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EMC學習之電磁輻射

發布時間：2019-01-25 責任編輯：lina

【導讀】EMIguanzhudeshidiancinengliangdefushe，baokuowaibudiancihuanjingduizishenxitongdeganrao，yijizishenfushedediancinengliangduiwaibuxitongdeganrao。zhexieganraodoubunengchaoguoyigexiandu，chaoguolezhegexiandujiuhuiyinqiwenti，zhexieganraoguigenjiedihaishiyingxianglexitongdexinhaowanzhengxing。

EMC學習之電磁輻射

EMIguanzhudeshidiancinengliangdefushe，baokuowaibudiancihuanjingduizishenxitongdeganrao，yijizishenfushedediancinengliangduiwaibuxitongdeganrao。zhexieganraodoubunengchaoguoyigexiandu，chaoguolezhegexiandujiuhuiyinqiwenti，zhexieganraoguigenjiedihaishiyingxianglexitongdexinhaowanzhengxing。

我們在接觸新鮮事物的時候，通常習慣用自己熟悉的知識去解釋自己不熟悉的事物。EMC知識更多的涉及到微波和射頻，對於像我這種專注於信號完整性而對EMC知識知之甚少的菜鳥來說，最初也隻能用SI的一些基礎知識去撬開EMC設計的大門了。在我的認知裏，EMIguanzhudeshidiancinengliangdefushe，baokuowaibudiancihuanjingduizishenxitongdeganrao，yijizishenfushedediancinengliangduiwaibuxitongdeganrao。zhexieganraodoubunengchaoguoyigexiandu，chaoguolezhegexiandujiuhuiyinqiwenti，zhexieganraoguigenjiedihaishiyingxianglexitongdexinhaowanzhengxing。

電路板上的電磁能量是怎麼輻射出去的？

說到這裏，我就想起了下麵這幅圖，這也是我對電磁輻射最基本的印象。

EMC學習之電磁輻射

圖1 PCB的電磁輻射

早期的PCB是單層板的，芯片之間是通過導線連接起來，電源線和信號線沒啥區別，僅僅是連通的導線而已。這又讓我想到了自己的畢業設計，是一個單片機控製的LED顯示屏，這個係統很簡單，就幾個IC以及色環電阻，電容都沒幾個，通過簡單的焊接，電路就可以工作了。根本就沒有用到微帶線，帶狀線，雙絞線，同軸電纜這些東東。

學習高速設計之後，我明白了，隨著頻率的上升，信號跳變產生的電磁能量也在增加。芯片之間再也不能這樣簡單的連接起來了，像圖1這zhe種zhong連lian接jie方fang法fa，會hui使shi回hui路lu電dian感gan很hen大da，回hui路lu電dian感gan很hen大da，就jiu會hui使shi得de交jiao流liu信xin號hao的de感gan抗kang很hen大da，信xin號hao根gen本ben不bu會hui老lao老lao實shi實shi沿yan導dao線xian傳chuan播bo，而er是shi會hui輻fu射she到dao空kong間jian中zhong去qu。

怎麼解決電路板的電磁輻射問題？

在SI工程師眼中，使用微帶線或者帶狀線是為了給信號提供一個低阻抗的傳輸路徑。這在EMC工程師眼中也是電磁屏蔽的需要。在使用了微帶線或者帶狀線之後，電磁能量就被控製在了導體之間的介質中了。

為wei什shen麼me在zai使shi用yong了le微wei帶dai線xian和he帶dai狀zhuang線xian後hou，電dian磁ci能neng量liang大da部bu分fen會hui被bei束shu縛fu在zai介jie質zhi中zhong呢ne？主zhu要yao原yuan因yin是shi信xin號hao路lu徑jing與yu回hui流liu路lu徑jing靠kao的de更geng近jin，這zhe樣yang整zheng個ge回hui路lu的de電dian感gan就jiu減jian小xiao了le。不bu信xin我wo們men來lai使shi用yong軟ruan件jian計ji算suan一yi下xia

EMC學習之電磁輻射

回流路徑靠的近

EMC學習之電磁輻射

回流路徑靠的遠

由you上shang圖tu可ke知zhi，參can考kao平ping麵mian對dui傳chuan輸shu線xian的de單dan位wei長chang度du有you效xiao電dian感gan的de影ying響xiang是shi很hen大da的de。可ke以yi想xiang象xiang，在zai高gao頻pin條tiao件jian下xia，如ru果guo信xin號hao擁yong有you很hen好hao的de回hui流liu路lu徑jing，那na麼me它ta所suo感gan受shou到dao的de回hui路lu電dian感gan就jiu會hui很hen小xiao，信xin號hao就jiu會hui按an照zhao人ren們men的de意yi願yuan從cong發fa射she端duan傳chuan輸shu到dao接jie收shou端duan，如ru果guo信xin號hao感gan受shou到dao的de回hui路lu電dian感gan很hen大da就jiu會hui產chan生sheng輻fu射she問wen題ti。

小結

在zai低di頻pin的de時shi候hou，可ke以yi不bu考kao慮lv電dian磁ci幹gan擾rao的de問wen題ti，低di頻pin時shi導dao線xian周zhou圍wei的de電dian磁ci場chang變bian化hua沒mei有you那na麼me強qiang烈lie，導dao線xian的de電dian感gan效xiao應ying也ye不bu會hui表biao現xian的de那na麼me明ming顯xian。但dan是shi到dao了le高gao頻pin，電dian磁ci場chang變bian化hua劇ju烈lie，應ying該gai充chong分fen考kao慮lv信xin號hao路lu徑jing與yu返fan回hui路lu徑jing的de耦ou合he問wen題ti，利li用yong信xin號hao路lu徑jing與yu返fan回hui路lu徑jing的de耦ou合he來lai減jian小xiao整zheng個ge回hui路lu的de電dian感gan，控kong製zhi導dao線xian向xiang空kong間jian發fa射she的de電dian磁ci能neng量liang。

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