傳導(dǎo)騷擾整改經(jīng)驗(yàn)案例

1、本文格式為word版，下載可任意編輯傳導(dǎo)騷擾整改經(jīng)驗(yàn)案例 概述 始終以來，我司的交換機(jī)產(chǎn)品都沒有遇到過嚴(yán)峻的 cs 問題，主要緣由有兩個(gè)：一是出口國內(nèi)和部分海外的產(chǎn)品不需要做跟 cs 相關(guān)的 cb 認(rèn)證，只需要做 3c 認(rèn)證，所以內(nèi)部也沒有測試。二是以前的傻瓜交換機(jī)測試 cs 的測試模型是 ping 包的方式，這種模型流量較小，比較簡單通過。在2021 年的時(shí)候，我司開頭做銳捷的管理型交換機(jī) s2952g-e v3，客戶提出了全新的測試模型，而且明確提出這一款產(chǎn)品需要出口海外，需要進(jìn)行 cb 認(rèn)證（cb 認(rèn)證包含 cs 測試）。 在做 switch-bcm00-0002（銳捷 s2952g-e

2、 v3）項(xiàng)目過程中，cs 問題成為了我們這個(gè)項(xiàng)目最大的難題。經(jīng)過我們公司檢測認(rèn)證部 emc 專家、項(xiàng)目硬件工程師、客戶和 broadcom 多方長達(dá)大半年的努力，在硬件、軟件和結(jié)構(gòu)三分面進(jìn)行改善之后，目前該項(xiàng)目的 cs 問題已經(jīng)得到解決，現(xiàn)將整改過程中的閱歷整理出來，形成閱歷案例，供后續(xù)項(xiàng)目參考。 cs 測試的現(xiàn)象大致有如下三種： 1、 端口 link down。 2、 端口沒有 link down，但是端口有 crc 錯(cuò)誤報(bào)文。 3、 端口沒有 link down，也沒有 crc 錯(cuò)誤報(bào)文。 上面的三種測試結(jié)果，前兩種是等級 b 的標(biāo)準(zhǔn)，第三種是等級 a 的標(biāo)準(zhǔn)。按道理來講，cs 屬于 em

3、s 類，無論是等級 abc 都是可以的。產(chǎn)品能夠過等級 c 就拿等級 c 的認(rèn)證，過 a 就拿等級 a的認(rèn)證，這個(gè)不是強(qiáng)制的標(biāo)準(zhǔn)，不像 emi 那樣屬于強(qiáng)制。但是我們客戶，銳捷自己的標(biāo)準(zhǔn)高于法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)，銳捷要求 a，即只接收第三種，不允許端口 link down，也不允許有 crc 錯(cuò)誤報(bào)文。 一、 測試模型 1. s cs 測試電壓等級 說明： 一、 以 3v 的測試電壓為例，3v 為有效值，未調(diào)制信號的峰峰值為（3v/0.707）*2=4.2438v*2=8.486v，所以 80%調(diào)制的信號的峰峰值為 8.486v*1.8=15.27v。 二、 銳捷在我司的交換機(jī)，測試等級都是 3v。 2

4、. s cs 測試儀器 cs 的測試儀器分為如下三部分： 射頻信號源。 功率衰減器 t2：6db 衰減。 注入鉗：分為電流注入鉗和電磁注入鉗。（我司為電磁注入鉗，信寶那邊為電流鉗，法規(guī)規(guī)定假如兩種的測試結(jié)果不全都，以電流注入鉗為準(zhǔn)） 3. 銳捷網(wǎng)口 s cs 測試模型 下圖是銳捷定義的測試網(wǎng)口 cs 的模型圖，網(wǎng)口和光口都需要自環(huán)，進(jìn)入風(fēng)暴模式。留意，這個(gè)模型僅僅對銳捷這個(gè)客戶有效，據(jù)我了解華為就不是采納這種方法，而是采納發(fā)包機(jī)打流的方法進(jìn)行測試。 首先定義一個(gè)概念，幫助端口。幫助端口定義如下，當(dāng)干擾加載端口一時(shí)，跟端口一通過網(wǎng)線連接起來的另一個(gè)端口就叫幫助端口。測試端口和幫助端口需要上下連接

