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针对手机电磁兼容测试静电放电抗扰度试验等问题研究

作者:时间:2014-01-12来源:网络收藏
本文针对手机测试中经常出现的问题,包括抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、辐射骚扰及传导骚扰性能测试中经常发现的问题进行了分析,并提出了相应的改善手机性能的建议。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/226988.htm

1、抗扰度试验

1.1抗扰度试验常见问题

静电放电抗扰度测试中出现的问题主要表现在以下几个方面。

(1)手机通话中断。

(2)静电放电导致手机部分功能失效,但静电放电过程结束后或者重新启动手机之后失效的功能可以恢复。这些现象可能为:屏幕显示异常,如屏幕显示呈白色、出现条纹、显示出现乱码、显示模糊等等; 通话效果出现问题,如啸叫声或者声音消失; 按键功能或者触摸屏功能丧失; 软件出现误告警,如在并没有出现插拔充电器的情况下频繁提示“充电已连接、充电器已移除”。

(3)手机自动关机或者重新启动现象。这个问题既可能发生在通话过程中,也可能发生在待机过程中。

(4)静电放电导致手机失效或损坏。由于部分器件损坏,手机的一些功能在重新启动后仍无法恢复,如摄像头功能; 自动关机后无法再次开机的情况; 与充电器相连接的情况下进行测试时,充电器也可能出现失效、损坏甚至爆炸等问题。

1.2静电放电问题的具体分析

(1)通话中断:造成通话中断的主要原因是静电放电对手机内部的射频电路和/或基带电路造成影响,造成了通信信噪比的下降,信号同步出现问题,从而造成通话中断。

结构设计不合理也可能导致通话中断。静电放电试验中需要使用较大面积的金属材质的水平耦合板,手机与水平耦合板之间仅放置一个厚度为0.5 mm的绝缘垫。当天线或者大面积的金属部件距离这个水平耦合板距离过近时,可能产生相互耦合,导致移动电话机实际能达到的灵敏度大大下降,进行静电试验时通话更容易中断,严重时即使不施加静电干扰移动电话机都无法保持通话。

(2)自动关机或重启:基带电路的复位电路受到静电的干扰导致手机误关机或重启。

(3)手机失效或损坏:静电放电过程中高电压和高电流导致器件的热失效或者绝缘击穿。也可能受到静电放电过程中的强电磁场影响导致器件暂时失效。

(4)软件故障:静电干扰信号被当作有用信号被处理,导致操作系统误响应。1.3静电放电问题的改进建议

(1)在设计方案上考虑静电放电问题

尽量选择静电敏感度等级高的器件; 器件与静电源隔离; 减少回路面积(面积越大,所包含的场流量越大,其感应电流越大)。具体的措施可能包括:走线越短越好;电源与地越接近越好;存在多组电源和地时,以格子方式连接;太长的信号线或电源线必须与地线交错布置;信号线越靠近地线越好;所有的组件越近越好;同一特性器件越近越好; 接地平面设计:尽量在PCB上使用完整的地平面;PCB接地面积越大越好;不要有大的缺口; PCB的接地线需要低阻抗且要有良好的隔离; 电源、地布局在板中间比在四周好; 在电源和地之间放置高频旁路电容; 保护静电敏感的元器件。

(2)出现静电问题后的整改建议针对上述静电放电问题,需要采取以下步骤进行整改。

a)尝试直接放电和间接放电、空气放电和接触放电,确认耦合路径;

b)从不同方向放电,观察现象有何不同,确定所有的放电点和放电路径;

c)从低到高,在不同电压下进行试验,确定手机在哪个电压范围内出现不合格现象;

d)多试验几台样机,分析共性,确认失效原因;

e)根据耦合路径、不合格现象、放电路径,判断相关的敏感器件;


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关键词: 电磁兼容 静电放电
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