐找出無(wú)法通過(guò)的問(wèn)題點(diǎn)﹐此時(shí)千萬(wàn)不能有主觀(guān)的念頭﹐要在那些地方下對策。常常有許多有經(jīng)驗的EMI工程師﹐由于修改過(guò)許多相關(guān)產(chǎn)品﹐對于產(chǎn)品可能造成EMI問(wèn)題的地方也非常了解﹐而習慣直接就下藥方﹐當然一般皆可能非常有效﹐但是偶而也會(huì )遇到很難修改下來(lái)﹐后發(fā)現問(wèn)題的關(guān)鍵都是起行認為不可能的地方﹐之所以會(huì )種疏失﹐就是由于太主觀(guān)了。因此﹐不論產(chǎn)品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認一次﹐甚而多次確認。這是因為造成EMI的問(wèn)題往往是錯綜復雜﹐并非單一點(diǎn)所造成。故反復的做確認及診斷是非常重要的。

我們將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說(shuō)明其關(guān)鍵點(diǎn)﹐這些步驟看來(lái)似乎非常平凡簡(jiǎn)單﹐不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。其實(shí)﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時(shí)﹐大部份的時(shí)間都在重復這些步驟與判斷。筆者要再次強調﹐只有真正找到造成EMI問(wèn)題的關(guān)鍵﹐才是解決EMI的佳途徑﹐若僅憑理論推測或經(jīng)驗判斷﹐有時(shí)反而會(huì )花費更多的時(shí)間和精力。

電磁兼容(EMC)整改步驟一

將桌子轉到待測（EUT）大發(fā)射的位置﹐初步診斷可能的原因﹐并關(guān)掉EUT電源加以確認。

由于EMI測試上﹐EUT必須轉360度而天線(xiàn)由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射大的情況。同樣地﹐當我們發(fā)現無(wú)法通過(guò)測試時(shí)﹐首先我們先將天線(xiàn)位置移到噪聲接收大高度﹐然后將桌子轉到差角度﹐此時(shí)我們知道在EUT面對天線(xiàn)的這一面輻射強﹐故可以初步推測可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線(xiàn)電纜經(jīng)過(guò)等。

另外須注意的是要關(guān)掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實(shí)是由EUT所產(chǎn)生。曾見(jiàn)測試Monitor一直無(wú)法解決某一點(diǎn)的干擾﹐結果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問(wèn)題﹐亦有在OPEN SITE測試Monitor發(fā)現某幾點(diǎn)無(wú)法通過(guò)﹐由測試接收儀器的聲音判斷應是Monitor產(chǎn)生﹐結果關(guān)掉電源發(fā)現噪聲依然存在﹐所以關(guān)掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。

電磁兼容(EMC)整改步驟二

將連接EUT的周邊電纜逐一取下﹐看干擾的噪聲是否降低或消失，若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線(xiàn)將機板內的噪聲輻射出來(lái)。事實(shí)上﹐仔細分析造成EMI的關(guān)鍵﹐我們可以用一個(gè)很簡(jiǎn)單的模式來(lái)表示。

任何EMI的Source必須要有天線(xiàn)的存在﹐才能產(chǎn)生輻射的情形﹐若僅單獨存在噪聲源而沒(méi)有天線(xiàn)的條件﹐此輻射量是很小的﹐若將其連接到天線(xiàn)則由于天線(xiàn)效應便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源（Source)做處理外﹐重要的查破壞產(chǎn)生輻射的條件----天線(xiàn)。

以往我們?？吹秸凟MI對策離不開(kāi)屏蔽（Shielding),濾波（Filter),接地（Grounding)﹐對于接地往往一塊電路板多已固定﹐而無(wú)法再做處理﹐因為這一部份在電路板布線(xiàn)（Layout)時(shí)就須仔細考慮﹐若板子已完成則此時(shí)可變動(dòng)的空間就非常小﹐一般方式僅能找出噪聲小的接地處用較粗的地線(xiàn)連接﹐減低共模（Common mode)噪聲。

