电磁兼容设计技术

1、1为什么要掌握电磁兼容技术因为：因为： 电子电路日益复杂，调试越来越难电子电路日益复杂，调试越来越难 电磁兼容标准强制实施电磁兼容标准强制实施 市场竞争日益激烈，开发周期越来越短市场竞争日益激烈，开发周期越来越短2为什么要“调”电路信号畸变信号畸变不能达到预期的功能不能达到预期的功能信号本身失真信号本身失真 反射反射 损耗损耗串扰串扰地线、电源地线、电源噪声噪声外界干扰外界干扰（辐射、传导）（辐射、传导）电磁兼容设计电磁兼容设计信号完整性信号完整性3电磁兼容设计是必须的电路图电路图产品产品EMCSI4设备之间的干扰也不容忽视开关电源数字脉冲电路数字视频设备220AC5怎样对付这些干扰问题屏蔽屏

2、蔽接地接地滤波滤波选什么材料选什么材料屏蔽体怎样接地屏蔽体怎样接地屏蔽效能取决于什么因素屏蔽效能取决于什么因素地线与干扰有什么关系地线与干扰有什么关系应该怎样设计地线应该怎样设计地线怎样实现有效的滤波怎样实现有效的滤波为什么滤波并不有效为什么滤波并不有效6一个干扰的例子RS105，脉冲电磁场试验，脉冲电磁场试验7消除干扰的措施与结果共模滤波电容共模滤波电容滤波的测试结果滤波的测试结果滤波的软件仿真结果滤波的软件仿真结果8实践电磁兼容技术课程特点：课程特点：n注重物理概念和应用背景，避免空洞理论和复杂注重物理概念和应用背景，避免空洞理论和复杂公式公式n内容实用，立竿见影内容实用，立竿见影n培养解

3、决电磁干扰的综合能力（基本理论、分析培养解决电磁干扰的综合能力（基本理论、分析方法、问题解决能力等）方法、问题解决能力等）9课程内容 电磁兼容要求（标准）与试验方法电磁兼容要求（标准）与试验方法 地线造成的干扰问题与解决方法地线造成的干扰问题与解决方法 电磁屏蔽与搭接电磁屏蔽与搭接 电磁干扰滤波技术电磁干扰滤波技术 电缆设计电缆设计 线路板设计线路板设计10 对电磁兼容技术有全面的了解对电磁兼容技术有全面的了解 掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术 在产品电磁兼容设计方面有明确的思路在产品电磁兼容设计方面有明确的思路 使产品顺利通过电磁兼容试验使产品顺利通过电磁兼容试验

4、 具备进一步学习的能力具备进一步学习的能力通过学习本课程要达到：11 第一章预备知识与基本概念预备知识与基本概念12电路之间的干扰模拟电路模拟电路控制电路控制电路（处理器）（处理器）信号处理信号处理电源电源13电容耦合电场电场VN = VSZL/(ZC+ZL) ZL VSVN容抗：容抗： ZC = 1/j C 14电感耦合I1VN15公共阻抗耦合数字数字电路电路模拟模拟电路电路VN16传导性干扰模拟电路模拟电路数字电路数字电路17 天线接收天线：接收天线：将天线上的电磁波变成端口将天线上的电磁波变成端口上的电压上的电压辐射天线：辐射天线：将端口上的电压变成电磁波将端口上的电压变成电磁波VV18

5、基本天线结构环天线环天线 偶极天线偶极天线 单极天线单极天线 VVV19环天线产生的辐射近场区内（近场区内（ D /2 ）: H = IA / (4 D3) A/m E = Z0IA / (2 D2) V/m 远场区内（远场区内（D /2 ） : H = IA / ( 2D) A/m E = Z0 IA / ( 2D) V/m AID20导线的辐射近场区内近场区内: H = I L / (4 D2) A/m E = Z0I L / (8 2 D3) V/m远场区内远场区内: H = I L / (2 D) A/m E = Z0 I L / (2 D) V/mI LD21波阻抗的概念波波阻阻抗抗

6、377/ 2到观测点距离 rE/HZW = Z0（2 D/ ）ZW = Z0 = 377 I LAIZW = Z0（ /2 D)22寄生天线偶极天线：只要两个体之间存在电位差，就偶极天线：只要两个体之间存在电位差，就构成了偶极天线。构成了偶极天线。环天线：只要存在电流环路，就形成了一个环天线：只要存在电流环路，就形成了一个环天线。环天线。23常见等效偶极(单极)天线机箱机箱接地线接地线PCBVG主板主板电缆电缆子板子板笔记本笔记本PCB电缆电缆没接地的散热片没接地的散热片24常见环天线25用天线的概念处理问题1 用天线的概念看待设备中的导体用天线的概念看待设备中的导体,发现隐发现隐蔽的天线蔽的

