光模塊導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)

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

在EMC 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行 RE 測(cè)試項(xiàng)目中， 上行接口配置為長(zhǎng)距離千兆光口接口板（LC 接口） 。 這時(shí)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(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)高頻段有幾個(gè)頻點(diǎn)（625MHZ,687.5MHZ,812.5MHZ,875MHZ）超標(biāo)，不能通過 CLASS B,測(cè)試結(jié)果如下：

最初測(cè)試結(jié)果

對(duì)于系統(tǒng)設(shè)備的RE 問題， 從外部來(lái)看， 一般不外乎電源， 信號(hào)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(jìn)行定位。

首先我們懷疑是24 根百兆網(wǎng)線帶來(lái)的輻射， 但把網(wǎng)線拔去后進(jìn)行測(cè)試， 發(fā)現(xiàn)超標(biāo)頻點(diǎn)只是稍有一點(diǎn)下降，但不明顯。 這說(shuō)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(chǎng)探頭對(duì)設(shè)備進(jìn)行掃描，發(fā)現(xiàn)在上行光扣板兩個(gè)側(cè)邊輻射很大，而且都是超標(biāo)頻點(diǎn)。于是我們懷疑扣板拉手條與主機(jī)框接觸不好，打開看，扣板拉手條上下各有一條簧片，與機(jī)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(zhǎng)度不會(huì)超過 1.5cm。具體如下圖：

正面看過去實(shí)物圖

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(chǎng)探頭掃描，果然兩邊輻射沒有了。這說(shuō)明在高頻時(shí)，小于3cm 的縫隙也會(huì)引起輻射。

本以為問題已經(jīng)解決，但是我們用暗室進(jìn)行掃描測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)這些頻點(diǎn)還是超標(biāo)，幅度還是沒有明顯的下降。這時(shí)設(shè)備上電纜只有光纖和電源。只好再次對(duì)設(shè)備進(jìn)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(xì)看了光纖出口，拉手條出口不過是一個(gè)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：

LC 光纖和光模塊面板接口

原來(lái)我們一直認(rèn)為光纖處出口小，光纖不會(huì)帶出輻射，這是怎么回事？后來(lái)發(fā)現(xiàn)光纖接頭里面有一根金屬加強(qiáng)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(shí)兩個(gè)金屬之間沒有直接接觸，但由于距離比較近，會(huì)有高頻干擾耦合到光纖接頭金屬上面，而這時(shí)光纖接頭金屬就相當(dāng)于一根單極天線， 對(duì)外把干擾頻點(diǎn)輻射出來(lái)。看上圖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(jìn)行測(cè)試， 輻射幅度就會(huì)大大降低。 這從另外一面也證實(shí)了上述想法。

從以上定位分析說(shuō)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(guó)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(diǎn)全部是62.5MHZ 的倍頻，而 62.5MHZ 這個(gè)頻點(diǎn)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(wú)此頻點(diǎn)。看了上行接口單板電路和 PCB 設(shè)計(jì)，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的設(shè)計(jì)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(guó)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(guó)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(shí)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(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試。

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

公司光模塊改進(jìn)后測(cè)試結(jié)果

這充分說(shuō)明系統(tǒng)輻射的源頭是光模塊本身設(shè)計(jì)不當(dāng)，其RE 指標(biāo)達(dá)不到系統(tǒng)要求。