某机载设备辐射发射诊断与整改案例

某机载设备辐射发射超标,经诊断为线缆屏蔽层接地方式有误~
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2017-11-22 21:51
10586 0 原作者: 钟贤林来自: 成都天奥实验室 收藏 分享 邀请

1.  问题描述

  某型机某设备的RE102测试中,发现这个现象:
      a) 外接电缆屏蔽层接地时RE102超标,测试曲线如图2;
      b) 外接电缆屏蔽层不接地时RE102不超标,测试曲线如图3;
      c) 外接电缆屏蔽层接地,平铺在铜板上,RE102不超标,如图4;
      d) 外接电缆加滤波电容,屏蔽层未滤波,重复a)、b)、c),情况一样。

                                                 

                                                                                            图 1  RS485远端连接


                        

                                                                                      图2   RS485屏蔽层远端接地


                       

                                                                                   图 3   RS485屏蔽层远端不接地


                        

                                                                                 图4   RS485屏蔽层平铺在铜板上


2   原因分析


       这个现象似乎与常识不一致,大部分情况下应该是a)比b)情况好,c)比a)和b)好,d)的情况最好。根据以上现象,做如下分析,给出以上前3种情况的等效电路,见图14,假设屏蔽层上有RF信号,当不构成回路(现象b)或与地构成回路很小(现象c)时,辐射较小,不超标,当构成回路较大时(现象a)辐射较大,超标;根据这个假设分析,首先确认屏蔽层上是否有RF信号,检查屏蔽层在ACU设备内外的连接方式,发现以下问题:

      a) 双绞屏蔽线(RS485差分信号)屏蔽层定义在连接器引脚上,机上实际电缆制作时屏蔽层未搭接在连接器尾附件上,而是直接焊接在连接器引脚上,当然,这个是用户单位要求的电缆工艺;

       b) 屏蔽层通过连接器引脚进入机箱后,通过接口板与CPU板数字地连接,见图5;

       c) 接地线在机箱内部飞线连接,长度与超标频点的八分之一波长相比拟,接收来自机箱内部空间辐射的信号。
通过以上检查和分析,电缆屏蔽层上肯定有RF能量,途径为数字地传导耦合和飞线空间耦合。

                  

                                                                                                               图5  等效电路

                                                       

                                                                                                   图6  ACU内部电路


3  解决措施


       找到耦合的途径,解决方式就是切断耦合途径。
第一步:屏蔽机箱内的飞线,测试结果未见明显改善,说明数字地传导耦合占主要。
第二步:剪断屏蔽层与数字地连接的飞线,在接口板处将其短接到机壳,重复前面a)、b)、c)三种情况,测试曲线基本一致,且均通过RE102测试,测试曲线如图7。

                         

                                                                                          图7   整改后的测试曲线



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