大屏幕数码显示设备辐射干扰试验的研究

【摘要】市场上随处可见有大量的大屏幕数码显示设备，这些设备由于其特殊的结构，会产生的一定的电磁场，对周围的人体、环境、其他设备造成一定的影响，影响人们的日常工作。

论文探讨的是电磁兼容[1]领域，论文介绍了大屏幕数码显示设备的辐射干扰试验，此试验模拟测试此设备在环境中所产生的电磁场，发现在一定程度上设备是会产生一定超限值的电磁场。

针对这种超限值的现象，研究设备的内部，抓出几个较容易干扰的点，进行整改，最终将设备的辐射干扰降低到合格范围内。

论文通过试验、分析和整改，介绍了目前市场上比较常见的大屏幕数码显示设备，和它的辐射干扰试验的试验方法，常见问题的解决对策，探讨了大屏幕数码显示设备在辐射干扰测试中所遇到的一些问题和解决这些问题几类方法。

【关键词】电磁兼容；辐射干扰；极限值

1、设备介绍

1.1系统的介绍

系统模拟显示了一个3行4列的大屏幕显示系统[2]。

大屏幕数码显示设备的桌面为一个（1366*4）×（768*3）的高分辨率[3]的GPS信息地图，该信息显示可以通过多屏拼接控制器的本地硬盘系统直接运行或通过多屏拼接控制器的网络抓屏处理方式运行显示。

1.2设备特性

1.2.1可轻松接入多路信号

可以接受视频（NTSC/PAL）信号以及高清晰度电视信号（HDTV）。

1.2.2内部画面分割器

本产品内部画面分割器可将输入图像进行分割，以达到组墙显示整幅图像的功能。

1.2.3高质量的画面

高分辨率——WXGA：1366×768像素、无残影、高对比度、高亮度、宽视角。

1.2.4方便简单的安装和维护

轻松会聚、符合几何光学原理、长寿命。

1.2.5低功耗

单元最大总耗电量是300瓦。

1.2.6非常可靠的控制系统

本投影设备通过遥控器控制，也可经由RS-232端口通过计算机进行智能控制。

2、辐射干扰试验

2.1辐射干扰的基本概念

辐射干扰[5]（Radiated Emission）：干扰源（待测物）藉由空气（Free Space）之方式而干扰其他电子产品者。实际测试是利用天线于OATS测量待测物之辐射干扰。

2.2辐射干扰的测试架构

以大屏幕数码显示设备为例：

产品：大屏幕数码显示设备

依据标准：GB9254-2008 Class A；

极限值[6]：Class A

A级ITE 1GHz以下辐射限值

频率范围（MHz） 距离（m） 准峰值QP（dBμV/m）

30-230 10（3） 40（42.5）

230-1000 10（3） 47（43.9）

场地：Shielding Room详如ANSI 63.4/CISPR 16，均须符合NSA量测；

EMI接收机：量测准峰值[7] （Quasi Peak）、平均值[8] （Average）；

测试天线：Biconilog（Broad Band）一般适用频率范围： 20～2000MHz，常用于的EMI RE 1GHz以下的量测；

测试架构：待测物置于高80cm非导体桌面，可360度旋转，接收天线置于距待测物3m/10m距离，高度可在1至4米间移动，量测待测物之最大辐射电场强度，以Quasi Peak（准峰值）为准，并应于水平及垂直极化方向各量测一次。

图3 测试架构图

3、辐射干扰试验结果和解决方法

3.1辐射干扰试验结果

图4 30M-300M 垂直 测试图

垂直试验结果如图所示，30M附近预留量较小，155M附近超极限值，垂直极化[9]不合格。

图5 30M-300M 水平 测试图

水平试验结果如图所示，除165M附近有超预留量外，其他均在6dB范围以下，水平极化合格。

3.2辐射干扰试验结果和对策研究

观看测试图水平图基本合格，垂直图存在超差，对垂直极化部分进行问题分析。依据[图430M-300M垂直测试图]：30M、84M、111M、155M附近均超极限值。

经过分析，超极限值的可能是多方面问题产生：

输入电源线造成，输入线过长，电源线未加屏蔽磁环，造成30M附近较低频的部分有超极限值。对策研究：将输入电源线过长部分绕8字线，并将电源线上加磁环用扎线带以固定。

设备外壳屏蔽部分有漏缝隙，设备外壳均为金属材质，金属材质可以屏蔽一定的电磁辐射，而部分设备外壳接缝不紧密，造成电磁场透过外壳屏蔽缝隙，而产生部分点超极限值。对策研究：观察设备的外壳接缝部分，将不紧密部分，压合紧密，部分漏缝部分，可剪适量大小的铜箔，从内侧贴上。

内部的模块传输到显示屏的主信号线造成。对策研究：将主信号线靠近显示屏一段加磁环并用扎线带固定。

由于设备为拼接组合而成，设备的部分点位无法达到密合的效果，造成部分点位的极限值超差。对策研究：针对这部分特殊的点位，可以通过人体辅触的办法，即用手触及产品的外部点位，观察测试图，如触及部分点位，测试图上曲线有明显的下降，即刻记录点位，对该点位进行接地或者接金属部位处理，可贴铜箔加导电泡棉，如有加漆部分，可小面积打磨。

3.3整改后辐射干扰试验结果

经过整改，对设备重新进行垂直极化的试验，得到如下图，试验结果合格。

图6 30M-300M 垂直 整改测试图

4、总结

论文介绍了大屏幕数码显示设备，并通过试验模拟大屏幕数码显示设备在环境中所产生的辐射干扰，以数据为依据，对设备上所产生的超限值的电磁场进行研究，并将其消除。论文只是小批量的通过简易的方式对设备进行整改，但根据整改后的效果可以大批量的运用在设备生产上。

随着科技的进步，设备的功能将越来越多，集成部件和附加功能也随之不断增多，辐射干扰的问题会越来越多，对设备电子和机构设计的要求也就随之加大，需要电子设计、机构设计等的共同努力来完成设备更好的功能实现和更好的符合标准要求。

参考文献

[1]期刊：赵阳，颜伟，赵波，罗永超，李世锦.电路辐射干扰机理诊断与特性估计.电工技术学报，2010-10-26

[2]学位论文：李瑾.LED大屏幕显示系统的视频信息泄漏研究.西安电子科技大学.2011-06-01

[3]学位论文：.高分辨率遥感图像分类技术研究.中国科学院研究生院（遥感应用研究所），2006-04-01

[4]学位论文：刘凤鹏.视频信号转换与光纤传输技术研究.西安电子科技大学，2008-01-01

[5]期刊：庞姬，杨中海，沈庚麟.30MHz～1000MHz电场辐射干扰测试中测量不确定度的评估方法.安全与电磁兼容，2004-06-26

[6]学位论文：周永军.电磁场与生物体相互作用及安全性分析.西安电子科技大学，2011-03-01

[7]期刊：钱时祥，江炜宁，江岩.电磁兼容测试中准峰值检波器数字化设计.电测与仪表. 2010-05-25

[8]期刊：黄大明，于虹.EMC测试中的峰值、准峰值、平均值、均方根值.杭州电子科技大学学报，2013-06-15

[9]期刊：张沛军，陈燕武.垂直极化天线在地面数字电视传输中的应用.广播与电视技术，2005-05-25