7、天线2 尽量消除这些具有天线性能的结构尽量消除这些具有天线性能的结构3 不能消除时，控制天线的辐射不能消除时，控制天线的辐射 减小环天线的面积减小环天线的面积 减小两个导体之间的射频电压减小两个导体之间的射频电压26分贝(dB) 的概念分贝的定义：分贝数分贝的定义：分贝数 10lgP2P1P1、P2 是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：电压增益的分贝数电压增益的分贝数 20lgV2V1电流增益的分贝数电流增益的分贝数 20lgI2I127用分贝表示的物理量电压：电压：用用1V、1mV、1 V 为参考（例如：为参考（例如：1 V = 0dB V）

8、则单位为：则单位为：dBV、dBmV、dB V 等，等，电流：电流：用用1A、1mA、1 A 为参考，则：为参考，则：dBA、dBmA、dB A场强：场强：用用1V/m、1 V/m 为参考，则：为参考，则：dBV/m、dB V/m 等，等，功率：功率：用用1W、1mW 为参考，则：为参考，则：dBW、dBm等，等，28“分贝”仅表示相对概念9910.1SE = 20lg(100/1.1) 40dB 99110SE = ?如果把绿色辐射体去掉，屏蔽体的屏蔽效能是多少？如果把绿色辐射体去掉，屏蔽体的屏蔽效能是多少？29频域分析处理电磁干扰的问题必须熟悉频域分析：处理电磁干扰的问题必须熟悉频域分析：

9、电磁兼容标准中大部分指标都是在频域中表示的电磁兼容标准中大部分指标都是在频域中表示的对电磁干扰的各种措施都与频率有关对电磁干扰的各种措施都与频率有关通过频率特征容易查找干扰源通过频率特征容易查找干扰源30频域中表示的辐射发射限值10203040506070809010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)24344489697918GFixed Wing External (2MHz to18 GHz)and HelicoptersFixed Wing Internal,25 meters Nose to TailFix

10、ed Wing Internal, 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心，做大电感量共模扼流圈的磁心154各种铁氧体磁芯155电感量与饱和电流的计算SD1D2饱和电流： Imax = Bmax S (D1-D2)/2L电感量： L （nH）= 0.2 N2 r S(mm) ln (D1/D2)电感量电感量厂家手册给出厂家手册给出 厂家经常给出每匝的电感量厂家经常给出每匝的电感量“AL”，则，则 L （nH）= AL N2 156干扰抑制用铁氧体157铁氧体电感高频时成为电阻铁氧体电感（高损耗）铁氧体电感（高损耗）空心电感（高空心电感（高Q）158不同材质的铁氧体有不同的频率特性159偏置电流

11、对阻抗的影响160铁氧体次环作共模扼流圈使用161贴片电感的阻抗162贴片电感的滤波效果163贴片电感的滤波效果164注意频率特性165低通滤波器对脉冲信号的影响166信号滤波器的安装位置板上滤波器板上滤波器无屏蔽的场合无屏蔽的场合滤波器靠近被滤波导线的靠近器件或线路板一端。有屏蔽的场合：在屏蔽界面上有屏蔽的场合：在屏蔽界面上167板上滤波器的注意事项滤波器要并排安装滤波器要并排安装线路板的干净地与金属机线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密搭接箱或大金属板紧密搭接为滤波设置干净地为滤波设置干净地在接口处设置档板在接口处设置档板滤波器靠近接口滤波器靠近接口168面板上滤波的简易（临时）方法容量

12、适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短169电缆滤波的方法屏蔽盒屏蔽盒馈通滤波器馈通滤波器连接器连接器滤波连接器滤波连接器虽然是最佳虽然是最佳选择，但是选择，但是当空间允许当空间允许时，也可以时，也可以这样：这样：170平板滤波阵列用于制造滤波连接器用于制造滤波连接器171面板安装滤波器注意事项滤波器与面板之滤波器与面板之间必须使用电磁间必须使用电磁密封衬垫！密封衬垫！172使用形滤波器的注意事项滤波器接地阻抗滤波器接地阻抗预期干扰电流路径预期干扰电流路径实际干扰电流路径实际干扰电流路径对接地没有把握对接地没有把握时，避免使用时，避免使用 形滤波器！形滤波

