高频辐射超支的终极原因

  某工控产品内部有电源、控制板、电源板三部分所组成，辐射发射测验超支，测验规范为EN55032-ClassB，详细产品和测验数据如下：

  测验数据中，1、2、3、5这几个超支点都是单支（窄带搅扰），其频率距离是125MHz，所以是板子上125MHz时钟的倍频引起的超支。超支的频率规模是500-900MHz，归于高频规模，而低频基本上没有噪声（125MHz，250MHz，375MHz并不超支，乃至没有噪声），为什么呢？

  125MHz的时钟很简略找到，由于一个产品里的时钟CLK是有限的，并且许多时分频率各不相同，这个工控产品里一切的125MHz的时钟如下图所示：

  产品的CPU（RK3399）和PHY芯片（RTL8211E）之间有三个125MHz的时钟，到底是哪个引起的超支，或许三个都超支？

  所以我用控制变量法逐一进行滤波，发现并没什么改进，乃至把三个125MHz时钟走线从源头切断，噪声并没有下降，仍旧超支。阐明超支的噪声跟这三个125MHz时钟没有直接的联系。

  后来我把PHY芯片的25MHz无源晶体去掉，噪声就完全消失了。但这并不能说超支是25MHz晶体引起的，由于去掉晶体之后，PHY芯片也没办法正常工作了。不过这个办法基本能确认噪声是PHY芯片出来的，所以要仔细剖析PHY芯片以及其PCB布局。所以我下载了PHY芯片的规格书，剖析其有几率存在的问题。

  从上图PHY芯片引脚散布图中能够精确的看出来，35号引脚（CLKOUT引脚）是PHY芯片给CPU供给的125MHz的参阅时钟，而34号引脚（LED2引脚）是连接到RJ45网口的指示灯。这两个引脚靠的很近，指示灯走线MHz的噪声然后辐射出去。

  上图黄色高亮部分是LED的走线MHz时钟走线和LED走线有一小部分平衡走线，使得LED走线.LED走线十分长，并且周围的地很不完好，这就使LED走线成为很好的单极子辐射天线

  已然剖析出了噪声源，也知道了辐射的天线，那处理起来就很简略了，在LED走线nF的电容，就会有很不错的作用（超支频率规模为500-900MHz，滤波电容挑选100pF-1000pF都能够），以下是加电容前后比照数据

  这个事例有一个特色，超支的是125MHz时钟的倍频，可是只要高频超支（500-900MHz），低频却没有噪声，为什么呢？

  其实，LED线上的辐射是典型的单机子天线辐射模型（也是常说的共模辐射模型），辐射巨细跟这些参数有关

  从这个公式中能够看出，辐射巨细跟噪声电流、天线长度、噪声频率成正比，而这个事例中LED的辐射，是这个模型的一个变形，详细如下：

  这个事例中，时钟走线MHz的噪声经过散布电容耦合到了LED走线上，这个电容只要几pF，所以关于低频来说，阻抗很大，关于高频来说，阻抗却很小，所以高频噪声（500-900MHz规模的倍频）更简略耦合到LED走线上，然后辐射出去。

  在LED走线L不能缩短、频率f固定125MHz的情况下，只能考虑减小LED走线上的噪声电流I，减小这个电流的办法有两个：1.增大走线散布电容C，就需要把LED走线MHz的CLK线分隔，添加走线距离，或许走线.在LED走线源头做滤波，电容或许磁珠都有比较好的作用。