中心論題：

• 分析電子產品輻射泄露的途徑、機理和條件
• 針對不同的輻射泄露途徑提出抑製方法

解決方案：

• 解決機箱泄露輻射
• 解決設備連接線輻射
• 抑製共模電流輻射

序言
電(dian)子(zi)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)時(shi)
，同(tong)時(shi)向(xiang)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian)輻(fu)射(she)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)，可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)設(she)備(bei)的(de)工(gong)作(zuo)。為(wei)此(ci)很(hen)多(duo)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)都(dou)規(gui)定(ding)了(le)對(dui)電(dian)磁(ci)發(fa)射(she)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)和(he)限(xian)值(zhi)，例(li)如(ru)GB9254、GB4824、GBl3837等分別規定了信息技術設備、工科醫設備、電子測量儀器、shengyinhedianshiguangbojieshoujidengshebeidefushefashexianzhi。zaifushefasheceliangzhonghenduoshebeidesaoraochangqiangwangwangzaimouxiepinlvduanchaoguoxianzhi
，yincizhizaoshangpoqiexuyaolejiechaobiaodeyuanyinyijiyingcaiqudecuoshi。tongchangshebeidefushefashekeyouliangbufenzucheng：一部分是設備內部的電磁能量通過機箱泄漏

；另一部分是設備的連接線作為天線輻射電磁能量。以下將分別進行討論。

電子產品輻射的泄漏途徑和抑製
a.通過機箱的泄漏
設備內的元器件、集成片、印刷電路板的走線
、youxinhaodianliujingguodedifangdoukenengxiangzhouweikongjianfushediancinengliang，pinlvyuegaojiuyuerongyichanshengdiancifushe。ruguoshebeicaiyongfeipingbijixiang，zezhexiediancinengliangjiuzhijiechuandidaoshebeiwaibukongjian。ruguoshebeicaiyongjinshujixiang，huozaisuliaojixiangneipentuyicengjinshuzuoweipingbiceng，zediancinengliangkenenghuibeixianzhizaishebeineibu，xianzhidechengduqujueyujixiangdepingbixiaoneng。bobodeyicengwanzhengjinshujuyouhengaodepingbixiaoneng
，danshiruguoshangmianyoujiaodadekonghuojiaochangdefengxi，zepingbixiaonengjiuhuidadaxiajiang，chanshengdiancinengliangxielou。genjudiancichanglilun，zhexiekongfengxiangdangyuyigeercifashetianxian，dangzhexiekongfengchangdudengyubanbochangdezhengshubeishi，louxienengliangzuida。duiyugudingdekongfengchangdu
，pinlvyuegao，xielouyueyanzhong。yibanyaoqiukongfengchangduyingwei：1＜λ／20(商用設備
，屏蔽效能20dB)或1＜λ／50(軍用設備

，屏蔽效能28dB)，λ為wei設she備bei內nei可ke能neng輻fu射she的de最zui高gao頻pin率lv的de波bo長chang。如ru設she備bei內nei工gong作zuo信xin號hao是shi數shu字zi脈mai衝chong，或huo者zhe由you於yu開kai關guan瞬shun態tai操cao作zuo產chan生sheng脈mai衝chong噪zao聲sheng，則ze應ying該gai考kao慮lv的de輻fu射she發fa射she最zui高gao頻pin率lv為wei1／(π)
，其中是脈衝的上升時間，或者為10倍的時鍾頻率。

判(pan)別(bie)設(she)備(bei)的(de)輻(fu)射(she)騷(sao)擾(rao)是(shi)否(fou)主(zhu)要(yao)由(you)機(ji)箱(xiang)泄(xie)漏(lou)引(yin)起(qi)，可(ke)把(ba)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)線(xian)拆(chai)除(chu)
，然(ran)後(hou)再(zai)測(ce)量(liang)輻(fu)射(she)騷(sao)擾(rao)場(chang)強(qiang)。如(ru)果(guo)加(jia)和(he)不(bu)加(jia)連(lian)接(jie)線(xian)對(dui)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)沒(mei)有(you)明(ming)顯(xian)影(ying)響(xiang)，說(shuo)明(ming)機(ji)箱(xiang)泄(xie)漏(lou)起(qi)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)。這(zhe)時(shi)可(ke)用(yong)近(jin)場(chang)磁(ci)場(chang)探(tan)頭(tou)(例如HP 11940A)沿(yan)孔(kong)縫(feng)移(yi)動(dong)
，尋(xun)找(zhao)泄(xie)漏(lou)點(dian)。探(tan)頭(tou)接(jie)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)，可(ke)觀(guan)察(cha)不(bu)同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)泄(xie)漏(lou)情(qing)況(kuang)。如(ru)果(guo)在(zai)某(mou)個(ge)縫(feng)隙(xi)發(fa)現(xian)較(jiao)大(da)的(de)泄(xie)漏(lou)場(chang)強(qiang)，可(ke)臨(lin)時(shi)在(zai)該(gai)處(chu)貼(tie)一(yi)條(tiao)金(jin)屬(shu)導(dao)電(dian)帶(dai)