13、器！173电源线滤波器的基本电路共模扼流圈共模扼流圈差模电容差模电容共模电容共模电容共模滤波电容受到漏电流的限制共模滤波电容受到漏电流的限制174注意滤波器的高频特性175高频滤波性能的重要性滤波器高频性能差滤波器高频性能好无滤波176改善滤波器高频特性的方法或精心绕制或多个电感串联精心绕制或多个电感串联177注意插入增益问题0-1050 / 50 100 / 0.1 或或 0.1 / 100 频率频率插入损耗插入损耗解决办法：差模电感上并联电阻（解决办法：差模电感上并联电阻（50 1k)，差模电容，差模电容上串联电阻（上串联电阻（0.5 10）178插入增益现象179串联谐振导致插入增益VQ

14、VQV180插入增益的对策V181选择滤波器的保险方法滤波器0.1100滤波器0.11000衰减50条件下的插入损耗0.1/100条件下的插入损耗插入损耗增益会暴露出来182器件距离对高频性能的影响183滤波器安装在线路板的问题机箱内干扰机箱内干扰电源线泄漏严重电源线泄漏严重184线路板上滤波的改进方法机箱内干扰机箱内干扰被滤波器挡住被滤波器挡住被滤波器旁路掉被滤波器旁路掉面板滤波器面板滤波器电源线无泄漏电源线无泄漏185电源线滤波器的错误安装PCB滤波器滤波器输入线过长输入、输出耦合PCB186电源线滤波器的错误安装滤波器绝缘漆PCB滤波器通过细线接地，高频效果很差！接地线187滤波器的正确

15、安装滤波器PCB 滤波器直接接地尽量短 输入、输出线隔离滤波器安装在线路板上时，在电源线入口处增加一只高频共模滤波器电源PCB滤波电路188110VAC使用交流滤波器的问题189为什么信号滤波器容易损坏220VAC110VAC190机箱浮地 没问题220VAC191全部浮地 没问题220VAC192全部接地 没问题220VAC193第五章电缆的EMC设计 电缆辐射电缆辐射场在导线中感应的噪声场在导线中感应的噪声电缆之间的串扰电缆之间的串扰194第六部分电缆的EMC设计 电缆辐射电缆辐射场在导线中感应的噪声场在导线中感应的噪声电缆之间的串扰电缆之间的串扰195外拖电缆的共模辐射I2CPI3I1C

16、P尽管共模成份的比例很小，但是由于辐射环路大，尽管共模成份的比例很小，但是由于辐射环路大，仍然是主要的辐射因素仍然是主要的辐射因素196“无关”的电缆也辐射197地线也辐射不接地线不接地线接上地线接上地线你喜欢你喜欢电缆屏蔽层接地吗电缆屏蔽层接地吗 ?198无关电缆辐射机理VCM机箱内的所有信号都会通过机箱内的所有信号都会通过电缆辐射！电缆辐射！199电缆辐射机理的总结电电 缆缆 辐辐 射射差模辐射差模辐射共模辐射共模辐射差模电流转变为共模电流差模电流转变为共模电流信号地上共模电压导致共模电流信号地上共模电压导致共模电流临近电路的耦合产生共模电压，进临近电路的耦合产生共模电压，进而导致共模电流

17、而导致共模电流工作电流回路形成的环路天线工作电流回路形成的环路天线200电缆差模辐射的对策同轴电缆同轴电缆扁平电缆扁平电缆双绞线双绞线201电缆共模辐射的对策减小共模电流减小共模电流回路面积回路面积减小减小共模电流共模电流增加共模电流回路的阻抗增加共模电流回路的阻抗共模电流滤波共模电流滤波减小共模电压减小共模电压屏蔽电缆屏蔽电缆电缆靠近地线面电缆靠近地线面线路板线路板屏蔽屏蔽其它其它202电缆共模辐射的对策减小共模电流减小共模电流回路面积回路面积减小减小共模电流共模电流增加共模电流回路的阻抗增加共模电流回路的阻抗共模电流滤波共模电流滤波减小共模电压减小共模电压屏蔽电缆屏蔽电缆电缆靠近地线面电缆