5、，即假如測試端口為ge1 時(shí)，幫助端口為 ge0。反過來，當(dāng)測試端口為 ge0 時(shí)，幫助端口為 ge1。留意幫助端口不要選擇其他端口（即不要選擇 ge2 或者其他端口），由于那樣選擇性太多，故障現(xiàn)象千差萬別。 4. 銳捷網(wǎng)口 s cs 測試的詳細(xì)參數(shù) 銳捷對于測試環(huán)境的詳細(xì)的要求如下： 網(wǎng)線長度：jdm 項(xiàng)目網(wǎng)線長度為 0.8 米。 端口速率：端口的最高速率，千兆產(chǎn)品需要測試端口為千兆的狀況，不允許降低速率為 100m，或者 10m 去測試。（對于千兆的產(chǎn)品，千兆一般是最難通過的，100m 和 10m 由于采納的編碼原理不一樣，速率更低導(dǎo)致容錯(cuò)率很高，cs 一般不會有什么問題） 端口數(shù)量：需要

6、滿載測試，全部端口都要接上，不允許只接部分端口。（只接部分端口，特殊是只接測試端口和幫助端口，其他端口不接的狀況，跟滿載測試的測試結(jié)果有很大的不同，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了驗(yàn)證。） 測試電壓：3v。 駐留時(shí)間:1s，認(rèn)證和客戶那邊都是測試 1s。 測試頻率：0.15mhz-80mhz。 查看測試結(jié)果：在測試之前需要 clear log 和 clear counter，測試過程中，拔掉串口線。測試完成之后，接上串口線，查看 show log 和 show interface counter err.不允許有端口 down 的狀況，不允許有 crc。即要求為 class a。 如下是測試過程中的 log。

7、 二、 layout 影響分析 1. d led 燈線 在進(jìn)行 cs 測試時(shí)，高壓側(cè)的 mdix 線上面的干擾能量會很大，假如它旁邊有走線，那么干擾的能量將會串?dāng)_到旁邊的走線上，進(jìn)而跑到系統(tǒng)端去，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。 下圖中高亮的線是 s2952 第一版的燈線，從中可以看出，燈線跟網(wǎng)口的走線交叉在一起了，有些地方甚至有部分重疊。這就導(dǎo)致在進(jìn)行 cs 測試時(shí)，干擾能量從燈線串到系統(tǒng)端去。 結(jié)合燈線的原理框圖來分析： 上圖是我們燈線的原理框圖，cs 的干擾能量經(jīng)過燈線，電阻和磁珠傳到了系統(tǒng)端。 抑制這個(gè)串?dāng)_上的能量的最好的方法是斷開這個(gè)通路，led 燈做單獨(dú)的燈板顯示，但是在 52口的設(shè)備中，是沒

8、有空間去做燈板的，所以這個(gè)通路不能去掉。只能想方法增大這個(gè)燈線上對干擾頻率的抑制力量。最終我們的解決的方法是把 600 歐姆磁珠改為 1000 歐姆或者更高阻抗的磁珠。將這一條通路上面的能量抑制到最低。 最終，我們選擇了如下這個(gè)物料： 2060210010041197 電子料_電感_磁珠 chip_fb,1000,25%,0.49,350ma,0402,blm15ax102sn1d(murata) 2. x mdix 走線不要重疊 在進(jìn)行 cs 測試的過程中，發(fā)覺一個(gè)現(xiàn)象。在測試某個(gè)端口時(shí)，不僅測試端口和幫助的端口會link down，連相鄰的端口也會 link down。例如，測試端口 ge

9、12 時(shí)，不僅 ge11、ge12 會 link down，連 ge9、ge10 也會 link down。 后面我們做了這樣的試驗(yàn)，將某個(gè)端口飛線出來測試。這個(gè)時(shí)候，很多端口的相鄰端口發(fā)生link down 的問題得到了解決。 結(jié)合 pcb 分析，發(fā)覺網(wǎng)口高壓側(cè)的 mdix 線，有部分端口有重疊的現(xiàn)象。高壓側(cè)的 mdix 差分線的重疊，會造成他們之間的串?dāng)_會加大。不僅會造成百米網(wǎng)線測試簡單丟包，還會造成 cs 測試時(shí)，相鄰端口簡單 down 的問題。如下是兩種 layout 的對比。 我司原版的 layout。 銳捷改板改進(jìn)的 layout。 3. x mdix 走線不能過長 phy 到網(wǎng)絡(luò)

