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
dianzidianqishebeizaizhengchanggongzuoshi，tongshixiangzhouweikongjianfushediancisaorao
，kenengyingxiangqitashebeidegongzuo。weicihenduoguojiabiaozhundouguidingleduidiancifashedeceliangfangfahexianzhi
，liruGB9254、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
chanshenggongmodianliufushedetiaojianyishiyaoyougongmoqudongyuan
，ershiyaoyougongmotianxian。renhelianggejinshutizhijianzhiyaocunzaishepindianweichajiugouchenggongmofushexitong，lianggejinshutifenbieshitadebuduichengzhenzitianxiandelianggeji。shepindianweichajiweigongmoqudongyuan，tatongguobuduichengzhenzitianxianxiangkongjianfushediancinengliang。dangpinlvdadaoMHz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tu5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、屏ping蔽bi連lian接jie器qi共gong模mo濾lv波bo器qi通tong常chang是shi低di通tong性xing質zhi的de，隻zhi能neng用yong在zai傳chuan輸shu頻pin率lv較jiao低di的de輸shu入ru輸shu出chu信xin號hao線xian上shang。如ru果guo要yao求qiu傳chuan輸shu信xin號hao的de速su率lv較jiao高gao
  
  
  
  ，邊bian緣yuan較jiao陡dou
  ，則ze串chuan接jie濾lv波bo器qi就jiu可ke能neng把ba有you用yong信xin號hao的de高gao頻pin部bu分fen也ye濾lv掉diao
  ，從cong而er影ying響xiang信xin號hao的de正zheng常chang傳chuan輸shu。這zhe時shi就jiu隻zhi能neng采cai用yong屏ping蔽bi的de方fang法fa，即ji采cai用yong屏ping蔽bi電dian纜lan和he屏ping蔽bi連lian接jie器qi，並bing要yao求qiu它ta們men的de屏ping蔽bi層ceng和he機ji箱xiang的de屏ping蔽bi層ceng保bao持chi電dian連lian續xu性xing和he一yi致zhi性xing。具ju體ti要yao求qiu電dian纜lan屏ping蔽bi層ceng和he連lian接jie器qi插cha頭tou的de金jin屬shu外wai殼ke要yao有you3600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"duanlule。yekeyibatieyangticihuantaozaizhenggelianjiexianshang。tieyangticihuanzaigaopinshichengdianzuxing
  ，suoyinengxiaohaogaopingongmodianliu。gongmodianliuzailianjiexianshangshiyouyidingfenbude，yincitieyangticihuanyingfangzaidianliujiaogaodeweizhishang
  ，yibanfangzailianjiexiandeyinchuchu。
• 改進產品內部結構的設計與布置
  這(zhe)是(shi)從(cong)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)輻(fu)射(she)的(de)源(yuan)頭(tou)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)
  
  ，包(bao)括(kuo)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計(ji)，各(ge)部(bu)件(jian)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)設(she)計(ji)
  ，以(yi)及(ji)相(xiang)互(hu)連(lian)接(jie)線(xian)的(de)布(bu)置(zhi)等(deng)等(deng)。其(qi)中(zhong)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)設(she)計(ji)最(zui)為(wei)重(zhong)要(yao)
  ，設(she)計(ji)的(de)步(bu)驟(zhou)是(shi)首(shou)先(xian)要(yao)選(xuan)取(qu)印(yin)製(zhi)板(ban)類(lei)型(xing)，然(ran)後(hou)是(shi)確(que)定(ding)元(yuan)器(qi)件(jian)在(zai)板(ban)上(shang)的(de)位(wei)置(zhi)，再(zai)依(yi)次(ci)布(bu)置(zhi)地(di)線(xian)
  、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
  、高gao速su信xin號hao線xian應ying考kao慮lv阻zu抗kang匹pi配pei問wen題ti，即ji信xin號hao線xian的de負fu載zai應ying與yu信xin號hao線xian的de特te性xing阻zu抗kang相xiang等deng。阻zu抗kang不bu匹pi配pei將jiang引yin起qi傳chuan輸shu信xin號hao的de反fan射she
  ，使shi數shu字zi波bo形xing產chan生sheng振zhen蕩dang，造zao成cheng邏luo輯ji混hun亂luan。通tong常chang信xin號hao線xian的de負fu載zai是shi芯xin片pian，基ji本ben穩wen定ding。造zao成cheng不bu匹pi配pei的de原yuan因yin主zhu要yao是shi信xin號hao線xian走zou線xian過guo程cheng中zhong本ben身shen的de特te性xing阻zu抗kang的de變bian化hua，例li如ru走zou線xian的de寬kuan窄zhai不bu一yi
  ，走zou線xian拐guai彎wan，經jing過guo過guo孔kong等deng。所suo以yi布bu線xian時shi應ying采cai取qu措cuo施shi，使shi得de信xin號hao線xian全quan程cheng走zou線xian的de特te性xing阻zu抗kang保bao持chi不bu變bian。

      
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)。