1、靜電放電抗擾度試驗(yàn)

1.1靜電放電抗擾度試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題

靜電放電抗擾度測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)手機(jī)通話中斷。

(2)靜電放電導(dǎo)致手機(jī)部分功能失效，但靜電放電過(guò)程結(jié)束后或者重新啟動(dòng)手機(jī)之后失效的功能可以恢復(fù)。這些現(xiàn)象可能為：屏幕顯示異常，如屏幕顯示呈白色、出現(xiàn)條紋、顯示出現(xiàn)亂碼、顯示模糊等等;通話效果出現(xiàn)問(wèn)題，如嘯叫聲或者聲音消失;按鍵功能或者觸摸屏功能喪失;軟件出現(xiàn)誤告警，如在并沒(méi)有出現(xiàn)插拔充電器的情況下頻繁提示“充電已連接、充電器已移除”。

(3)手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)或者重新啟動(dòng)現(xiàn)象。這個(gè)問(wèn)題既可能發(fā)生在通話過(guò)程中，也可能發(fā)生在待機(jī)過(guò)程中。

(4)靜電放電導(dǎo)致手機(jī)失效或損壞。

由于部分器件損壞，手機(jī)的一些功能在重新啟動(dòng)后仍無(wú)法恢復(fù)，如攝像頭功能;自動(dòng)關(guān)機(jī)后無(wú)法再次開(kāi)機(jī)的情況;與充電器相連接的情況下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，充電器也可能出現(xiàn)失效、損壞甚至爆炸等問(wèn)題。

1.2靜電放電問(wèn)題的具體分析

(1)通話中斷：造成通話中斷的主要原因是靜電放電對(duì)手機(jī)內(nèi)部的射頻電路和/或基帶電路造成影響，造成了通信信噪比的下降，信號(hào)同步出現(xiàn)問(wèn)題，從而造成通話中斷。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理也可能導(dǎo)致通話中斷。靜電放電試驗(yàn)中需要使用較大面積的金屬材質(zhì)的水平耦合板，手機(jī)與水平耦合板之間僅放置一個(gè)厚度為0.5 mm的絕緣墊。當(dāng)天線或者大面積的金屬部件距離這個(gè)水平耦合板距離過(guò)近時(shí)，可能產(chǎn)生相互耦合，導(dǎo)致移動(dòng)電話機(jī)實(shí)際能達(dá)到的靈敏度大大下降，進(jìn)行靜電試驗(yàn)時(shí)通話更容易中斷，嚴(yán)重時(shí)即使不施加靜電干擾移動(dòng)電話機(jī)都無(wú)法保持通話。

(2)自動(dòng)關(guān)機(jī)或重啟：基帶電路的復(fù)位電路受到靜電的干擾導(dǎo)致手機(jī)誤關(guān)機(jī)或重啟。

(3)手機(jī)失效或損壞：靜電放電過(guò)程中高電壓和高電流導(dǎo)致器件的熱失效或者絕緣擊穿。也可能受到靜電放電過(guò)程中的強(qiáng)電磁場(chǎng)影響導(dǎo)致器件暫時(shí)失效。

(4)軟件故障：靜電干擾信號(hào)被當(dāng)作有用信號(hào)被處理，導(dǎo)致操作系統(tǒng)誤響應(yīng)。

1.3靜電放電問(wèn)題的改進(jìn)建議

(1)在設(shè)計(jì)方案上考慮靜電放電問(wèn)題

盡量選擇靜電敏感度等級(jí)高的器件;器件與靜電源隔離;減少回路面積(面積越大，所包含的場(chǎng)流量越大，其感應(yīng)電流越大)。具體的措施可能包括：走線越短越好;電源與地越接近越好;存在多組電源和地時(shí)，以格子方式連接;太長(zhǎng)的信號(hào)線或電源線必須與地線交錯(cuò)布置;信號(hào)線越靠近地線越好;所有的組件越近越好;同一特性器件越近越好;接地平面設(shè)計(jì)：盡量在PCB上使用完整的地平面;PCB接地面積越大越好;不要有大的缺口;PCB的接地線需要低阻抗且要有良好的隔離;電源、地布局在板中間比在四周好;在電源和地之間放置高頻旁路電容;保護(hù)靜電敏感的元器件。

