电磁兼容理论PPT讲稿.ppt

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1、电磁兼容理论第1页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁干扰现象开关电源数字脉冲电路数字视频设备220AC第2页，共138页，编辑于2022年，星期一常见干扰现象雷电雷电NEMP脉冲电路脉冲电路ESD无线通信无线通信感性负载通断感性负载通断直流电机、变频调速器直流电机、变频调速器第3页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁兼容标准分析环境中的各分析环境中的各种电磁干扰种电磁干扰分析设备受电磁分析设备受电磁干扰的机理干扰的机理编成电磁兼编成电磁兼容标准容标准保证各类电保证各类电子设备的正子设备的正常工作及良常工作及良好的电磁环好的电磁环境境第4页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁

2、兼容标准的内容电磁兼容标准的内容 电磁兼容标准 干扰发射 敏 感 度 传 导 辐 射 传 导 辐 射电源线信号/控制线天线端口 电 场 磁 场 电源线/信号线 射频 瞬态天线端口 电 场 磁 场 静 电放电 第5页，共138页，编辑于2022年，星期一产生电磁干扰的条件1.突然变化的电压或电流，即突然变化的电压或电流，即dV/dt 或或 dI/dt 很大很大2.辐射天线或传导导体辐射天线或传导导体设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考虑潜在的电磁干扰问题虑潜在的电磁干扰问题第6页，共138页，编辑于2022年，星期一基本天线结构环天线环天线 偶极天线偶

3、极天线 缝隙天线缝隙天线 V第7页，共138页，编辑于2022年，星期一偶极天线的演变-+VV传输线传输线单极天线单极天线辐射很小辐射很小辐射同偶极辐射同偶极辐射高于单极辐射高于单极第8页，共138页，编辑于2022年，星期一常见的等效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电缆电缆没接地散热片没接地散热片第9页，共138页，编辑于2022年，星期一典型电磁兼容试验项目辐射发射（电场、磁场）辐射发射（电场、磁场）辐射抗扰度（电场、磁场）辐射抗扰度（电场、磁场）传导发射（射频发射、电源谐波）传导发射（射频发射、电源谐波）传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌）传导

4、抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌）静电放电（直接、感应）静电放电（直接、感应）第10页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁兼容试验的基本原则与实际使用条件、与实际使用条件、状态相同状态相同用最坏结果作为用最坏结果作为测试结果测试结果连接状态、电缆种类、长度连接状态、电缆种类、长度安装平台、基座安装平台、基座接地状态接地状态工作状态、负载情况工作状态、负载情况EUT处于最大发射状态处于最大发射状态EUT处于最敏感状态处于最敏感状态EUT的方向的方向第11页，共138页，编辑于2022年，星期一开关电源上的电磁兼容控制电路控制电路第12页，共138页，编辑于2022年，星期一开关电源的两种干扰

5、1.50Hz的奇次谐波（的奇次谐波（3、5、7 ）2.开关频率的基频和谐波（开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，以下差模为主，1MHz以上共模为主）以上共模为主）第13页，共138页，编辑于2022年，星期一第14页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁兼容试验场地电磁发射试验电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用标准）开阔场（民用标准）屏蔽暗室屏蔽暗室(半无反射室半无反射室)可在普通环境中，但是注可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响意对周围设备的影响第15页，共138页，编辑于2022年，星期一辐射发射测试EUT旋转找最大面0.8m1 4m1、3、1

6、0、30 米屏蔽墙测试仪第16页，共138页，编辑于2022年，星期一开阔场地要求长长 轴轴 20 米米椭圆区内无金属物体椭圆区内无金属物体 金金 属属 地地 平平 面面短短 轴轴 17.32 米米天线与受试件距离天线与受试件距离 10 米米不同的天线在不同的天线在14米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在受试件放在0.8米高的木桌上米高的木桌上第17页，共138页，编辑于2022年，星期一开阔场实景第18页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板第19页，共138页，编辑于2022年，星期一电