18、靠近地线面线路板线路板屏蔽屏蔽其它其它203降低电缆辐射的方法I2CPI3I1CP通过额外的地线板减小共模电流的回路面积通过额外的地线板减小共模电流的回路面积204屏蔽电缆抑制共模辐射的本质CMCMDM思考题思考题16：用屏蔽的方法减小信号电缆的辐射时，最关键：用屏蔽的方法减小信号电缆的辐射时，最关键的因素是什么？的因素是什么？205不完整的屏蔽电缆CMCMCMCMDM206屏蔽电缆的评估CMCMDMV辐射环路辐射环路VIZT = V / I207不同屏蔽层的传输阻抗102 103 104 105 106 107 1080.0010.010.1110100100010000传输阻抗（传输阻抗（

19、m /m）Hz铝箔铝箔单层编织单层编织最佳单层编织最佳单层编织双层编织双层编织双层编织双层编织 + 一层一层 金属金属双层编织 + 双层金属实心铜实心铜208屏蔽层的错误接法CM思考题思考题17：什么情况下屏蔽电缆的辐射比非屏蔽电缆辐射更强，为什：什么情况下屏蔽电缆的辐射比非屏蔽电缆辐射更强，为什么？么？209D型连接器的屏蔽层搭接210圆形连接器屏蔽层搭接211接线端子上的屏蔽电缆212尽量减小小辨接法的危害213电缆共模辐射的对策减小共模电流减小共模电流回路面积回路面积减小减小共模电流共模电流增加共模电流回路的阻抗增加共模电流回路的阻抗共模电流滤波共模电流滤波减小共模电压减小共模电压屏蔽电

20、缆屏蔽电缆电缆靠近地线面电缆靠近地线面线路板线路板屏蔽屏蔽其它其它214共模电流主要由寄生电容产生线路板接地线路板接地线路板不接地线路板不接地CP较大较大CP较小较小频率频率MHz共模共模电流电流215增加共模回路的阻抗PCBPCB共模回路共模回路思考题思考题18：共模扼流圈的效果与什么因素有关？：共模扼流圈的效果与什么因素有关？216铁氧体效果的估算设原来电缆形成的共模回路阻抗为设原来电缆形成的共模回路阻抗为ZCM1，铁氧体，铁氧体的阻抗为的阻抗为ZL改善量改善量 = 20lg(E1 / E2) = 20lg ( ICM1 / ICM2 ) = 20lg(VCM / ZCM1) / (VCM

21、 / ZCM2) =20 lg ( ZCM2 / ZCM1) =20 lg ( 1+ ZL / ZCM1 ) dB217铁氧体磁环218干扰抑制用铁氧体219不同磁导率的铁氧体阻抗特性 i = 700 i = 4000220铁氧体的安装方法尽量靠近电缆端头尽量靠近电缆端头匝数多匝数多匝数少匝数少频率频率衰减衰减整根电缆穿过整根电缆穿过 内径尽量小内径尽量小 长度尽量大长度尽量大 壁厚尽量大壁厚尽量大221电缆共模辐射的对策减小共模电流减小共模电流回路面积回路面积减小减小共模电流共模电流增加共模电流回路的阻抗增加共模电流回路的阻抗共模电流滤波共模电流滤波减小共模电压减小共模电压屏蔽电缆屏蔽电缆电

22、缆靠近地线面电缆靠近地线面线路板线路板屏蔽屏蔽其它其它222用滤波消除辐射223第六部分电缆的EMC设计 电缆辐射电缆辐射场在导线中感应的噪声场在导线中感应的噪声电缆之间的串扰电缆之间的串扰224处于电磁场中的电缆信号线和回流线在一根电缆中信号线和回流线在一根电缆中用地线面作回流线用地线面作回流线共模电流共模电流差模电压差模电压不平衡不平衡直接产生差模电压直接产生差模电压Sh225 电磁场在电缆上的感应电压10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz 0-10-20-30-40-50123ABCDEh = 0.5mS: A = 100m B = 30m C

23、 = 10m D = 3m E = 1m与与 S、h 无无关关dBV1V/m场强产生的电压场强产生的电压226平衡电路的抗干扰特性电磁场V1V2I1I2VD平衡性好坏用共模抑制比表示： CMRR = 20lg ( VC / VD )VC 高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低227提高共模干扰抑制的方法平衡电路屏蔽电缆共模扼流圈平衡电路CMRRCMRRff228非平衡转换为平衡229 屏蔽电场0V电缆长度电缆长度 /20，多点接地，多点接地230磁场对电缆的干扰VNVN ( d / dt ) = A ( dB / dt )磁通磁通 回路面积回路面积A感

