差模辐射和共模辐射

电子电容全能解 2024-08-26 14:48:37

1、差模辐射

自由空间(用全电波暗室模拟)中,环形天线差模辐射场强:

其中:

E的单位是V/m;f的单位是Hz;A是环路面积,单位是m2;r是观测点到环路的距离,单位是m,θ是观察点与环路平面垂线间的夹角。

一个周长小于四分之一波长的小环中电流的相位处处都相同。对于较大的环,电流不再处处同相,因此,一些电流对于总的发射可能是减小而不是增加。

开阔场(用 半电波暗室 模拟)中,环形天线差模辐射场强:

因此,从上述公式可以得出,差模(环路)辐射可用以下方法控制:

减小差模的幅度;减小差模电流的频率或者的谐波成分;减小环路面积。这里之所以不提增大距离,是因为测试距离通常是测试标准指定的,不能改变。

电流的幅度和谐波,可以通过滤波来实现,但这些往往与负载相关,可操作性不强。

减小差模辐射,行之有效的措施,还是减小环路面积,不管是PCB的layout,亦或者系统级的布线。

2、共模辐射

短偶极子天线的共模辐射场强:

因此,共模(偶极子)辐射可用以下方法控制:

减小共模电流幅度;减小频率或者电流的谐波成分;减小天线(电缆)的长度。

电缆上的净余共模电流可通过以下技术控制:

最小化共模源电压,通常是接地电位,理论是电位差驱动了共模电流用一大的共模阻抗(扼流圈)与电缆串联;旁路电缆的共模电流;屏蔽电缆;将电缆与PCB接地层隔离;例如;用一个变压器或光耦合器这些措施的原理,还是频域的欧姆定律以及基尔霍夫电流定律。

对于抑制共模电流,其基本思想是:要么“疏”,要么“堵”。这一点类似于洪水治理,你可以选择加固堤坝,你也可以选择疏浚河道,只要措施到位,都是可以避免水灾的。

从差模辐射和共模辐射的公式对比看,对于同样的电流,其共模辐射场强比共模辐射场强大几个数量级,因此,可以认为,共模电流更容易辐射。

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