7、磁兼容试验室的结构带风扇的通风板 主室辅助室2辅助室1可拆卸的滤波板或观察窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口结构第20页，共138页，编辑于2022年，星期一半无反射室实景高度扫描天线杆高度扫描天线杆天线天线金属地板金属地板转台上的受试件转台上的受试件第21页，共138页，编辑于2022年，星期一测量电磁干扰的天线第22页，共138页，编辑于2022年，星期一传导发射测试第23页，共138页，编辑于2022年，星期一LISN或AMN第24页，共138页，编辑于2022年，星期一谐波限制第25页，共138页，编辑于2022年，星期一电源谐波测量第26页，共138页，编辑于2022年，星期一谐波

8、测量仪第27页，共138页，编辑于2022年，星期一分贝(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 20lgI2I1第28页，共138页，编辑于2022年，星期一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）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、dB

9、mA、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，第29页，共138页，编辑于2022年，星期一脉冲信号的频谱T1/d1/trdtr 谐波幅度（电压或电流）频率（对数）-20dB/dec-40dB/decAV(or I)=2A(d+tr)/TV(or I)=0.64A/TfV(or I)=0.2A/Ttrf2第30页，共138页，编辑于2022年，星期一第二部分电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术第31页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁屏蔽屏蔽前的场强E1屏蔽后

10、的场强E2对电磁波产生衰减的作用就是电磁屏蔽,电磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20 lg(E1/E2)dB 第32页，共138页，编辑于2022年，星期一实心材料屏蔽效能的计算入射波场强距离吸收损耗AR1R2SE R1 R2 AB R ABB第33页，共138页，编辑于2022年，星期一波阻抗的概念波阻抗电场为主 E 1/r3 H 1/r2磁场为主 H 1/r3 E 1/r2平面波 E 1/r H 1/r377/2到观测点距离 rE/H第34页，共138页，编辑于2022年，星期一吸收损耗的计算t入射电磁波E0剩余电磁波E1E1=E0e-t/A 20 lg(E0/E1)=20 lg(e

11、 t/)dB0.37E0 A 8.69(t/)dBA=3.34 t f rr dB第35页，共138页，编辑于2022年，星期一反射损耗的计算远场:R 20 lg3774 Zs4500Zs=屏蔽体阻抗，D=屏蔽体到源的距离（m）f=电磁波的频率（MHz）2 D fD f Zs Zs电场:R 20 lg磁场:R 20 lgdB第36页，共138页，编辑于2022年，星期一影响反射损耗的因素150 0.1k 1k 10k 100k 1M 10M 100M平面波3 108/2rfR(dB)r=30 m 电场r=1 m靠近辐射源r=30 m磁场 r=1 m靠近辐射源第37页，共138页，编辑于2022

12、年，星期一综合屏蔽效能 (0.5mm铝板)150250平面波00.1k 1k 10k 100k 1M 10M高频时电磁波种类的影响很小电场波 r=0.5 m磁场波 r=0.5 m屏蔽效能（dB）频率第38页，共138页，编辑于2022年，星期一多次反射修正因子的计算电磁波在屏蔽体内多次反射，会引起附加的电磁泄漏，因此要对前面的计算进行修正。B=20 lg(1-e-2 t/)说明：B为负值，其作用是减小屏蔽效能 当趋肤深度与屏蔽体的厚度相当时，可以忽略 对于电场波，可以忽略第39页，共138页，编辑于2022年，星期一怎样屏蔽低频磁场？低频磁场低频磁场吸收损耗小反射损耗小高导电材料高导磁材料高导

13、电材料第40页，共138页，编辑于2022年，星期一高导磁率材料的磁旁路效果H0H1H0RsR0H1R0Rs第41页，共138页，编辑于2022年，星期一磁屏蔽材料的频率特性151015坡莫合金金属镍钢冷轧钢 0.01 0.1 1.0 10 100 kHzr 103第42页，共138页，编辑于2022年，星期一磁导率随场强的变化磁通密度 B 磁场强度 H饱和起始磁导率最大磁导率=B/H第43页，共138页，编辑于2022年，星期一良好电磁屏蔽的关键因素屏蔽体导电连续没有穿过屏蔽体的导体屏蔽效能高的屏蔽体不要忘记：不要忘记：选择适当的屏蔽材料你知道吗：你知道吗：与屏蔽体接地与否无关第44页，共1