10、變壓器的 mdix 走線過長，也會影響端口的 cs。 mdix 走線過長，首先會影響網(wǎng)口的信號質(zhì)量，特殊是千兆眼圖的信號的幅值會降低。在我司原來的 pcb 上，左邊的 24 個(gè)口 mdix 走線過長，導(dǎo)致眼圖幾乎都不達(dá)標(biāo)。即使把 mac 和 phy 芯片的rdac 電阻調(diào)低到最小， （芯片規(guī)格書要求必需在 5%范圍內(nèi)，選用 1%精度的電阻，我們選用 115k 的），其千兆眼圖的幅值還是會偏低，達(dá)不到 ieee802.3 標(biāo)準(zhǔn)的要求。 我們特地對比測試 s2952 老板子的左邊 24 個(gè)端口和右邊 24 個(gè)端口，發(fā)覺左邊 24 個(gè)端口比右邊 24 個(gè)端口 cs 測試更加簡單出問題。他們的區(qū)分就在

11、于左邊 24 個(gè)端口的 mdix 的走線較長，眼圖不達(dá)標(biāo)。右邊 24 個(gè)端口的 mdix 走線較短，眼圖質(zhì)量滿意要求。 如下是我司第一版的 pcb。 如下是最終改板的 pcb 走線圖，從圖中可以看出，我們調(diào)整了主芯片的位置，保證了每個(gè)芯片的 mdix 走線不會過長，最終這個(gè)方案下全部的端口的 cs 都能達(dá)標(biāo)。 三、 主板上關(guān)鍵器件影響分析 1. 阻容方案 在整改 cs 的過程中，我們驗(yàn)證過如下幾種方案： 1、 在 mdix 差分線上面串接 1-3 歐姆電阻。 2、 在 mdix 差分線上面并聯(lián) 4.7pf 電容，10pf 電容，及去掉該電容。 3、 在變壓器的中心抽頭（phy 側(cè)），調(diào)整抽頭的

12、電容為 102，103，104。 4、 在變壓器的中心抽頭（rj45 側(cè)），調(diào)整抽頭的電阻為 0 歐姆，75 歐姆,150 歐姆。 5、 在變壓器的中心抽頭（rj45 側(cè)），調(diào)整抽頭的電容為 68pf，100pf，1000pf，10000pf。 6、 更換網(wǎng)絡(luò)變壓器。 實(shí)際驗(yàn)證發(fā)覺，前面 5 種方案并沒有對 cs 有明顯的改善，只有第六種方案，更換網(wǎng)絡(luò)變壓器對 cs 測試的效果明顯，所以我們重點(diǎn)驗(yàn)證不同的網(wǎng)絡(luò)變壓器。 2. 網(wǎng)絡(luò)變壓器方案 在驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)變壓器的過程中，方案細(xì)分如下： 1、 驗(yàn)證不同品牌的共模線圈朝 phy 側(cè)的網(wǎng)絡(luò)變壓器。 2、 驗(yàn)證不同品牌的共模線圈朝 rj45 側(cè)的網(wǎng)絡(luò)變壓器

13、。 3、 驗(yàn)證不同品牌的雙共模線圈的網(wǎng)絡(luò)變壓器。 4、 讓供應(yīng)商針對性的對 cmrr 這個(gè)參數(shù)進(jìn)行改善，驗(yàn)證對 cs 的改善效果。 在驗(yàn)證過程中，方案一、二、三都對 cs 的改善效果不是很明顯。所以，我們從理論進(jìn)行分析，給網(wǎng)絡(luò)變壓器的廠家提出方案，讓他們給我們做出 cmrr 性能更佳的網(wǎng)絡(luò)變壓器。最終，攸特給我們做了幾款網(wǎng)絡(luò)變壓器，最終發(fā)覺型號為 utg72t22 的效果最好。 一般的網(wǎng)絡(luò)變壓器的 cmrr 參數(shù)，在 1-100mhz 內(nèi)，至少達(dá)到-30db。utg72t22 這一款變壓器，在這一個(gè)參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，可以達(dá)到-35db。從供應(yīng)商那邊了解到，他們改善 cmrr 的方法是通過調(diào)整共模