屏蔽所牽涉的材質(zhì)與花費亦甚高﹐濾波的方式則是?？梢?jiàn)Bead電感等﹐往往用了一大堆亦不甚見(jiàn)效﹐何以如此﹐許多時(shí)候是我們沒(méi)有解決其輻射的天線(xiàn)效應。一般而言﹐噪聲的能量并不會(huì )因加一些對策組件便消失﹐也就是能量不減﹐ 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間（輻射測試）或由電源傳出（傳導測試）。

在此我們整理了產(chǎn)生輻射常見(jiàn)的幾種情形供讀者參考

（1）機器外部連接之電纜成為輻射天線(xiàn)

由于機器本身外部所連接的電纜成為天線(xiàn)效應﹐將噪聲輻射到空間﹐此時(shí)噪聲的大小和電纜的長(cháng)度有關(guān)﹐因電纜的天線(xiàn)效應相對于噪聲半波長(cháng)時(shí)共振情形會(huì )大﹐也往往是造成EMI無(wú)法通過(guò)測試。在解決這個(gè)問(wèn)題前必須要做一些判斷﹐否則很容易疏忽而浪費時(shí)間。

（a）噪聲是由機器內部電路板或接地所產(chǎn)生

此情形為將電纜取下﹐或加一Core則噪聲減低或消失。此時(shí)必須做的一個(gè)步驟是將線(xiàn)靠近機器（不須直接連接）看噪聲是否會(huì )存在﹐若噪聲并沒(méi)有升高﹐則可確實(shí)判定由機器內部產(chǎn)生﹐若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高﹐由此時(shí)請參考（b）的說(shuō)明。

（b）噪聲是由機器內部藕合到電纜線(xiàn)上﹐而使電纜成為輻射天線(xiàn)。

這一點(diǎn)是許多測試工程師容易忽略的。此情形如（a）中所提到的﹐只要將一條電纜靠近﹐則可從頻譜上看到噪聲立刻升高﹐此表示噪聲已不單純是由線(xiàn)上所輻射出﹐而是機器本身的噪聲能量相當大﹐一旦有天線(xiàn)靠近則立刻會(huì )藕合至天線(xiàn)而輻射出來(lái)。在實(shí)際測試中﹐我們發(fā)現許多通訊產(chǎn)品有這類(lèi)情形發(fā)生﹐此時(shí)若單純用Core或Bead去處理﹐并不能真正的解決問(wèn)題。

（2）機器內部的引線(xiàn)﹐連接線(xiàn)成為輻射天線(xiàn)

由于許多產(chǎn)品內部常有一些電線(xiàn)彼此連接工作廳﹐當這些線(xiàn)靠近噪聲源很容易成為天線(xiàn)﹐將噪聲輻射出去。針對此點(diǎn)的判斷﹐在200MHz以下之噪聲﹐我們可以在線(xiàn)上加一Core來(lái)判斷噪聲是否減低﹐而對于200MHz以上之高頻噪聲﹐我們可以將線(xiàn)的位置做前后左右的移動(dòng)﹐看噪聲是否會(huì )增大或減小。

（3）電路板上的布線(xiàn)成為輻射天線(xiàn)

由于走線(xiàn)太長(cháng)或靠近噪聲源而本身被藕合成為發(fā)射天線(xiàn)﹐此種情形當外部電纜都取下﹐而僅剩電路板時(shí)﹐在頻譜儀上可看見(jiàn)噪聲依然存在﹐此時(shí)可用探棒測量電路板噪聲強的地方﹐找到輻射的問(wèn)題加以解決。關(guān)于探測的工具及方法﹐將于后詳細說(shuō)明。