14、38页，编辑于2022年，星期一实际屏蔽体的问题通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮实际机箱上有许多泄漏源：不同部分结合处的缝隙通风口、显示窗、按键、指示灯、电缆线、电源线等电源线缝隙第45页，共138页，编辑于2022年，星期一远场区孔洞的屏蔽效能LLSE=100 20lgL 20lg f+20lg（1+2.3lg(L/H)=0 dB 若 L /2H第46页，共138页，编辑于2022年，星期一孔洞在近场区的屏蔽效能若若ZC （7.9/Df）：）：SE=48+20lg ZC 20lg L f +20lg(1+2.3lg(L/H)若若ZC （7.9/Df）：）：SE=20lg(D/L)+20

15、lg(1+2.3lg(L/H)第47页，共138页，编辑于2022年，星期一缝隙的泄漏第48页，共138页，编辑于2022年，星期一缝隙的处理电磁密封衬垫缝隙第49页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁密封衬垫的种类 金属丝网衬垫(带橡胶芯的和空心的)导电橡胶(不同导电填充物的)指形簧片(不同表面涂覆层的)螺旋管衬垫(不锈钢的和镀锡铍铜的)导电布第50页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁密封衬垫的主要参数 屏蔽效能 回弹力 最小密封压力最大形变量 压缩永久形变 电化学相容性第51页，共138页，编辑于2022年，星期一电磁密封衬垫的安装方法绝缘漆环境密封第52页，共138页，编辑

16、于2022年，星期一截止波导管损耗频率fc截止频率频率高的电磁波能通过波导管，频率低的电磁波损耗很大！工作在截止区的波导管叫截止波导。截止区第53页，共138页，编辑于2022年，星期一截止波导管的屏效截止波导管 屏蔽效能=反射损耗：远场区计算公式近场区计算公式+吸收损耗圆形截止波导：32 t/d矩形截止波导：27.2 t/l孔洞计算屏蔽效能公式第54页，共138页，编辑于2022年，星期一截止波导管的设计步骤孔洞的泄漏不能满足屏蔽要求SE 确定截止波导管的截面形状 确定要屏蔽的最高的频率 f 确定波导管的截止频率 fc 计算截止波导管的截面尺寸 由SE 确定截止波导管的长度 5f第55页，共

17、138页，编辑于2022年，星期一通风口的处理穿孔金属板截止波导通风板第56页，共138页，编辑于2022年，星期一贯通导体的处理第57页，共138页，编辑于2022年，星期一第三部分第三部分干扰滤波技术干扰滤波技术第58页，共138页，编辑于2022年，星期一满足电源线干扰发射和抗扰度要求第59页，共138页，编辑于2022年，星期一电缆是主要辐射源第60页，共138页，编辑于2022年，星期一用滤波消除辐射第61页，共138页，编辑于2022年，星期一共模和差模电流第62页，共138页，编辑于2022年，星期一干扰滤波器的种类衰减衰减衰减衰减低通带通高通带阻3dB截止频率第63页，共138

18、页，编辑于2022年，星期一低通滤波器类型CTL反第64页，共138页，编辑于2022年，星期一滤波器的插入损耗滤波器V1V2IL=20lg（V1/V2）第65页，共138页，编辑于2022年，星期一器件数与插入损耗的关系20406080100 fc 10fc 100fc 1000fc 5阶阶 4阶阶 3阶阶 2阶阶 1阶阶20N/十倍频程十倍频程6N/倍频程倍频程插插入入损损耗耗dB第66页，共138页，编辑于2022年，星期一电路阻抗对滤波特性的影响三端电容三端电容铁氧体铁氧体第67页，共138页，编辑于2022年，星期一插入损耗的估算Fco=1/(2 Rp C)ZLZs、ZL并联并联CI

19、L=20 lg(CRp)ILIL=20 lg(L/Rs)Fco=Rs/(2 L）Zs、ZL串联串联ZsLZsZL第68页，共138页，编辑于2022年，星期一器件参数的确定LCRR L=R/2 FC C=1/2 RFC对于对于T形（多级形（多级T）和）和 形（多级形（多级）电路，最外边的电）电路，最外边的电感或电容取感或电容取 L/2 和和 C/2，中间的不变。，中间的不变。第69页，共138页，编辑于2022年，星期一实际电容器的特性ZC实际电容理想电容f引线长1.6mm的陶瓷电容器 电容量 谐振频率(MHZ)1 F 1.7 0.1 F 4 0.01F 12.6 3300 pF 19.3 1