，該(gai)金(jin)屬(shu)帶(dai)應(ying)與(yu)機(ji)箱(xiang)的(de)金(jin)屬(shu)麵(mian)有(you)良(liang)好(hao)的(de)導(dao)電(dian)搭(da)接(jie)。如(ru)果(guo)輻(fu)射(she)場(chang)強(qiang)明(ming)顯(xian)減(jian)小(xiao)，則(ze)說(shuo)明(ming)泄(xie)漏(lou)位(wei)置(zhi)尋(xun)找(zhao)正(zheng)確(que)，在(zai)今(jin)後(hou)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)要(yao)加(jia)以(yi)改(gai)進(jin)，使(shi)縫(feng)隙(xi)尺(chi)寸(cun)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru)添(tian)加(jia)導(dao)電(dian)襯(chen)墊(dian)
、采用波導設計、縮短連接螺絲的間距等等。

如果機箱必須是非金屬的，則應該用近場探頭探測設備內的元器件
、走線等，找出輻射源，采取相應措施，例如元器件屏蔽
、印刷板布線時盡量減小電流環路麵積等。

b.設備連接線的輻射
在輻射發射測試中經常發現當設備加上I／O線、控(kong)製(zhi)線(xian)等(deng)連(lian)接(jie)線(xian)以(yi)後(hou)，在(zai)有(you)些(xie)頻(pin)率(lv)段(duan)輻(fu)射(she)場(chang)強(qiang)就(jiu)有(you)很(hen)大(da)提(ti)高(gao)，即(ji)使(shi)連(lian)接(jie)線(xian)終(zhong)端(duan)沒(mei)有(you)加(jia)負(fu)載(zai)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci)。這(zhe)時(shi)連(lian)接(jie)線(xian)就(jiu)變(bian)成(cheng)了(le)天(tian)線(xian)，向(xiang)外(wai)發(fa)射(she)電(dian)磁(ci)能(neng)量(liang)。以(yi)下(xia)對(dui)這(zhe)種(zhong)輻(fu)射(she)的(de)機(ji)理(li)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。
       
1. 差模電流輻射和共模電流輻射
連接線上流過高頻電流時才能向外發射電磁能量。電流的傳輸有兩種方式：共模方式及差模方式。一對導線上shang如ru果guo流liu過guo差cha模mo電dian流liu，則ze兩liang條tiao線xian上shang的de電dian流liu
，大da小xiao相xiang等deng，方fang向xiang相xiang反fan，一yi般ban有you用yong信xin號hao都dou是shi差cha模mo電dian流liu。一yi對dui導dao線xian上shang如ru果guo流liu過guo共gong模mo電dian流liu

，則ze兩liang條tiao線xian上shang的de電dian流liu方fang向xiang相xiang同tong。騷sao擾rao電dian流liu在zai連lian接jie線xian上shang既ji可ke以yi差cha模mo方fang式shi出chu現xian，也ye可ke以yi共gong模mo方fang式shi出chu現xian。如ru果guo連lian接jie線xian終zhong端duan沒mei有you加jia負fu載zai，連lian接jie線xian上shang就jiu沒mei有you差cha模mo電dian流liu存cun在zai
，隻zhi有you共gong模mo電dian流liu
，其qi產chan生sheng的de輻fu射she稱cheng為wei共gong模mo電dian流liu輻fu射she。如ru果guo連lian接jie線xian終zhong端duan是shi有you負fu載zai的de，則ze可ke用yong電dian流liu鉗qian來lai判pan斷duan是shi否fou存cun在zai共gong模mo電dian流liu。電dian磁ci兼jian容rong使shi用yong的de電dian流liu鉗qian一yi般ban具ju有you較jiao寬kuan的de頻pin帶dai。把ba電dian流liu鉗qian卡ka在zai導dao線xian對dui上shang，電dian流liu鉗qian測ce得de的de信xin號hao連lian接jie到dao頻pin譜pu儀yi上shang
，頻pin譜pu儀yi上shang顯xian示shi的de則ze是shi導dao線xian對dui上shang的de共gong模mo電dian流liu。導dao線xian對dui上shang的de差cha模mo電dian流liu在zai電dian流liu鉗qian中zhong產chan生sheng的de磁ci通tong互hu相xiang抵di消xiao

