路由器輻射騷擾測試分析與解決措施

某款路由器輻射騷擾測試結果如下圖1所示：圖1 路由器原始輻射騷擾測試結果從圖中可以看出，主要問題如下：（1）200MHz-1GHz的范圍每隔10MHz都有一個窄頻信號，且多處點超標，源點為CPU到AFE的clock和data

一、問題描述

某款路由器輻射騷擾測試結果如下圖1所示：

圖1 路由器原始輻射騷擾測試結果

從圖中可以看出，主要問題如下：

1. 200MHz-1GHz的范圍每隔10MHz都有一個窄頻信號，且多處點超標，源點為CPU到AFE的clock和data線；

2. 200MHz-700MHz的范圍內寬帶噪聲較高，部分區域少于6dB裕量，原點為SLIC部分和DSL部分的地隔離太長，U13（12V轉1.2V DC-DC芯片），12V輸入靠近電源口處；

3. 125MHz及其倍頻較高，375MHz、875MHz等頻點超過限值，主要源點5G無線卡和LAN口；

4. 983MHz超標，源點為SLIC處驅動高壓MOS的電路；

5. 960MHz超標，源點為HPNA線路內部兩個IC的clock線。

二、改進措施

措施1：

在CPU和AFE之間的clock上串33ohm，并10pf到地，10pf電容的地和AFE_PLL_AVDD2P5的地要直接連接在一起（圖2），兩者之間的Rx（從CPU傳輸到AFE的信號數據線）上用33ohm電阻（圖3）,以上措施可以抑制200MHz到1GHz的每個10MHz就有的頻點；

措施2：

在SLIC的地和DSL的地之間加兩個接觸點（圖4），200MHz到700MHz處的噪聲可以有3~5dB的下降。電源端口處加100pf電容濾除500MHz附近的噪聲（圖5），C135處的地與外界的地直接連接，改進300MHz附近的噪聲（圖5）。

措施3：

LAN口的地和PCB地之間加1nF高壓電容（圖6），壓低125MHz噪聲。5G無線卡下面加兩個彈片到母板的地（圖7），壓低875MHz和1GHz噪聲。

圖6

圖7

措施4：

SLIC 的驅動MOS產生高壓的腳上并聯10pF電容（圖8），解決983MHz噪聲。

圖8

措施5：

AR271改成33ohm（圖9），壓低960MHz噪聲。

圖9

經過以上改進后，測試結果見圖10所示：

圖10 首次改進后輻射騷擾測試結果

從改進后測試結果看，水平和垂直都可以符合FCC ClassB的限值。

將前面改進需求落實后，CPU和AFE之間的數據線上電阻用排阻代替，節約PCB空間，增加地的面積，然后調節電源層，減小不必要的電源平面（圖11）。

圖11

第二層布線挪到其它層：

圖12

去掉無用的線N49819393，節約CPU和AFE之間的空間，經過以上改進措施后，測試結果如圖13所示：

圖13

從測試結果可以看出，由于5G無線卡從2.4GHz的上方挪到了DSL電路的上方，出現375MHz的頻點，其他噪聲基本消失。

將EPHY RXCLK R294和5G TXCLK R377 改成33ohm。375MHz有較大的改善，能通過FCC Part15B的測試。

由于5G無線卡下面加了導熱墊和主板接觸，導致5G無線卡變形，875MHz較高，在更換了軟的導熱墊后可以通過FCC Part15測試。

圖14

三、總結

1. 當不同區域因為防串擾要求把地分割后，需要在適當的點預留連接點，可以減小信號的回路；

2. 在噪聲源上串聯電阻，減小信號的電流，降低倍頻幅度；

3. 所有的高頻信號線盡量以地平面為參考面，降低回流阻抗，較小回流面積；

4. 從芯片出來的電源線上的旁路電容的地腳盡量和芯片的地直接連接在一起，這要求地平面在芯片下面不要有布線，不要有成排過孔導致地平面分裂的情況；

5. 天線不要從芯片上方走線，特別是有鰭片散熱片的芯片，即使天線上有磁環也不能完全隔離噪聲；

6. 母板與子板相對應的部分，如果可以預留接地點，使用彈片連接時彈片的高度要超過兩板的距離，使彈片有形變，減小接觸阻抗。