(2)出現(xiàn)靜電問(wèn)題后的整改建議針對(duì)上述靜電放電問(wèn)題，需要采取以下步驟進(jìn)行整改。

a)嘗試直接放電和間接放電、空氣放電和接觸放電，確認(rèn)耦合路徑;

b)從不同方向放電，觀察現(xiàn)象有何不同，確定所有的放電點(diǎn)和放電路徑;

c)從低到高，在不同電壓下進(jìn)行試驗(yàn)，確定手機(jī)在哪個(gè)電壓范圍內(nèi)出現(xiàn)不合格現(xiàn)象;

d)多試驗(yàn)幾臺(tái)樣機(jī)，分析共性，確認(rèn)失效原因;

e)根據(jù)耦合路徑、不合格現(xiàn)象、放電路徑，判斷相關(guān)的敏感器件;

f)針對(duì)敏感器件制訂解決方案;

g)通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證、修正解決方案。整改中具體可采用以下措施。對(duì)于機(jī)殼縫隙、按鍵、FPCB的問(wèn)題可用介質(zhì)隔離的方式來(lái)處理;對(duì)于攝像頭、麥克風(fēng)、聽(tīng)筒等問(wèn)題可以通過(guò)介質(zhì)隔離、加強(qiáng)接地等方式來(lái)處理;具有屏蔽殼的芯片可以通過(guò)加強(qiáng)屏蔽效果、屏蔽殼加強(qiáng)接地的方式來(lái)處理;對(duì)于接口電路、關(guān)鍵芯片的引腳，要通過(guò)使用保護(hù)器件(如TVS管，ESD防護(hù)器件)來(lái)加以保護(hù);·對(duì)于軟件的故障，可以通過(guò)增加一些邏輯判斷來(lái)正確檢測(cè)和處理告警信息的方式來(lái)改善。

2、電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

2.1電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)概述

電快速瞬變脈沖群產(chǎn)生的原理如下：當(dāng)電感性負(fù)載(如繼電器、接觸器等)在斷開(kāi)時(shí)，由于開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或觸點(diǎn)彈跳等原因，在斷開(kāi)處產(chǎn)生的瞬態(tài)騷擾。當(dāng)電感性負(fù)載多次重復(fù)開(kāi)關(guān)，則脈沖群又會(huì)以相應(yīng)的時(shí)間間隙多次重復(fù)出現(xiàn)。這種瞬態(tài)騷擾能量較小，一般不會(huì)引起設(shè)備的損壞，但由于其頻譜分布較寬，所以會(huì)對(duì)移動(dòng)電話機(jī)的可靠工作產(chǎn)生影響。該試驗(yàn)是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到移動(dòng)電話機(jī)的電源端口的試驗(yàn)。試驗(yàn)脈沖的特點(diǎn)是：瞬變脈沖上升時(shí)間短、重復(fù)出現(xiàn)、能量低。該試驗(yàn)的目的就是為了檢驗(yàn)手機(jī)在遭受這類(lèi)暫態(tài)騷擾影響時(shí)的性能。一般認(rèn)為電快速瞬變脈沖群之所以會(huì)造成手機(jī)的誤動(dòng)作，是因?yàn)槊}沖群對(duì)線路中半導(dǎo)體結(jié)電容充電，當(dāng)結(jié)電容上的能量累積到一定程度，便會(huì)引起手機(jī)的誤操作。具體表現(xiàn)為在測(cè)試過(guò)程中移動(dòng)電話機(jī)通信中斷、死機(jī)、軟件告警、控制及存儲(chǔ)功能喪失等。