，所suo以yi不bu會hui有you顯xian示shi。 連lian接jie線xian作zuo為wei天tian線xian發fa射she電dian磁ci騷sao擾rao，主zhu要yao是shi以yi共gong模mo電dian流liu輻fu射she形xing式shi。因yin為wei傳chuan輸shu有you用yong信xin號hao的de導dao線xian對dui常chang常chang是shi緊jin靠kao在zai一yi起qi的de，而er且qie經jing常chang使shi用yong雙shuang絞jiao線xian，所suo以yi差cha模mo電dian流liu在zai周zhou圍wei空kong間jian產chan生sheng的de輻fu射she場chang往wang往wang大da小xiao相xiang等deng
，方fang向xiang相xiang反fan

，從cong而er相xiang互hu抵di消xiao。而er導dao線xian對dui中zhong兩liang根gen導dao線xian上shang的de共gong模mo電dian流liu產chan生sheng的de輻fu射she場chang則ze相xiang互hu迭die加jia。如ru果guo在zai計ji算suan機ji常chang用yong的de扁bian平ping饋kui線xian中zhong抽chou取qu相xiang鄰lin的de兩liang根gen導dao線xian，線xian長chang1米，導線對上分別加以共模和差模電流，在離導線對3米處按GB9254規定測量騷擾場強。實驗表明如果該處場強要達到B類設備的限值(30~230 MHz時為40 dBμV／m)，則差模電流要求為20 mA，而共模電流隻要8 μA，兩者相差2500倍。由此可見
，共模電流輻射的抑製是非常重要的。

2. 共模電流輻射的基本驅動模式
共模電流輻射實際上都是由差模源(有用信號源)驅動產生的，可大致分為兩種基本驅動模式：電流驅動模式和電壓驅動模式。
 1)電流驅動模式
圖1是電流驅動模式的示意圖。圖1(a)中UDM是差模電壓源，設備內部有很多這樣的源，例如各種數字信號電路


、高頻振蕩源等等，ZL為回路負載，IDM為回路負載的差模電流，該電流流過AB兩點間的回流地(例如印製板的地線)，回到差模源。如AB間存在一定的電感LP
，則產生壓降為 

          
 這裏UCM就是產生共模輻射的驅動源。要產生輻射
，除了源以外還必須有天線。這裏的天線有兩部分組成，一部分是由A點向左看的地線部分，另一部分是由B點向右看的地線部分和外接電纜。其組成的輻射係統的等效電路如圖1(b)所示，這實際上是一付不對稱振子天線。流過天線的電流即為共模電流

，可用下式表示 

   
 由於共模電流ICM是由差模電流IDM產生的，所以這種模式稱電流驅動模式。以下舉二例說明電流驅動產生的共模輻射。

例1：在印製電路板上為了把數字部分和模擬部分隔離，常把地分割成數字地和模擬地。如果這兩部分之間有信號聯係
，如圖2所示，並且數字地和模擬地的連接部分AB比較細長，存在一定電感，則差模電流IDM將在AB連接線的電感上產生共模驅動電壓源，從而引起共模輻射
，天線一部分是數字地

，另一部分是模擬地和外接地線。

例2：印製電路板的地通過接地導線與機殼相連
，如圖3所示。印製板上有信號線與機殼貼近，於是差模源VDM通過分布電容C耦合到機殼上
，引起差模電流，該電流通過機殼和接地線又回到印製板的差模源。如果接地線存在一定的電感L
，則差模電流在L上產生電壓降VCM，成(cheng)為(wei)共(gong)模(mo)驅(qu)動(dong)電(dian)壓(ya)，從(cong)而(er)引(yin)起(qi)共(gong)模(mo)輻(fu)射(she)。這(zhe)時(shi)天(tian)線(xian)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)外(wai)接(jie)地(di)線(xian)
，另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)機(ji)殼(ke)。這(zhe)種(zhong)輻(fu)射(she)常(chang)發(fa)生(sheng)在(zai)以(yi)下(xia)情(qing)況(kuang)，例(li)如(ru)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)的(de)地(di)址(zhi)線(xian)、數據線等扁平電纜貼近機殼，分布電容較大，印製板和機殼之間的連接線細長或接觸不良等等。