24、应电压感应电压当面积一定时当面积一定时231减小感应回路的面积理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分232屏蔽电缆减小磁场影响VSVSVS只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场233抑制磁场干扰的试验数据1001M1M1M100100每米18节(A)(B)(D)(E)(C)0271313281M1M100100234抑制磁场干扰的实验数据 1001M1M1M100100每米18节(F)(G)(I)(J)(H)80557063771M1M100100235C与D的实验数据说明设：总电磁场为设：总电磁场为1000，其中磁场为，其中磁场为999

25、，电场为，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/230) 13 dB单端接地的屏蔽层的效果：单端接地的屏蔽层的效果：20lg(230/229) 0 dB双绞线双绞线单端接地单端接地屏蔽层屏蔽层236G与H的实验数据说明设：总电磁场为设：总电磁场为1000，其中磁场为，其中磁场为999，电场为，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/1.3) 58 dB单端接地的屏蔽层的效果：单端接地的屏蔽层的效果：20lg(1.3/0.3) 13 dB双绞线双绞线单端接地屏蔽层单端接地屏蔽层237第六部分电缆的EMC设计 电缆辐射电

26、缆辐射场在导线中感应的噪声场在导线中感应的噪声电缆之间的串扰电缆之间的串扰238导线之间两种串扰机理MCICICILILR0RLR2GR2L239耦合方式的粗略判断ZSZL 10002： 电场耦合为主电场耦合为主3002 ZSZL 10002：取决于几何结构和频率：取决于几何结构和频率240电容耦合模型C12C1GC2GRC1GC2GC12RVN V1V1j C12 / ( C12 + C2G)j + 1 / R ( C12 + C2G)V1VN241耦合公式化简 R 1 / j ( C12 + C2G ) VN = V1 C12 / ( C12 + C2G ) 242电容耦合与频率的关系耦合

27、电压耦合电压VN = j RC12V1C12V1 (C12 + C2G)VN =1 / R (C12 + C2G)频率频率 243屏蔽对电容耦合的影响全屏蔽屏蔽层不接地：屏蔽层不接地：VN = VS =V1 C1S / ( C1S + CSG ) ，与无屏蔽相同，与无屏蔽相同屏蔽层接地时：屏蔽层接地时：VN = VS = 0， 具有理想的屏蔽效果具有理想的屏蔽效果C1sC1GCsGC1GCSGC1sVsV1V1VsC2S244部分屏蔽对电容耦合的效果R 很大时：很大时：VN = V1 C12 / ( C12 + C2G + C2S ) C1sC1GCsGCSGC1sVNV1V1VNC2SC12

28、C12C2GR 很小时：很小时：VN = j RC12 245互电感定义与计算定义：定义： 自感自感L 1 / I1 ， 互感互感 M 12 / I1 1 是电流是电流I1在回路在回路1中产生的磁通，中产生的磁通， 12 是电流是电流I1在回路在回路2中产生的磁通中产生的磁通回路回路1回路回路2aba M = （ / 2 ）lnb2/（b2- a2） 减小减小M的方法：回路的方法：回路1用双绞线或同轴线，减小回路用双绞线或同轴线，减小回路2的面积，增加两的面积，增加两 个回路的距离个回路的距离246电感耦合MR2RR1RR2VN d 12 / dt = d(MI1)/dt = M dI1 /

29、dtR1I1VNI1VNV1V1247电感耦合与电容耦合的判别IN = j C12V1R2R1VVVN = j M12 I1R2R1电容耦合电感耦合248非磁性屏蔽对电感耦合的影响I1M1SM12关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变249双端接地屏蔽层的分析M1SM12MS2+ - - +V12VS2导体1导体2屏蔽体V12 = j M12 I1 VS2 = j MS2 IS VN = V12 + VS2 I1IS求解这项求解这项250VS2项求解+ LS = / IS MS2 = / IS 因此：因此：LS = MS2 导体导体2屏蔽层屏蔽层VS2 =

30、 j MS2 I S = j MS2 ( V S / ZS) = j LS V S / ( j LS+RS ) = VS j / ( j +RS/LS)251屏蔽后的耦合电压VN = V12 + VS2 V12 = j M12I1 VS = j M1SI1因为：因为：M12 = M1S所以：所以：VS = j M12I1所以：所以：VS2 = j M12I1 j / ( j +RS / LS)VN = V12 - V12 j / ( j +RS / LS) = V12 (RS / LS) / ( j +RS / LS) V12 252屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果VN M12 I1（Rs / Ls

