1、靜電放電抗擾度試驗(yàn)

1.1靜電放電抗擾度試驗(yàn)常見問題

靜電放電抗擾度測試中出現(xiàn)的問題主要表現(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)問題既可能發(fā)生在通話過程中，也可能發(fā)生在待機(jī)過程中。

(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)后仍無法恢復(fù)，如攝像頭功能;自動(dòng)關(guān)機(jī)后無法再次開機(jī)的情況;與充電器相連接的情況下進(jìn)行測試時(shí)，充電器也可能出現(xiàn)失效、損壞甚至爆炸等問題。

1.2靜電放電問題的具體分析

(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程中的強(qiáng)電磁場影響導(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靜電放電問題的改進(jìn)建議

(1)在設(shè)計(jì)方案上考慮靜電放電問題

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)靜電問題后的整改建議針對(duì)上述靜電放電問題，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的問題可用介質(zhì)隔離的方式來處理;對(duì)于攝像頭、麥克風(fēng)、聽筒等問題可以通過介質(zhì)隔離、加強(qiáng)接地等方式來處理;具有屏蔽殼的芯片可以通過加強(qiáng)屏蔽效果、屏蔽殼加強(qiáng)接地的方式來處理;對(duì)于接口電路、關(guān)鍵芯片的引腳，要通過使用保護(hù)器件(如TVS管，ESD防護(hù)器件)來加以保護(hù);·對(duì)于軟件的故障，可以通過增加一些邏輯判斷來正確檢測和處理告警信息的方式來改善。

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)在斷開時(shí)，由于開關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或觸點(diǎn)彈跳等原因，在斷開處產(chǎn)生的瞬態(tài)騷擾。當(dāng)電感性負(fù)載多次重復(fù)開關(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)為在測試過程中移動(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)常見問題分析

電快速瞬變脈沖波形通過充電器直接傳導(dǎo)進(jìn)手機(jī)，導(dǎo)致主板電路上有過大的噪聲電壓。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)在測試過程中出現(xiàn)問題的原因是復(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)商的選擇上沒有選用性能可靠的關(guān)鍵器件，導(dǎo)致測試過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)組裝過程中，加工工藝及組裝水平出現(xiàn)的問題可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品一致性不好，個(gè)別送檢手機(jī)存在質(zhì)量問題;檢測過程中由于其他測試項(xiàng)出現(xiàn)問題導(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試不合格 2.3電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)相關(guān)問題的改進(jìn)建議

針對(duì)電快速脈沖群干擾試驗(yàn)出現(xiàn)的問題，主要可以采取濾波及吸收的辦法來實(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)量問題帶來的測試不合格現(xiàn)象;

(4)EFT測試過程中如出現(xiàn)問題，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、長度越長越好。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)的電磁兼容測試及設(shè)計(jì)不容忽視。

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