20、100 pF 33 680 pF 42.5 330 pF 601/2 LCCLR电感电阻第70页，共138页，编辑于2022年，星期一表面贴装电容的阻抗特性第71页，共138页，编辑于2022年，星期一克服电容非理想性的方法衰减电容并联 LC并联 电感并联小电容大电容大电容并联电容频率大容量小容量第72页，共138页，编辑于2022年，星期一三端电容器的原理引线电感与电容一引线电感与电容一起构成了一个起构成了一个T形形低通滤波器低通滤波器在引线上安装两个在引线上安装两个磁珠滤波效果更好磁珠滤波效果更好地线电感起着地线电感起着不良作用不良作用三端电容普通电容普通电容 30 70 1GHz2060

21、40第73页，共138页，编辑于2022年，星期一第74页，共138页，编辑于2022年，星期一三端电容的正确使用接地点要求：接地点要求：1 干净地干净地2 与机箱或其它较大与机箱或其它较大 的金属件的金属件射频搭接射频搭接第75页，共138页，编辑于2022年，星期一三端电容器的不足寄生电容造成输入端、寄生电容造成输入端、输出端耦合输出端耦合接地电感造成旁路接地电感造成旁路效果下降效果下降第76页，共138页，编辑于2022年，星期一穿心电容更胜一筹金属板隔离输金属板隔离输入输出端入输出端一周接地电一周接地电感很小感很小第77页，共138页，编辑于2022年，星期一穿心电容的特性第78页，共

22、138页，编辑于2022年，星期一穿心电容、馈通滤波器以穿心电容为基础以穿心电容为基础的馈通滤波器广泛的馈通滤波器广泛应用于应用于RF滤波滤波第79页，共138页，编辑于2022年，星期一平板滤波阵列用于制造滤波连接器用于制造滤波连接器第80页，共138页，编辑于2022年，星期一线路板上使用馈通滤波器线路板地线面线路板地线面上面上面底面底面第81页，共138页，编辑于2022年，星期一实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f 电感量 （H）谐振频率 (MHZ)3.4 45 8.8 28 68 5.7 125 2.6 500 1.2 绕在铁粉芯上的电感1/2 LCLC第82页，共138页，编辑于

23、2022年，星期一电感寄生电容的来源每圈之间的电容每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容导线与磁芯之间的电容CTC磁芯为导体时，磁芯为导体时，CTC为主要因素，为主要因素，磁芯为非导体时，磁芯为非导体时，CTT为主要因素。为主要因素。第83页，共138页，编辑于2022年，星期一磁芯对电感寄生电容的影响铁粉芯铁粉芯 C=4.28pf C=3.48pf 19%铁氧体（锰锌）铁氧体（锰锌）C=51pf C=49pf 4%第84页，共138页，编辑于2022年，星期一减小电感寄生电容的方法然后：然后：1.起始端与终止端远离（夹角大于起始端与终止端远离（夹角大于40度）度）2.尽量单层绕制，并增加

24、匝间距离尽量单层绕制，并增加匝间距离3.多层绕制时，多层绕制时，采用采用“渐进渐进”方式绕，不要来回绕方式绕，不要来回绕4.分组绕制分组绕制（要求高时，用大电感和小电感串联起来（要求高时，用大电感和小电感串联起来使用）使用）如果磁芯是导体，首先：如果磁芯是导体，首先：用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离第85页，共138页，编辑于2022年，星期一克服电感寄生电容的方法尽量单层串联后减小第86页，共138页，编辑于2022年，星期一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.

