測試場景與核心故障
靜電放電抗擾度試驗
系統(tǒng)異常:基帶電路的復位電路對靜電敏感,曾有機型在 ±15kV 空氣放電時頻繁重啟,經(jīng)排查是復位引腳的濾波電容選型不當。
硬件損傷:極端情況下,高達 20kV 的靜電可能造成器件永久性損壞。某案例中,電源管理芯片因靜電導致內(nèi)部絕緣層擊穿,引發(fā)整機無法開機。
電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗
通信鏈路中斷:脈沖群通過電源線路耦合,對半導體結(jié)電容快速充電,導致基帶芯片與射頻模塊的 SPI 通信總線出現(xiàn)誤碼。某 4G 機型在 4kV 脈沖群測試中,出現(xiàn) LTE 信號丟失現(xiàn)象。
軟件邏輯紊亂:脈沖干擾可能被 MCU 誤判為控制信號,導致觸控失靈或 APP 閃退。實測中曾發(fā)現(xiàn),某機型在 EFT/B 測試時,系統(tǒng)誤將干擾信號識別為音量調(diào)節(jié)指令。
功能模塊失效:持續(xù)的脈沖干擾可能導致存儲芯片出現(xiàn)位翻轉(zhuǎn),某機型的 EMMC 芯片在測試后出現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)丟失,經(jīng)分析是片選信號受到耦合干擾。
輻射騷擾與傳導騷擾測試
充電器兼容性問題:第三方充電器因未經(jīng)過 EMC 設計,可能成為騷擾源。某品牌手機搭配非原裝充電器時,傳導騷擾在 150kHz-30MHz 頻段超出 CISPR 32 標準 6dBμV。
整機協(xié)同干擾:當手機與充電器聯(lián)合工作時,射頻電路與電源電路可能產(chǎn)生耦合干擾。典型案例顯示,某 5G 機型在 2.4GHz 頻段的輻射騷擾超標,原因為 PA 模塊與電源轉(zhuǎn)換器的接地路徑形成環(huán)路。
改進建議?? ?? ? ???
01.設計階段,PCB 布局與接地設計
射頻電路與數(shù)字電路實施物理隔離,避免信號串擾。例如,將 RF 天線區(qū)域與 CPU 芯片保持 5mm 以上間距。
關鍵信號(如時鐘線、復位線)增加屏蔽環(huán),降低靜電耦合風險。
元器件選型與濾波設計
選用 ESD 防護等級≥±15kV(HBM)的芯片,如某品牌基帶芯片集成了片內(nèi) ESD 箝位電路。
在電源輸入端并聯(lián)磁珠 + 電容濾波網(wǎng)絡(如 100nF 電容 + 100Ω/100MHz 磁珠),抑制 EFT/B 脈沖。
充電器需符合 GB 4943.1 標準,內(nèi)置共模電感和 X/Y 電容,降低傳導騷擾。
屏蔽與結(jié)構(gòu)設計
金屬中框采用多點接地,縫隙控制在 0.1mm 以內(nèi),抑制輻射泄漏。
02.生產(chǎn)階段
焊接工藝優(yōu)化:采用氮氣回流焊減少 PCB 碳化,避免因接地不良導致的騷擾超標。
整機摸底測試:在生產(chǎn)線末端增加 EMC 快速檢測設備,對靜電放電和脈沖群抗擾度進行 100% 抽檢。
未來趨勢? ? ? ??
高頻輻射控制:毫米波天線陣列的近場輻射特性需要更精密的仿真與測試手段。
多天線協(xié)同干擾:Massive MIMO 技術可能引發(fā)天線間互耦效應,需開發(fā)新型去耦合結(jié)構(gòu)。
能效與 EMC 平衡:高頻器件功耗增加導致熱 - 電磁耦合問題,需采用熱 - 電磁協(xié)同設計方法。