31、)VN j M12 I1VNRs / Ls 无屏蔽电缆无屏蔽电缆屏蔽效能屏蔽效能屏蔽电缆 lg 253第七章 PCB的电磁兼容设计 254线路板上的电磁兼容问题线路板的辐射线路板的辐射外界电磁场对线路板的干扰外界电磁场对线路板的干扰地线和电源线噪声地线和电源线噪声地线引起的公共阻抗耦合地线引起的公共阻抗耦合走线之间的串扰走线之间的串扰信号的反射（传输线效应）信号的反射（传输线效应）255走线是主要辐射源256地线和电源线上的噪声Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驱动电路被驱动电路ICCI驱动驱动I充电充电I放电放电IgVg257电源线、地线噪声电压波形输出ICCVCCIgVg258地线干

32、扰对电路的影响1324寄生电容259线路板走线的电感 L = 0.002S(2.3lg ( 2S / W ) + 0.5 HWSL = ( L1L2 - M2 ) / ( L1 + L2 - 2M ) 若：若：L1 = L2L= ( L1 + M ) / 2MII260地线网格261电源线噪声的消除电源线电感电源线电感L, V =L(di/dt)储能电容储能电容这个环路尽量小这个环路尽量小262电源解耦电容的正确布置尽量使电源线与地线靠近尽量使电源线与地线靠近263 解耦电容的选择C = dI dt dVZf1/2 LC各参数含义：各参数含义：在时间在时间dt内，电源线上出内，电源线上出现了瞬

33、间电流现了瞬间电流dI，dI导致导致了电源线上出现电压跌落了电源线上出现电压跌落dV。 264增强解耦效果的方法增强解耦效果的方法电源电源地地铁氧体铁氧体注意铁氧体安装的位置注意铁氧体安装的位置接地线面接地线面细线细线粗线粗线用铁氧体增加用铁氧体增加电源端阻抗电源端阻抗用细线增加电用细线增加电源端阻抗源端阻抗265有效滤波的例子普通电容（1）三端电容（0.1）三端电容 + 铁氧体注意位置！266多个电容改善解耦效果267电源面与地线面之间也有电容268选择合适的电容种类 插线电容插线电容 表贴电容表贴电容269线路板的两种辐射机理差模辐射差模辐射共模辐射共模辐射电流环电流环杆天线杆天线270实

34、际电路的辐射ZGZLVZC = ZG + ZL近场：近场：ZC 7.9 D f E = 7.96VA / D3 （ V/m） ZC 7.9 D f ， E = 63 I A f / D2 （ V/m） H = 7.96IA / D3 （ A/m）远场：远场： E = 1.3 I A f 2 /D （ V/m）环路面积环路面积 = AI271常用的差模辐射预测公式考虑地面反射时：考虑地面反射时： E = 2.6 I A f 2 /D （ V/m）272脉冲信号差模辐射的频谱频谱包络线频谱包络线差模辐射频率特性线差模辐射频率特性线脉冲的差模辐射包络线脉冲的差模辐射包络线 1/ d 1/ tr40d

35、B/decfff- 20dB/dec- 40dB/dec E = 2.6 I A f 2 /D EdB = 20lg（2.6 I A /D） +40lg f 40dB/dec20dB/dec273不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积逻辑 系列 上升时间 电流 不同时钟频率允许的面积（cm2 ） 4MHz 10 30 100 4000B 40 6 1000 400 74HC 6 20 50 45 18 6 74LS 6 50 20 18 7.2 2.4 74AC 3.5 80 5.5 2.2 0.75 0.25 74F 3 80 5.5 2.2 0.75 0.25 74AS 1.4 120 2 0.8 3 0.15 仅代表了一个环路的辐射情况，若有N个环路辐射，乘以 N 。因此，可能时，分散时钟频率。274如何减小差模辐射？E = 2.6 I A f 2 / D低通滤波器低通滤波器布线275控制高频信号的回路276电路中的强辐射信号 1 10 100 1000 1 10 100 1000dB V/mdB V/m所有电路加电工作所有电路加电工作只有时钟电路加电工作只有时钟电路加电工作277控制回路面积是布线的主要目的L=20cm278减小面积降低辐射L=10cmL=5cm279