14、線圈的磁環(huán)的配方，增加共模線圈上繞線的圈數(shù)。 四、 結(jié)構(gòu)方面影響分析 在 cs 整改過程中，我們發(fā)覺結(jié)果對于 cs 的影響也是特別大。主要在兩個(gè)方面，一是 sgcc 和 secc 兩種不同的板材對我們 cs 影響很大，二是接地孔。 1. c sgcc 和 和 secc 一般機(jī)殼的五金材料包括兩種，secc 和 sgcc。 secc：電鍍鋅鋼板，具有優(yōu)越的耐腐蝕性，耐腐蝕性跟鍍鋅層的厚度有關(guān)，也保持了冷軋板的 加工型。但是其導(dǎo)電性能較差，特殊表現(xiàn)在搭接處的電氣連接較差。 sgcc：熱浸鋅鋼板，目前大陸這邊臨時(shí)無廠家可以生產(chǎn)，主要從.和國外進(jìn)口。其導(dǎo)電的性能比 secc 要好。sgcc 分為大鋅花

15、和小鋅花兩種，小鋅花的生產(chǎn)工藝要求更加高，但是小鋅花的耐腐蝕性更加好。所以我們盡量要求廠家給我們小鋅花的。 從價(jià)格上，以前 secc 比較有優(yōu)勢，但是目前大陸這邊成本上漲比較厲害，導(dǎo)致 sgcc 反而更加有價(jià)格優(yōu)勢，所以消失這種狀況，以前為了節(jié)約成本，許多廠家從 sgcc 切換到 secc，現(xiàn)在又從 secc切換到 sgcc。 后續(xù)建議都采納 sgcc 的機(jī)殼，由于 sgcc 的導(dǎo)電性能更加好。這在 emc 的測試中，有顯著的好處。特地對比 s2952 同一個(gè)批次的 pcb，分別放在 sgcc 和 secc 的機(jī)殼中去測試其 cs 性能，對于特定的幾個(gè)端口，sgcc 材質(zhì) cs 能夠過 4v，

16、而 secc 只能夠過 3v。 secc 的顏色比 sgcc 較暗一些，較好區(qū)分，參考如下的圖。 secc(上蓋、下蓋和后面)： sgcc (上蓋、下蓋和后面)： ： 2. 接地孔 從本次 cs 的測試中，接地點(diǎn)對 cs 的影響也特別的大。secc 材質(zhì)的老機(jī)殼的接地點(diǎn)接地性能不是很好，由于 secc 機(jī)殼上面有一層電鍍的鋅，這一種工藝導(dǎo)致接觸點(diǎn)阻抗加大。在驗(yàn)證 cs 的過程中，老機(jī)殼常常需要把接地孔上面的鋅層刮開，cs 才能過。 sgcc 材質(zhì)的新機(jī)殼的接地點(diǎn)接地性能要明顯更好。刮開和不刮開接地孔上面的那一個(gè)鋅層對測試結(jié)果的影響不大，說明這種方式的接觸是特別良好的。 3. 結(jié)構(gòu)上其他的方面

17、一、機(jī)殼的折邊對于 rj45 同下蓋之間的連接性能的好壞起到重要的作用，機(jī)殼增加折邊，對于 emc 最明顯的改善效果是雷擊，esd 等，我們這一次沒有不折邊的機(jī)殼，無法對比一個(gè)數(shù)據(jù)輸出來，證明折邊的效果， 但是從理論分析來看，折邊對于更好的將干擾接到大地有好處，建議后續(xù)全部機(jī)殼都加上折邊。 二、在機(jī)殼生產(chǎn)過程中，需要盡量掌握好噴漆工藝。特殊留意上下殼之間的接觸點(diǎn)不要有噴漆，這樣會特別影響機(jī)殼的接觸?？梢宰屛褰饛S在生產(chǎn)的過程中，把重要的不能噴漆的地方用膠布粘好。 如下是沒有掌握好噴漆步驟的機(jī)殼。 五、 軟件影響分析 1. 軟件的寄存器配置對 s cs 的影響 本次項(xiàng)目 cs 的解決還需要修改 phy 相關(guān)的部分寄存器，這些寄存器的目的是增加 mac 和 phy 芯片的接收閾值的容錯(cuò)力量，但是這些寄存器并沒有對客戶開放，我們和銳捷都問過 broadcom 幾次，但是 broadcom 覺得這些寄存器的說明涉及機(jī)密，并沒有供應(yīng)給我們。