在智能手機(jī)普及的今天，電磁兼容性（EMC）已成為影響用戶體驗(yàn)和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。從靜電干擾到信號(hào)騷擾，手機(jī)在復(fù)雜電磁環(huán)境中面臨著多重挑戰(zhàn)。本文將結(jié)合實(shí)測(cè)案例，解析手機(jī)電磁兼容測(cè)試中的典型問(wèn)題，并分享針對(duì)性的優(yōu)化方案。

測(cè)試場(chǎng)景與核心故障

靜電放電抗擾度試驗(yàn)

靜電放電（ESD）是日常生活中最常見的電磁干擾源之一，測(cè)試中常出現(xiàn)以下典型問(wèn)題：

通話中斷：當(dāng)靜電脈沖耦合到射頻電路時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通信信噪比驟降。例如某機(jī)型在 ±8kV 接觸放電測(cè)試中，出現(xiàn)持續(xù) 3 秒的話音斷續(xù)，原因?yàn)樯漕l前端芯片的 ESD 保護(hù)電路設(shè)計(jì)冗余不足。

系統(tǒng)異常：基帶電路的復(fù)位電路對(duì)靜電敏感，曾有機(jī)型在 ±15kV 空氣放電時(shí)頻繁重啟，經(jīng)排查是復(fù)位引腳的濾波電容選型不當(dāng)。

硬件損傷：極端情況下，高達(dá) 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(dǎo)致內(nèi)部絕緣層擊穿，引發(fā)整機(jī)無(wú)法開機(jī)。

電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

電快速瞬變脈沖群（EFT/B）的高頻、高能量，對(duì)手機(jī)內(nèi)部電路構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：

通信鏈路中斷：脈沖群通過(guò)電源線路耦合，對(duì)半導(dǎo)體結(jié)電容快速充電，導(dǎo)致基帶芯片與射頻模塊的 SPI 通信總線出現(xiàn)誤碼。某 4G 機(jī)型在 4kV 脈沖群測(cè)試中，出現(xiàn) LTE 信號(hào)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(hào)，導(dǎo)致觸控失靈或 APP 閃退。實(shí)測(cè)中曾發(fā)現(xiàn)，某機(jī)型在 EFT/B 測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)誤將干擾信號(hào)識(shí)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(dǎo)致存儲(chǔ)芯片出現(xiàn)位翻轉(zhuǎn)，某機(jī)型的 EMMC 芯片在測(cè)試后出現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)丟失，經(jīng)分析是片選信號(hào)受到耦合干擾。

輻射騷擾與傳導(dǎo)騷擾測(cè)試

在電磁兼容認(rèn)證中，輻射騷擾（RE）和傳導(dǎo)騷擾（CE）超標(biāo)是最常見的不合格項(xiàng)：

充電器兼容性問(wèn)題：第三方充電器因未經(jīng)過(guò) EMC 設(shè)計(jì)，可能成為騷擾源。某品牌手機(jī)搭配非原裝充電器時(shí)，傳導(dǎo)騷擾在 150kHz-30MHz 頻段超出 CISPR 32 標(biāo)準(zhǔn) 6dBμV。

整機(jī)協(xié)同干擾：當(dāng)手機(jī)與充電器聯(lián)合工作時(shí)，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(jī)型在 2.4GHz 頻段的輻射騷擾超標(biāo)，原因?yàn)?PA 模塊與電源轉(zhuǎn)換器的接地路徑形成環(huán)路。

改進(jìn)建議

01設(shè)計(jì)階段

PCB 布局與接地設(shè)計(jì)

采用多層板結(jié)構(gòu)，將電源層與地層緊密耦合，減少電源平面阻抗。

射頻電路與數(shù)字電路實(shí)施物理隔離，避免信號(hào)串?dāng)_。例如，將 RF 天線區(qū)域與 CPU 芯片保持 5mm 以上間距。

關(guān)鍵信號(hào)（如時(shí)鐘線、復(fù)位線）增加屏蔽環(huán)，降低靜電耦合風(fēng)險(xiǎn)。

元器件選型與濾波設(shè)計(jì)

選用 ESD 防護(hù)等級(jí)≥±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(luò)（如 100nF 電容 + 100Ω/100MHz 磁珠），抑制 EFT/B 脈沖。

充電器需符合 GB 4943.1 標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置共模電感和 X/Y 電容，降低傳導(dǎo)騷擾。

屏蔽與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

金屬中框采用多點(diǎn)接地，縫隙控制在 0.1mm 以內(nèi)，抑制輻射泄漏。

攝像頭、揚(yáng)聲器等開孔處增加導(dǎo)電布襯墊，形成完整的法拉第籠結(jié)構(gòu)。

02生產(chǎn)階段

元器件篩選：對(duì)敏感元件（如射頻開關(guān)、晶振）進(jìn)行批次抽樣測(cè)試，確保 ESD 和 EFT/B 性能一致性。

焊接工藝優(yōu)化：采用氮?dú)饣亓骱笢p少 PCB 碳化，避免因接地不良導(dǎo)致的騷擾超標(biāo)。

整機(jī)摸底測(cè)試：在生產(chǎn)線末端增加 EMC 快速檢測(cè)設(shè)備，對(duì)靜電放電和脈沖群抗擾度進(jìn)行 100% 抽檢。

未來(lái)趨勢(shì)

隨著 5G-A 和 6G 技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)頻段向毫米波擴(kuò)展（如 28GHz、39GHz），電磁兼容測(cè)試面臨新挑戰(zhàn)：

高頻輻射控制：毫米波天線陣列的近場(chǎng)輻射特性需要更精密的仿真與測(cè)試手段。

多天線協(xié)同干擾：Massive MIMO 技術(shù)可能引發(fā)天線間互耦效應(yīng)，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(dǎo)致熱 - 電磁耦合問(wèn)題，需采用熱 - 電磁協(xié)同設(shè)計(jì)方法。

審核編輯 黃宇