25、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 第87页，共138页，编辑于2022年，星期一共模扼流圈共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁芯不会饱和。共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁芯不会饱和。有意增加漏磁，有意增加漏磁，利用差模电感利用差模电感第88页，共138页，编辑于2022年，星期一铁氧体磁芯Z=jL+R RZLR(f)1MHz 10MHz 100MHz 1000MHz第89页，共138页，编辑于2022年，星期一电源线滤波器的基本电路

26、共模扼流圈差模电容共模电容共模电容第90页，共138页，编辑于2022年，星期一注意滤波器的高频特性第91页，共138页，编辑于2022年，星期一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第92页，共138页，编辑于2022年，星期一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第93页，共138页，编辑于2022年，星期一器件距离对高频性能的影响第94页，共138页，编辑于2022年，星期一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第95页，共138页，编辑于2022年，星期一线路板上滤波的改进方法机箱内干扰机箱内干扰被滤

27、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第96页，共138页，编辑于2022年，星期一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PCB第97页，共138页，编辑于2022年，星期一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！接地线第98页，共138页，编辑于2022年，星期一滤波器的正确安装滤波器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滤波电路第99页，共138页，编辑于2022年，星期一这样试一试机箱外机箱外机箱内

28、机箱内屏蔽箱屏蔽箱第100页，共138页，编辑于2022年，星期一使用形滤波器的注意事项滤波器接地阻抗预期干扰电流路径实际干扰电流路径第101页，共138页，编辑于2022年，星期一插入增益问题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)，差模电容上串联电阻，差模电容上串联电阻（0.5 10）第102页，共138页，编辑于2022年，星期一选择滤波器的保险方法滤波器0.1100滤波器0.11000衰减50 条件下的插入损耗条件下的插入损耗0.1/100 条件下的插入损耗条件下的插

29、入损耗插入损耗增益会暴露出来第103页，共138页，编辑于2022年，星期一低通滤波器对瞬态干扰的作用fILf+fCOfCOAf输入脉冲频谱输入脉冲频谱滤波器特性滤波器特性输出脉冲频谱输出脉冲频谱2A 2A 第104页，共138页，编辑于2022年，星期一低通滤波器抑制脉冲的效果低通滤波器低通滤波器第105页，共138页，编辑于2022年，星期一瞬态干扰抑制器件 浪涌电压浪涌电压压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管2205001000钳位不紧钳位不紧电流容量不大电流容量不大有跟随电流有跟随电流第106页，共138页，编辑于2022年，星期一气体放电管的跟随电流跟随电

30、流跟随电流寄生电容小寄生电容小电流容量大电流容量大不可用在直流的场合！不可用在直流的场合！第107页，共138页，编辑于2022年，星期一放电管与压敏电阻组合优点：优点：没有跟随电流没有跟随电流 没有漏电流没有漏电流 钳位电压低钳位电压低用低通滤波用低通滤波器消除器消除第108页，共138页，编辑于2022年，星期一作用在开关电源上的浪涌开关电源等效电路开关电源等效电路6kV,3kA1.2 50 s浪涌波形浪涌波形0 20 40 60 80 100 s0426kV0321kA浪涌电压浪涌电压电源上电压电源上电压流进电源的电流流进电源的电流第109页，共138页，编辑于2022年，星期一浪涌抑制

31、器件的保护作用开关电源等效电路6kV,3kA1.2 50 s浪涌波形浪涌波形0 20 40 60 80 100 s0426kV0321kA浪涌电压浪涌电压抑制后的电压抑制后的电压流进电源的电流流进电源的电流流进抑制器的电流流进抑制器的电流大部分电流大部分电流流进了电源流进了电源第110页，共138页，编辑于2022年，星期一第四部分第四部分PCBPCB的电磁兼容设计的电磁兼容设计 第111页，共138页，编辑于2022年，星期一走线是主要辐射源第112页，共138页，编辑于2022年，星期一脉冲信号的频谱T1/d1/trdtr 谐波幅度（电压或电流）频率（对数）-20dB/dec-40dB/d

32、ecAV(or I)=2A(d+tr)/TV(or I)=0.64A/TfV(or I)=0.2A/Ttrf2第113页，共138页，编辑于2022年，星期一脉冲波形由正弦波组成第114页，共138页，编辑于2022年，星期一上升沿越陡高频越丰富第115页，共138页，编辑于2022年，星期一时钟频率越高辐射越强第116页，共138页，编辑于2022年，星期一扩频时钟第117页，共138页，编辑于2022年，星期一扩谱时钟第118页，共138页，编辑于2022年，星期一扩频时钟的效果第119页，共138页，编辑于2022年，星期一线路板的两种辐射机理线路板的两种辐射机理差模辐射共模辐射第120