2)電壓驅動模式
電壓驅動模式的原理如圖4所示，圖中差模電壓源VCM直接驅動天線的兩個部分，即上金屬部分和下金屬部分，從而產生共模輻射
，共模輻射電流ICM為

圖5是電壓驅動模式的一個實例。圖中Q是大功率的開關管，Q可看成是差模電壓源UDM
，共模電流ICM的途徑是由Q通過開關管和散熱片之間的分布電容Cd到達散熱片，散熱片是共模天線的一個極。然後以空間位移電流的形式
，即通過C A到達外部接線，外部接線是天線的另一個極，共模電流再由印製板地回到Q。

                       
c 產生共模電流輻射的條件
產chan生sheng共gong模mo電dian流liu輻fu射she的de條tiao件jian一yi是shi要yao有you共gong模mo驅qu動dong源yuan，二er是shi要yao有you共gong模mo天tian線xian。任ren何he兩liang個ge金jin屬shu體ti之zhi間jian隻zhi要yao存cun在zai射she頻pin電dian位wei差cha就jiu構gou成cheng共gong模mo輻fu射she係xi統tong，兩liang個ge金jin屬shu體ti分fen別bie是shi它ta的de不bu對dui稱cheng振zhen子zi天tian線xian的de兩liang個ge極ji。射she頻pin電dian位wei差cha即ji為wei共gong模mo驅qu動dong源yuan，它ta通tong過guo不bu對dui稱cheng振zhen子zi天tian線xian向xiang空kong間jian輻fu射she電dian磁ci能neng量liang。當dang頻pin率lv達da到daoMHz級時nH的小電感和pF級的小電容都將產生重要影響。兩個導體連接處的小電感能產生射頻電位差
，例如圖2中的數字地和模擬地之間的連接線的小電感，圖3中(zhong)機(ji)殼(ke)與(yu)印(yin)刷(shua)板(ban)之(zhi)間(jian)連(lian)接(jie)線(xian)的(de)小(xiao)電(dian)感(gan)等(deng)都(dou)是(shi)產(chan)生(sheng)共(gong)模(mo)驅(qu)動(dong)源(yuan)的(de)根(gen)源(yuan)。沒(mei)有(you)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie)點(dian)的(de)金(jin)屬(shu)體(ti)也(ye)可(ke)能(neng)通(tong)過(guo)小(xiao)電(dian)容(rong)變(bian)成(cheng)天(tian)線(xian)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)
，例(li)如(ru)圖(tu)5中的散熱片與開關管是絕緣的，但可以通過它們之間的小電容在射頻頻率上連接起來，構成共模天線的一部分。

共模天線的一個極必定是設備的外部連接線，另一個極可以是設備內部印刷板的地線、電源麵、機殼、散熱片、金屬支撐架等等。當天線二個極的總長度大於λ／20後
，天線的輻射才有可能有效。當天線長度與驅動源諧波的波長符合下式時天線發生諧振，輻射能量最大。

   
d 共模電流輻射的抑製方法

• 共模濾波
  在zai設she備bei的de電dian源yuan輸shu入ru端duan口kou接jie共gong模mo濾lv波bo器qi。電dian磁ci兼jian容rong使shi用yong的de電dian源yuan濾lv波bo器qi往wang往wang把ba共gong模mo和he差cha模mo濾lv波bo裝zhuang在zai一yi起qi。濾lv波bo器qi金jin屬shu外wai殼ke和he屏ping蔽bi機ji箱xiang緊jin密mi搭da接jie，搭da接jie麵mian積ji越yue大da越yue好hao。在zai信xin號hao線xian輸shu入ru輸shu出chu端duan口kou串chuan接jie共gong模mo濾lv波bo器qi，濾lv波bo器qi良liang好hao接jie地di。如ru有you可ke能neng最zui好hao直zhi接jie采cai用yong帶dai濾lv波bo器qi的de連lian接jie器qi，這zhe種zhong連lian接jie器qi的de插cha座zuo上shang每mei個ge引yin腳jiao都dou帶dai有you由you鐵tie氧yang體ti磁ci珠zhu和he穿chuan心xin電dian容rong組zu成cheng的de濾lv波bo器qi。
• 采用屏蔽
  電纜
  、pingbilianjieqigongmolvboqitongchangshiditongxingzhide
  
  ，zhinengyongzaichuanshupinlvjiaodideshurushuchuxinhaoxianshang。ruguoyaoqiuchuanshuxinhaodesulvjiaogao
  ，bianyuanjiaodou，zechuanjielvboqijiukenengbayouyongxinhaodegaopinbufenyelvdiao
  
