传导干扰与手机常见EMC处理措施

Posted 2022-02-23 工程师看海

原文来自公众号：工程师看海

以前文章讲了空间传导及其屏蔽，这一篇咱们继续解释传导干扰，同时介绍一些手机中常见的EMC抑制措施。

1. 差模共模干扰

差模干扰是两条线直线的噪声，这两条线上的电流大小相等，但方向相反。

如果电流方向相同，这种模式就称为共模干扰。

差模干扰的噪声小，因为电流反向相反，大小相等，使得电场耦合磁场抵消，对外的噪声就小了。而共模模式的干扰就大于差模干扰，

1. 差分信号与共模干扰

我们经常说差分信号抗干扰能力强，这是因为，作为接收机，信息的载体是接收器两个端口的差值，共模干扰对于两个接受端口而言，大小相等、方向相同，因而做减后共模干扰基本就被消除了。

这样一对差分信号，根据上文分析，基本不会产生差模干扰。

但是差分信号不对称性容易产生共模干扰，入下图所示，因此控制等长、保证信号传输环境一致很重要。

我们常使用共模扼流圈或Y电容等器件来抑制共模干扰。

1. 手机中常见的EMC措施

手机中的EMC整改措施主要是针对于传播路径，阻断干扰源传播  。

1. 洋白铜屏蔽罩

喜欢拆手机的朋友可以看到，手机主板基本上被大大小小的屏蔽罩覆盖，细心的朋友会发现，罩子上有洞洞，这个洞洞主要有散热和排气两个功能，这个洞洞的尺寸要小于敏感电波的波长，否则屏蔽效果会打折扣。

处理过EMC问题的同学可能比较有经验，对于散热金属或者屏蔽金属笼子，为避免不必要的耦合或者避免金属笼子形成天线（单极子天线），也为了将噪声旁路到更小的低阻抗环路中，散热片或屏蔽笼子一般要进行接地处理，一定要保证非常低的接地阻抗，对于一些传导骚扰的测试，这个接地点的位置很重要，为了有效旁路噪声，甚至要在靠近骚扰出入端进行单点低阻抗的接地处理。

1. 铜箔

对于开孔大的笼子，会贴一层铜箔，如下图所示。

细心的朋友还会发现，手机屏幕或者相机模组背面也会覆盖铜箔，都包的严严实实。

1. 电容

电容这个缓解EMC的措施实在太常见了，可以经常看到在一些数字线路长串联了pF界别的小电容，可以参考以前文章：《EMC？串口的坑你踩过吗？哥们想打人》

https://www.dianyuan.com/eestar/article-4389.html

1. Layout 屏蔽

对于高速信号线，做好阻抗控制，做好临层的地处理，对高速信号进行屏蔽。缩短走线，删除无用线头，避免天线效应。

1. 共模扼流圈、磁珠等EMI器件

这是非常常见的EMI器件，

手机主板上的MIPI走线一般会做良好的屏蔽，然而当MIPI走线经过连接器时，会暴露出来，经过连机器后的MIPI走线有很长一部分裸露在空气中，因此有产生强烈共模干扰的风险，所有有很多研发人员会在MIPI走线刚暴露出来的地方放置共模滤波器，以此降低干扰。或者微调MIPI速率，避开敏感的干扰频点。

1. TVS

对于接插的模组比如相机和屏幕，静电容易在模组和整机的缝隙中串入手机，引起手机异常，可以在连接器引脚处增加TVS管，缓解静电问题。

《防ESD神器，TVS揭秘(一)》

https://www.dianyuan.com/eestar/article-2428.html

《“啪”！防静电神器TVS揭秘(2):参数详解》

https://www.dianyuan.com/eestar/article-2537.html

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