从EMC设计的角度来解析无人机

无人直升机航拍是以遥感无人机为飞行平台，利用高分辨相机系统获取遥感影像，利据的压缩和自动传输、 影像预处理等功能，可广泛应用于国家生态环境保护、矿产资源勘探、土地利用调查、农作物长势监测与估产、  自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、公共安全、国防事业、数字地球等领域。

一无人机飞控

1、无人机飞控架构

无人机飞控架构，如下图所示。

2、无人机飞控

常见的无人机飞控如下：

大疆飞控

零度飞控

MWC飞控

APM飞控

二无人机EMI现状及主要问题

1、无人机EMI现状

EMI超标导致产品无法通过EMC认证，从而导致产品无法出口；

EMI超标影响无线传输的信号质量（2.4G、5.8G)。

2、无人机主要的EMI问题

航拍头的EMI问题；

飞控系统的时钟及其倍频；

马达发动机引起的EMI问题；

电源引起的辐射发射抑制。

三案例分析

1、航拍头的EMI问题

（1）航拍头架构CCD（以SONY effio方案为例）

可能存在问题：

DSP与AFE之间交换的时钟及倍频；

DSP输出部分（output）的时钟及倍频。

处理方法：在DSP晶体上使用展频IC。

（2）航拍头架构CMOS

可能存在的问题：摄像头MCLK、PCLK基频和谐波引起的辐射超标。

处理方法：在MCLK上使用展频IC。

（3）应用案例

问题：SONY的DSP（CXD4191AGG）输出时钟74MHZ的倍频。

增加展频IC后的数据对比：

原始数据，单支多，超标严重。

增加展频后，整体下降明显单支少。

2、飞控系统的时钟及其倍频

可能存在的问题：主时钟基频以及倍频时钟辐射超标。

处理方法：使用展频IC。

增加展频IC后的数据对比：

用展频IC后， 整体下降明显。

展频IC前后的信号对比：

信号在加展频后完整性很好。

展频电路图

3、马达发动机引起的EMI问题

可能存在的问题：马达转动引起的噪声干扰。

处理方法：使用BDL滤波器。

使用BDL滤波器前后EMI对比测试数据：

蓝线是增加BDL后的数据，下降的非常明显。

4、电源引起的辐射发射抑制

可能出现的问题：板与板之间地势不平衡，引起的共模干扰。

处理方法：使用专用高频滤波器隔离。

大电流共模电感与传统共模电感的阻抗特性对比图如下：

测试效果对比图：

对通过电源线放大引起的发射超标频段抑制效果明显。

以上是韬略多年来对无人机EMI问题实战经验的总结，我们坚信大道至简，解决问题才是硬道理，欢迎各位无人机行业技术大拿多提宝贵意见。