  ，congeryingxiangxinhaodezhengchangchuanshu。zheshijiuzhinengcaiyongpingbidefangfa，jicaiyongpingbidianlanhepingbilianjieqi
  
  ，bingyaoqiutamendepingbicenghejixiangdepingbicengbaochidianlianxuxingheyizhixing。jutiyaoqiudianlanpingbicenghelianjieqichatoudejinshuwaikeyaoyou3600的完整搭接，不能出現"豬尾巴"現象。插頭的金屬外殼、插座金屬外殼以及機殼也應有良好的搭接。
• 使用鐵氧體磁環
  以上的濾波和屏蔽措施實質上是把共模輻射源兩端的"天線"短(duan)路(lu)了(le)。也(ye)可(ke)以(yi)把(ba)鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)環(huan)套(tao)在(zai)整(zheng)個(ge)連(lian)接(jie)線(xian)上(shang)。鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)環(huan)在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)呈(cheng)電(dian)阻(zu)性(xing)
  ，所(suo)以(yi)能(neng)消(xiao)耗(hao)高(gao)頻(pin)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)。共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)在(zai)連(lian)接(jie)線(xian)上(shang)是(shi)有(you)一(yi)定(ding)分(fen)布(bu)的(de)
  ，因(yin)此(ci)鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)環(huan)應(ying)放(fang)在(zai)電(dian)流(liu)較(jiao)高(gao)的(de)位(wei)置(zhi)上(shang)，一(yi)般(ban)放(fang)在(zai)連(lian)接(jie)線(xian)的(de)引(yin)出(chu)處(chu)。
• 改進產品內部結構的設計與布置
  zheshiconggongmodianliufushedeyuantoucaiqucuoshi
  ，baokuoyinzhidianlubansheji
  ，gebujiandediancijianrongsheji
  
  ，yijixianghulianjiexiandebuzhidengdeng。qizhongyinzhidianlubandeshejizuiweizhongyao
  ，shejidebuzhoushishouxianyaoxuanquyinzhibanleixing，ranhoushiquedingyuanqijianzaibanshangdeweizhi，zaiyicibuzhidixian
  
  
  、電源線、高速信號線
  ，低速信號線。印製電路板設計應遵循三個主要原則。1、無論是信號環路或供電環路，電流的環路麵積越小越好，尤其不能出現環套環的重疊現象。2、不相容的元器件和信號線(數字與模擬、高速與低速、大電流與小電流
  、高電壓與低電壓等)應相互遠離，不要平行走線。分布在不同層上的信號線走向應相互垂直。這樣可以減少相互之間的電場和磁場耦合幹擾。3、gaosuxinhaoxianyingkaolvzukangpipeiwenti
  
  ，jixinhaoxiandefuzaiyingyuxinhaoxiandetexingzukangxiangdeng。zukangbupipeijiangyinqichuanshuxinhaodefanshe
  ，shishuziboxingchanshengzhendang，zaochengluojihunluan。tongchangxinhaoxiandefuzaishixinpian，jibenwending。zaochengbupipeideyuanyinzhuyaoshixinhaoxianzouxianguochengzhongbenshendetexingzukangdebianhua，liruzouxiandekuanzhaibuyi，zouxianguaiwan，jingguoguokongdeng。suoyibuxianshiyingcaiqucuoshi
  ，shidexinhaoxianquanchengzouxiandetexingzukangbaochibubian。

      
結束語
綜zong上shang所suo述shu
，在zai設she備bei輻fu射she測ce試shi沒mei有you達da到dao標biao準zhun要yao求qiu時shi，應ying先xian分fen析xi原yuan因yin，確que定ding是shi機ji箱xiang泄xie漏lou，還hai是shi連lian接jie線xian共gong模mo電dian流liu輻fu射she。如ru果guo是shi機ji箱xiang泄xie漏lou，可ke用yong近jin場chang磁ci場chang探tan頭tou找zhao出chu泄xie漏lou點dian並bing加jia以yi改gai進jin。如ru果guo是shi連lian接jie線xian共gong模mo電dian流liu輻fu射she，可ke先xian在zai連lian接jie線xian上shang套tao鐵tie氧yang體ti磁ci環huan作zuo試shi驗yan。假jia如ru作zuo用yong不bu明ming顯xian，則ze要yao進jin一yi步bu調tiao查zha共gong模mo電dian流liu產chan生sheng的de途tu徑jing，畫hua出chu等deng效xiao電dian路lu，找zhao出chu抑yi製zhi對dui策ce，這zhe項xiang工gong作zuo比bi較jiao複fu雜za並bing需xu要yao有you一yi定ding的de經jing驗yan。