（4）電路 板上的組件成為輻射來(lái)源

由于所使用的IC或CPU本身在運作時(shí)產(chǎn)生很大的輻射﹐使得EMI測試無(wú)法通過(guò)﹐卵石種情往往在經(jīng)過(guò)（1）﹑（2）﹑（3）的分析后噪聲依然存在﹐通常解決的方法不外換一個(gè)類(lèi)似的組件﹐看EMI特性是否會(huì )好一些。另外就是電路板重新布線(xiàn)時(shí)﹐將其擺放于影響小的位置﹐也就是附近沒(méi)有I/O Port及連接線(xiàn)等經(jīng)過(guò)﹐當然若情況允許﹐將整個(gè)組件用金屬外殼包覆（Shielding)也是一種快速有效的方法。

由以上的分析介紹我們可以了解﹐造成電磁干擾輻射關(guān)鍵的地方就是電線(xiàn)的問(wèn)題﹐當有了適當的天線(xiàn)條件存在很容易就產(chǎn)生干擾﹐另外電源線(xiàn)往往亦是造成天線(xiàn)效應的主因﹐這是在許EMI對策中容易疏忽的。

電磁兼容(EMC)整改步驟三

電源線(xiàn)無(wú)法移去﹐可在其上夾Core或水平垂直擺動(dòng)﹐看噪聲是否有減小或變化。若產(chǎn)品有電池設備則可取下電源線(xiàn)判斷﹐如Notebook PC等。

如前所述電源線(xiàn)往往是會(huì )成為輻射天線(xiàn)﹐尤其是Desktop PC類(lèi)產(chǎn)品﹐往往300MHz以上的噪聲會(huì )由空間藕合到電源線(xiàn)上﹐所以判斷產(chǎn)品的電源線(xiàn)是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz以下可用加Core的方式（可一次多加數個(gè)）判斷﹐對于200MHz以上的噪聲﹐由于此時(shí)Core的作用不大﹐可將電源線(xiàn)水平擺放和垂直擺放﹐看干擾噪聲是否有差別﹐若水平和垂直有很明顯的差別﹐則可一邊擺動(dòng)電源線(xiàn)一邊看頻譜儀（Spectrum)上噪聲之大小有否變化﹐如此便可知道電源線(xiàn)有否干擾。

至于若發(fā)現電源線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生輻射時(shí)如何解決﹐一般皆不好處理﹐通常先想辦法使機器內的噪聲減小﹐以避免電源線(xiàn)的二次輻射﹐而使用Shielded線(xiàn)一般對輻射的影響并不大﹐故換一條不同長(cháng)度的電源線(xiàn)﹐有時(shí)也會(huì )有很好的效果。

由這一點(diǎn)我們可知道﹐除了要使可冊產(chǎn)生輻射噪聲的組件遠離I/O Port外﹐其也須盡量遠離電源線(xiàn)及Switching power supply的板子﹐以免藕合到電源線(xiàn)上使得輻射及傳導皆無(wú)法通過(guò)測試。

電磁兼容(EMC)整改步驟四

檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接地是否良好，依前三項方式大略找了一下問(wèn)題后﹐我們必須再做一些檢查﹐因為透過(guò)這些檢查﹐也許不須做任何修改﹐便可通過(guò)EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊﹐有時(shí)將松掉的螺絲上緊﹐可加強電纜線(xiàn)的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線(xiàn)﹐必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合﹐許多不佳的屏蔽線(xiàn)（RS232）多因線(xiàn)接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合﹐以致無(wú)法充份達到屏蔽的效果。

各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好﹐影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小﹐減小表示兩種冊可﹐一為線(xiàn)上本身輻射干擾﹐另一為接頭間接觸不好﹐此時(shí)插上接頭﹐用手銷(xiāo)微將接頭端左右搖動(dòng)﹐看噪聲是否會(huì )減小或消失﹐若會(huì )減小可將Keyboard或Power supply的連接頭﹐用銅箔膠帶貼一圈﹐以增加其和機器接頭的密合度﹐這一點(diǎn)也是實(shí)測上很容易被疏忽﹐而會(huì )誤判機器的EMI為何每次測時(shí)好時(shí)壞﹐或花許多時(shí)間在其它的對策上面。