为啥低速MCU单板辐射测试会有200M-1Ghz的辐射信号

低速MCU（如8位或16位单片机）单板在辐射测试中出现 200MHz~1GHz的高频辐射信号，看似不合理，但实际上是由多种因素共同导致的。以下是详细原因分析及解决方案：

1.根本原因分析:

(1) 时钟谐波与开关噪声
低速MCU的时钟谐波：  即使MCU主频较低（如16MHz），其方波时钟信号的 高频谐波 可延伸至GHz范围。例如：   - 16MHz方波的奇次谐波（3次=48MHz，5次=80MHz…）可能通过非线性器件（如MOSFET、二极管）混频，产生更高频分量（如200MHz以上）。  
开关电源噪声：  板载DC-DC或LDO的开关频率（如500kHz~2MHz）及其谐波会通过电源网络耦合到其他线路，形成高频辐射。

(2) PCB布局与回流路径:不完整的地平面：  地平面裂缝或分割不当会导致高频信号回流路径绕行，形成环形天线效应。  长走线充当天线：  未匹配的I/O线、电源线或未使用的引脚浮空，可能成为高效辐射体（尤其长度接近λ/4，如1GHz对应7.5cm）。

(3) 器件非线性效应二极管/MOSFET的快速开关：  即使MCU低速，外围器件（如电机驱动MOSFET、LED驱动IC）的快速边沿（ns级）会生成高频噪声(边沿1ns → 350MHz）。  
寄生振荡：  不良的退耦电容布局或电感-电容谐振（如电源网络中的LC谐振）可能激发寄生高频振荡。

(4) 电缆与接口耦合线缆共模辐射：   连接单板的线缆（如串口线、电源线）因共模电流（由地噪声引起）成为主要辐射源，尤其在200MHz~1GHz频段。

2. 典型案例:

现象：某8位MCU（主频8MHz）单板在300MHz处超标。  
诊断：示波器发现电源引脚存在100MHz振铃（由LDO输出电容ESL引起）。  频谱分析仪显示振铃能量通过未滤波的UART线辐射。  

3.整改方案:

(1) 抑制源头噪声时钟信号处理：  在MCU时钟线串联22Ω~100Ω电阻，减缓边沿（降低谐波）。   
电源滤波：  在电源入口加π型滤波（如10μF+磁珠+0.1μF）。  为每个IC的VCC引脚放置0.1μF+1nF MLCC组合（覆盖高频段）。  

（2) 优化PCB设计完整地平面：  
 避免地分割，关键信号（如时钟、高速I/O）下方保持连续地。  缩短关键走线：  时钟、复位线长度控制在最小，远离板边和接口。 未用引脚处理：  
  配置为输出低电平或输入带上拉，避免浮空。  

 (3) 接口与线缆滤波
共模扼流圈：  在接口线（如USB、UART）上加磁环（如Murata DLW21HN系列）。  

TVS二极管：  抑制接口静电放电（ESD）引入的高频噪声。  

(4) 屏蔽与接地
局部屏蔽罩：  
覆盖高频噪声区域（如DC-DC电路）。  
电缆接地：  线缆屏蔽层单点接至板内地平面（避免地环路）。  

4. 测试与验证：

近场探头扫描：用近场探头定位辐射热点（如时钟线、电源引脚）。  

频谱分析：对比滤波前后的频谱变化，确认噪声抑制效果。  

5. 总结：

低速MCU单板的高频辐射问题本质是 低频信号的高频谐波和 布局缺陷导致的意外天线效应。通过源头抑制、优化布局和针对性滤波，可有效降低200MHz~1GHz辐射。  

6.今天实战的总结经验：

不要忽视pF陶瓷电容的效果，拿下来之后200M--1G的辐射马上出现。

导电布需要接板子的GND，导电布是类似于双面胶之类的，粘在PFC排线上。测试时候使用导电布，量产时候也可以直接使用导电布。

用频谱分析仪定位问题源头时候，整机一上电，会有很多个频点超标。

图片来源于百度。