2.2電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題分析

電快速瞬變脈沖波形通過(guò)充電器直接傳導(dǎo)進(jìn)手機(jī)，導(dǎo)致主板電路上有過(guò)大的噪聲電壓。當(dāng)單獨(dú)對(duì)火線或零線注入時(shí)，盡管是采取的對(duì)地的共模方式注入，但在火線和零線之間存在差模干擾，這種差模電壓會(huì)出現(xiàn)在充電器的直流輸出端。當(dāng)同時(shí)對(duì)火線和零線注入時(shí)，存在著共模干擾，但對(duì)充電器的輸出影響并不大。造成手機(jī)在測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的原因是復(fù)雜的，具體表現(xiàn)為以下幾方面。前期設(shè)計(jì)時(shí)未考慮電快速瞬變脈沖群抑制功能，沒(méi)有添加相關(guān)的濾波元器件，PCB設(shè)計(jì)綜合布線時(shí)也沒(méi)有注意線纜的隔離，主板接地設(shè)計(jì)也不符合規(guī)范，另外關(guān)鍵元器件的也沒(méi)有采取屏蔽保護(hù)措施等;生產(chǎn)廠在元器件供應(yīng)商的選擇上沒(méi)有選用性能可靠的關(guān)鍵器件，導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程中器件老化或者器件失效，從而容易受到電快速瞬變脈沖的干擾;在整機(jī)生產(chǎn)組裝過(guò)程中，加工工藝及組裝水平出現(xiàn)的問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品一致性不好，個(gè)別送檢手機(jī)存在質(zhì)量問(wèn)題;檢測(cè)過(guò)程中由于其他測(cè)試項(xiàng)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致整改，可能由于整改方案的選擇會(huì)影響到電快速瞬變脈沖群測(cè)試不合格 2.3電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題的改進(jìn)建議

針對(duì)電快速脈沖群干擾試驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題，主要可以采取濾波及吸收的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電快速瞬變脈沖的抑制。

(1)在手機(jī)設(shè)計(jì)初期就應(yīng)重點(diǎn)考慮抑制電快速瞬變脈沖群干擾設(shè)計(jì)。

在PCB層電源輸入位置要做好濾波，通常采用的是大小電容組合，根據(jù)實(shí)際情況可以酌情再添加上等磁珠來(lái)濾除高頻信號(hào)，盡量采用表面封裝;盡量減小PCB的地線公共阻抗值;PCB布局盡量使干擾源遠(yuǎn)離敏感電路;PCB的各類(lèi)走線要盡量短;減小環(huán)路面積;在綜合布線時(shí)要注意強(qiáng)弱電的布線隔離、信號(hào)線與功率線的隔離。綜合布線是系統(tǒng)很重要的一個(gè)設(shè)計(jì)組成部分，一個(gè)糟糕的綜合布線格局很可能斷送一個(gè)設(shè)計(jì)精良的PCB的穩(wěn)定性;關(guān)鍵敏感芯片需要屏蔽;軟件上應(yīng)正確檢測(cè)和處理告警信息，及時(shí)恢復(fù)產(chǎn)品的狀態(tài)。

(2)元器件的選擇上應(yīng)使用質(zhì)量可靠的芯片，*好做過(guò)芯片級(jí)的電磁兼容仿真試驗(yàn)，質(zhì)量可靠的充電器、數(shù)據(jù)線及電池的選用可提升對(duì)電快速瞬變脈沖信號(hào)的抑制能力;

(3)廠家在組裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做好生產(chǎn)工藝流程控制，盡量保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，減少因個(gè)別手機(jī)質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的測(cè)試不合格現(xiàn)象;

(4)EFT測(cè)試過(guò)程中如出現(xiàn)問(wèn)題，可采用在充電器增加磁環(huán)或者電快速瞬變脈沖群濾波器的方法進(jìn)行整改，選用磁珠的內(nèi)徑越小、外徑越大、長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好。采用加TVS管的整改方法作用有限;

(5)根據(jù)*新GB/T 17626.4-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，重復(fù)頻率將增加100 kHz選項(xiàng)，將會(huì)比5 kHz更為嚴(yán)酷，廠家應(yīng)及早重視進(jìn)行相關(guān)的電快速瞬變脈沖群測(cè)試防護(hù)工作。

3、結(jié)論

手機(jī)的電磁兼容性能直接關(guān)系到手機(jī)的各個(gè)性能，保證手機(jī)的電磁兼容性能是保證手機(jī)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此手機(jī)的電磁兼容測(cè)試及設(shè)計(jì)不容忽視。

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