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光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

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光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

XXX 產(chǎn)品提供 24 個 10/100Mbps 以太網(wǎng)電口,同時設(shè)有兩個擴展槽,在實際組網(wǎng)中根據(jù)需要配置不同的上行扣板。

在EMC 實驗室進行 RE 測試項目中, 上行接口配置為長距離千兆光口接口板(LC 接口) 。 這時所有 24FE 電口接電纜自環(huán),上行接口 LC 光接口接光纖自環(huán)。 測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)高頻段有幾個頻點(625MHZ,687.5MHZ,812.5MHZ,875MHZ)超標(biāo),不能通過 CLASS B,測試結(jié)果如下:

 光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

最初測試結(jié)果

對于系統(tǒng)設(shè)備的RE 問題, 從外部來看, 一般不外乎電源, 信號電纜, 結(jié)構(gòu)縫隙泄漏幾方面原因。但由于是高頻干擾,一般不可能是電源問題,而只可能是電纜和結(jié)構(gòu)問題,因此基于此思路一般我們進行定位。

首先我們懷疑是24 根百兆網(wǎng)線帶來的輻射, 但把網(wǎng)線拔去后進行測試, 發(fā)現(xiàn)超標(biāo)頻點只是稍有一點下降,但不明顯。 這說明輻射的主要途徑不是通過百兆網(wǎng)線電纜。

接著我們用近場探頭對設(shè)備進行掃描,發(fā)現(xiàn)在上行光扣板兩個側(cè)邊輻射很大,而且都是超標(biāo)頻點。于是我們懷疑扣板拉手條與主機框接觸不好,打開看,扣板拉手條上下各有一條簧片,與機框結(jié)構(gòu)接觸很好,只是兩旁沒有簧片,但由于有螺釘連接縫隙長度不會超過 1.5cm。具體如下圖:

 光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

正面看過去實物圖

 

光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

從拉手條背面看示意圖

 

我們用導(dǎo)電銅箔處理了拉手條兩邊,處理后再用近場探頭掃描,果然兩邊輻射沒有了。這說明在高頻時,小于3cm 的縫隙也會引起輻射。

本以為問題已經(jīng)解決,但是我們用暗室進行掃描測試時,發(fā)現(xiàn)這些頻點還是超標(biāo),幅度還是沒有明顯的下降。這時設(shè)備上電纜只有光纖和電源。只好再次對設(shè)備進行地毯式掃描,偶然中發(fā)現(xiàn)光纖出口有輻射,把探頭靠近接口處光纖上,輻射很大。

仔細看了光纖出口,拉手條出口不過是一個1cm×1cm 見方的小孔, 而且周圍還有屏蔽殼。 光纖使用的是 LC 接頭,公司很多產(chǎn)品應(yīng)用。具體如下圖:

光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

LC 光纖和光模塊面板接口

原來我們一直認為光纖處出口小,光纖不會帶出輻射,這是怎么回事?后來發(fā)現(xiàn)光纖接頭里面有一根金屬加強筋,約3cm 左右。而光模塊接口的 TX 發(fā)射端也是金屬, 雖然光纖插入時兩個金屬之間沒有直接接觸,但由于距離比較近,會有高頻干擾耦合到光纖接頭金屬上面,而這時光纖接頭金屬就相當(dāng)于一根單極天線, 對外把干擾頻點輻射出來??瓷蠄D左邊一根光纖前面帶有衰減器,里面也有金屬,但比較短。如把這根光纖插入 TX 端進行測試, 輻射幅度就會大大降低。 這從另外一面也證實了上述想法。

從以上定位分析說明系統(tǒng)主要是通過光纖接頭里面的金屬向外輻射的。

輻射途徑找到,怎么解決問題?

光纖是公司許多產(chǎn)品都使用的,應(yīng)該是國際標(biāo)準(zhǔn),不可能更改。那么只能是含有光模塊的上行扣板本身輻射很大。上述超標(biāo)頻點全部是62.5MHZ 的倍頻,而 62.5MHZ 這個頻點只有上行扣板光模塊部分電路才有,系統(tǒng)其他部分中并無此頻點??戳松闲薪涌趩伟咫娐泛?PCB 設(shè)計,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的設(shè)計不妥之處,因此我們懷疑是光模塊器件問題,是否是其本身輻射比較大?

我們了解到此光模塊為國內(nèi)F 廠家產(chǎn)品, 為公司第一次使用。以前我們產(chǎn)品一般采用國際上 A公司產(chǎn)品,只是由于降成本考慮,想用 F 公司替代 A 公司產(chǎn)品。我們建議聯(lián)系 F 廠家了解光模塊 EMI 指標(biāo),同時共同解決 RE 問題。另外建議開發(fā)人員更換為 A 公司產(chǎn)品進行驗證測試。

經(jīng)過對更換為A 廠家光模塊的設(shè)備系統(tǒng)測試,可以通過 CLASS B,進一步確信了 F 公司光模塊問題,后來 F 公司對光模塊進行改進,再次進行測試, 輻射幅度有大幅度下降, 測試結(jié)果如下:

光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

公司光模塊改進后測試結(jié)果

這充分說明系統(tǒng)輻射的源頭是光模塊本身設(shè)計不當(dāng),其RE 指標(biāo)達不到系統(tǒng)要求。

 


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| 發(fā)布時間:2018.05.25    來源:電源適配器廠家
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