作為剛畢業一年半的硬件工程師，記錄一下近期處理的幾個EMC問題：

出于職業敏感性，涉及的具體設備名稱及用途略去

設備A，外發他國出口時，需要進行FCC class B認證，在認證后查出來輻射超限（也不知道前面的研發工程師搞什么飛機~），設備退回后在國內找了家機構檢測出具了報告，報告顯示有3個頻點超限，分別是480M，960M，750M。看到這三個頻點，出于職業敏感性，是不是覺得其中的480M有些熟悉？——USB2.0標準的全速工作頻率就是480M，而480M的二次諧波恰好就是480*2=960M。

大膽假設，小心求證，設備到位后，立馬拉去射頻那邊，在暗室用頻譜分析儀掃一波（此處不得不感慨大平臺的好處，當初秋招沒選錯hhh）。掃出來發現報告中的三個頻點的輻射強度確實相對高了很多，然后由大探頭改為小探頭定位輻射的具體位置，發現480M和960M的輻射在整機的多處表現均異常強烈，而750M固定在一處表現出強烈輻射，基于前者的情況，拆機進行更進一步的定位。

拆機后對設備主體進行旋轉掃描（僅拆外殼，電路連接保持不變），發現輻射在A電路板（姑且如此稱呼）經由一條約半米長的線纜和電刷環到B電路板這條路徑上非常強烈。打開原理圖，發現該線纜為一條4芯的USB2.0線纜（5V,DM,DP,GND）。而750M定位的位置為一塊激光管驅動板的對外連接處。

至此，大抵是破案了。

接下來該考慮的就是如何搞定他們了。

首先，分析USB信號輻射超標的原因，這個usb網絡經由未加屏蔽且較長的線纜，以及電刷環，即使兩根差分線進行了雙絞，但是阻抗肯定存在相當程度的突變，而且信號在途徑電刷環這里時，由于其結構的特殊性，更是加強了信號的輻射。

怎么解決呢？無非是將信號源的強度減弱，或者是使用屏蔽材料吸收輻射這兩種思路。由于usb的host端是SOC，在跟固件同事溝通后，無奈的確認無法在軟件層面通過USB配置去降低驅動能力，那么只能在硬件上面著手了。

因為USB過了很長的線纜，在不考慮換用帶雙屏蔽的線纜的情況下（成本達咩~），首先在預留的兩個匹配電阻處（實際焊接0R電阻）處加入了一個共模電感，3個頻點的輻射強度均有了一定降低（2~4dbm不等），但是仍然不夠。看著這么長的線，考慮再使用磁環進行抑制，根據工作頻率選擇了鎳鋅鐵氧體材質（高頻頻段效果較好），測量過線纜直徑后選擇了能套進去的最小內徑磁環（貼合越緊密效果越好），接下來淘寶尋找物料ing，在跟商家確認可以開發票后（笑）遂下單，到手串上去一個磁環后，發現輻射確實有一丟丟降低，那么——加大劑量！在串了五六個磁環后，發現再增加磁環的效果已經微乎其微了（最佳劑量），480M頻點的輻射強度相比之前降低了6dbm左右，但是詭異的是，960M頻點的強度相對之前竟然有略微增強！！！這種情況發生的原因暫時還沒有想通，以后想通了再補上吧~

但是不論什么原因，960M的輻射還是要壓下去的，加磁環沒用了，那么我們就換一種方法。既然高頻部分超標，我們是否可以通過一個低通濾波器把它給吸收呢。行動起來，以600M為截止頻率，在反復的計算，試，湊(玄學ing)下，最終在USB的差分線上各自對地接了一個pF級電容，960M頻點的輻射強度低于預期值。

至此USB信號的輻射問題暫時告一段落了，可是別忘了，750M頻點還在等著呢。

750M輻射點位于激光驅動板與激光器線纜的連接處，通過線纜連接激光器，因為某些原因，無法對這個驅動板進行電路上的變更，所以只剩下抑制（大力出奇跡）這一條路了，套了4個磁環（我發現即使是鎳鋅鐵氧體這種材料，對750M頻率的抑制能力也并不是很強，不知道有沒有更好的材料），在連接處貼了五六層屏蔽銅箔，終于勉強將輻射降低至限值以下了。時候在跟負責這塊電路的工程師溝通的時候，我們一致猜測可能是此處同軸連接線和PCB焊接處出現了阻抗突變，導致了頻譜能量的泄露，當然，具體是什么原因還得靠他們在下一次迭代中去進行排查了。

至此設備A的整改告一段落。

設備B，多位客戶反饋，因為使用場景的原因，客戶在一邊使用設備一邊使用對講機通信的時候，設備上面的某個傳感器數據會出現錯誤甚至死機的情況。

設備到手，還是老三樣，拉去暗室用頻譜儀掃描復現問題。查詢原理圖，發現異常的數據來自于一塊通過較長連接線（又是連接線 —_— ）連接主控板的傳感器數據板。示波器設置交流耦合，探頭懟上傳感器數據板的線纜3V3電源網絡，打開對講機——電源紋波從20mv左右陡然升至300+mv，好家伙，線纜貌似成天線了（笑），接下來同樣的方法繼續測試兩個IIC信號線，發現耦合進來的對講機信號均是非常大的，基本上可以確定，這就是導致數據亂碼以及小板上面單片機的死機停發的原因。

怎么處理呢，有了對付設備A的經驗后，先上磁環抑制線纜的信號突變 —— 這里可能會疑惑了，前面用磁環不是為了阻止信號向外輻射嗎？這里不是輻射出去啊。即使是吸收進來的高頻信號，只要在線纜上存在，也一樣可以進行抑制的，有興趣的同學可以去了解一下磁環的抑制原理。

在使用磁環大法后，設備B對于對講機的抗干擾能力確實好了一些，當時在對講機貼近設備時，仍然會出現亂碼的情況，這個時候使用示波器繼續觀測線纜傳輸過來的信號波形，發現以電源網絡為例，紋波疊加外部干擾后的幅度仍然高達120mv+。還是從降低信號干擾幅度的角度出發，因為板子安裝的位置比較刁鉆且不能拆卸，不好加共模電感，看原理圖，在連接器入口位置也有nF電容濾波，抱著試一試的心態，在接口處額外加了一顆220uF的聚合物電容充當“大水塘”作為電源的緩沖。在這里實現類似“阻尼”的效果。裝機通電實測紋波疊加外部干擾后的幅度降低至約80mv，雖然仍然不算很低，但是沒有再復現數據亂碼或者死機的情況了。

至此，設備B的整改也完成了。

總結一下這兩次整改經歷，在遇到EMC問題時，應該先復現問題，再根據具體情況進行分析，使用工具（示波器，頻譜儀等）定位問題點（具體的電路，模塊）。解決思路基本上是降低信號強度（減弱信號源）和屏蔽吸收（傳播過程中減弱）兩種，具體使用的手段多數情況下是根據輻射頻率利用不同材料，規格的共模電感，濾波器，磁珠等器件或者電路，亦或者增加金屬屏蔽層（同軸電纜，金屬殼等）達到目的。

當然，作為行業新人，若有錯漏，歡迎大佬指正（嚴肅臉），另外轉載請注明出處。