33、页，共138页，编辑于2022年，星期一电流环路产生的辐射近场区内:H=IA/(4D3)A/m E=Z0IA/(2D2)V/m ZW=Z0（2D/）远场区内:H=IA/(2D)A/m E=Z0 IA/(2D)V/m ZW=Z0=377 式中：I=环路电流（A），A=环路面积（m2），D=观测点到环路的距离（m），Z0=自由空间的阻抗（377）=电流频率所对应的波长（m）第121页，共138页，编辑于2022年，星期一导线的辐射近场区内:H=I L/(4D2)A/m E=Z0I L /(8 2 D3)V/m ZW=Z0（2D/）远场区内:H=I L/(2 D)A/m E=Z0 I L /(2 D

34、)V/m式中：I=导线中的电流（A），L=导线长度（m），D=观测点到环路的距离（m），Z0=自由空间的阻抗（377）=电流频率所对应的波长（m）第122页，共138页，编辑于2022年，星期一实际电路的辐射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）考虑地面反射时：E=2.6 I A f 2/D （V/m）环路面积=AI第123页，共138页，编辑于2022年，星期一脉冲信号差模辐射的频谱频谱包络

35、线差模辐射频率特性线脉冲的差模辐射包络线 1/d 1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/dec第124页，共138页，编辑于2022年，星期一不同逻辑电路为了满足不同逻辑电路为了满足EMIEMI指标要求指标要求所允许的环路面积所允许的环路面积第125页，共138页，编辑于2022年，星期一如何减小差模辐射？如何减小差模辐射？E =2.6 I A f 2 /D低通滤波器布线第126页，共138页，编辑于2022年，星期一电流回路的阻抗LRIZ=R+jLL=/I A第127页，共138页，编辑于2022年，星期一单层或双层板如何减小环路的面积？单层或双层板如何减小环路的面积？

36、第128页，共138页，编辑于2022年，星期一不良布线举例不良布线举例68HC1174HC00AB连接A、BE时钟第129页，共138页，编辑于2022年，星期一外拖电缆的共模辐射LI2HCPI3I1CPVCM机箱内的所有信号都会通过电缆辐射！第130页，共138页，编辑于2022年，星期一两端设备都接地的情况LCPICMRWRWL ZCM=RW+jL+RL+1/jC第131页，共138页，编辑于2022年，星期一悬浮电缆ICM近场区内近场区内:E=1430I L /(f D3)V/m远场区内远场区内:E=0.63 I L f /D V/m考虑地面反射：考虑地面反射：E=1.26 I L f

37、 /D V/mL/2或或/4时：时：E=120I /D V/m电缆长度：L第132页，共138页，编辑于2022年，星期一共模电流的测量电流卡钳频谱分析仪VdBVICM被测电流 IV传输阻抗：ZT=V/I 第133页，共138页，编辑于2022年，星期一怎样减小共模辐射怎样减小共模辐射 E=1.26 I L f /D 共模滤波共模扼流圈减小共模电压使用尽量短的电缆共模滤波电缆屏蔽第134页，共138页，编辑于2022年，星期一增加共模回路的阻抗PCBPCB共模回路改善量=20lg(E1/E2)=20lg(ICM1/ICM2)=20lg(VCM/ZCM1)/(VCM/ZCM2)=20 lg (ZCM2/ZCM1)dB第135页，共138页，编辑于2022年，星期一用屏蔽电缆抑制共模辐射CMCMDMCMCM第136页，共138页，编辑于2022年，星期一屏蔽电缆的评估CMCMDMV辐射环路VIZT=V/I第137页，共138页，编辑于2022年，星期一不同屏蔽层的传输阻抗102 103 104 105 106 107 1080.0010.010.1110100100010000传输阻抗（m/m）Hz铝箔单层编织最佳单层编织双层编织双层编织+一层金属双层编织+双层金属实心铜第138页，共138页，编辑于2022年，星期一