数字机顶盒电磁抗干扰的设计技巧
图2是一款采用NXP数字硅高频头的机顶盒在标准实验室测试的数据，其中在29．33 MHz至30 MHz之间，大电流电感抗干扰的能力离标准的要求差1 dB左右。
在不影响机顶盒性能的情况下，根据信号通路的路径和电容越小通过的频率越高的特性，将图3中耦合输入电容C99的容值减小，由原来的1 000 pF减为120 pF。再测试，发现数据刚刚临界，没有余量。于是翻阅资料，发现事实上由于许多IC线性度性能的限制，需要在RF输入端加入一个陷波滤波器来滤除以28 MHz为中心点，带宽为4 MHz(26～30 MHz)的窄带信号，来保证测试通过。于是增加了滤波电路，如图3所示。
此电路经过电路仿真和实际测试，对26～30 MHz的信号有大约15 dB的衰减，同时在100 MHz的衰减只有0．4 dB左右，因此对接收机低端灵敏度的影响很小，可以忽略不计。
加装滤波器电路的机器经过测试，顺利的通过了测试，并且有6 dB的余量，同时不影响机器的接收性能。
3．2 天线端的屏蔽效能S4
3．2．1 对S4的描述和测试标准
该项测试是评价受试设备天线端的屏蔽效能。干扰信号通过吸收钳耦合到天线端的屏蔽层(地线)及天线端本身2种途径注入到被测设备，干扰分别通过吸收钳和天线端本身注入到被测设备所经过的路径损耗村田电感之差就是天线端的屏蔽效能。更具体的讲，是入射到屏蔽层的电磁场幅度与穿透屏蔽层传输的电磁场幅度之比。对地面电视接收机的屏蔽效能的限值为50dB。
3．2．2 屏蔽效能S4的测试数据
图4是一款高清数字机顶盒在标准实验室测试的数据，从测试结果看，只有低频段205．5 MHz通过测试，并且余量也只有0．6 dB，中高频段都没有通过测试，需要至少6 dB的屏蔽增强改进。
3．2．3 对S4测试数据的分析
如果数字机顶盒的RF输入线没有采用屏蔽线，则外界的大功率电感贴片电感器辐射干扰很容易耦合到导线上，产生干扰电流，并带到屏蔽壳上，并进而耦合到内部电子电路上。假如使用良好的屏蔽线，则外部电磁干扰，只会存在于屏蔽壳的外部，而不会干扰到内部电路。而如果屏蔽线与屏蔽壳结合不紧密，则干扰电流还会进入到屏蔽壳的内部，是屏蔽效能降低。反之，除非电缆屏蔽层边缘与外壳相连，外壳内部的噪声电流也会沿着屏蔽层流出外壳。
3．2．4 对数字机顶盒设计的改进
(1)PCB布线的改进。将射频输入线与敷地之间的间隔加大，至少有1 mm的间隔，这样可以减少射频先与地线之间的耦合，因为地线与屏蔽壳是连在一起的，因此可能会导致信号线中的干扰信号向外辐射。具体要更改的地方如图5所示。
(2)屏蔽壳的设计改进。如前所述，最有效的方法是改进屏蔽壳的密闭性，是输入电缆的屏蔽层与机顶盒的屏蔽壳紧密相连，同时保证屏蔽壳是一个完整的大功率电感贴片电感器密闭体。然而实际操作来说，对于硅高频头ON BOARD设计，鉴于成本的设计，只能尽量接近理想的要求。
具体的改法是把过孔式的屏蔽壳装配的时候手工在功率电感焊接面把屏蔽壳露出脚位扭十字固定，并且在元件面的PCB上沿着屏蔽壳的正下面敷地并露铜，在过波峰焊的时候保证其脚位焊接良好。具体的更改如图6所示。
经过上述的更改，机顶盒顺利地通过了测试，并且有5 dB的余量。
4 结语
EN55020用于判定产品的抗干扰特性，主要是引入信噪比作为性能判定依据。此外，标准中的S1，S2，S4为内部抗扰度的测试，即将干扰信号注入到产品的内部来测试产品的各部分的抗干扰能力，而S3，S5则是外部抗扰度，即模压电感器测试产品对外部磁场和外部环境的抗干扰能力。理解EN55020测试的关键就在于理解各项抗干扰测试的评定方法。另外，在测试中还要注意区分不同测试之间干扰信号的频率范围。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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2017-9-25 17:15 上传
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