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
、有you信xin號hao電dian流liu經jing過guo的de地di方fang都dou可ke能neng向xiang周zhou圍wei空kong間jian輻fu射she電dian磁ci能neng量liang，頻pin率lv越yue高gao就jiu越yue容rong易yi產chan生sheng電dian磁ci輻fu射she。如ru果guo設she備bei采cai用yong非fei屏ping蔽bi機ji箱xiang，則ze這zhe些xie電dian磁ci能neng量liang就jiu直zhi接jie傳chuan遞di到dao設she備bei外wai部bu空kong間jian。如ru果guo設she備bei采cai用yong金jin屬shu機ji箱xiang
，或huo在zai塑su料liao機ji箱xiang內nei噴pen塗tu一yi層ceng金jin屬shu作zuo為wei屏ping蔽bi層ceng
，則ze電dian磁ci能neng量liang可ke能neng會hui被bei限xian製zhi在zai設she備bei內nei部bu，限xian製zhi的de程cheng度du取qu決jue於yu機ji箱xiang的de屏ping蔽bi效xiao能neng。薄bo薄bo的de一yi層ceng完wan整zheng金jin屬shu具ju有you很hen高gao的de屏ping蔽bi效xiao能neng，但dan是shi如ru果guo上shang麵mian有you較jiao大da的de孔kong或huo較jiao長chang的de縫feng隙xi，則ze屏ping蔽bi效xiao能neng就jiu會hui大da大da下xia降jiang，產chan生sheng電dian磁ci能neng量liang泄xie漏lou。根gen據ju電dian磁ci場chang理li論lun，這zhe些xie孔kong縫feng相xiang當dang於yu一yi個ge二er次ci發fa射she天tian線xian，當dang這zhe些xie孔kong縫feng長chang度du等deng於yu半ban波bo長chang的de整zheng數shu倍bei時shi，漏lou泄xie能neng量liang最zui大da。對dui於yu固gu定ding的de孔kong縫feng長chang度du，頻pin率lv越yue高gao
，泄xie漏lou越yue嚴yan重zhong。一yi般ban要yao求qiu孔kong縫feng長chang度du應ying為wei：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。

panbieshebeidefushesaoraoshifouzhuyaoyoujixiangxielouyinqi，kebashebeilianjiexianchaichu，ranhouzaiceliangfushesaoraochangqiang。ruguojiahebujialianjiexianduiceliangjieguomeiyoumingxianyingxiang，shuomingjixiangxielouqizhuyaozuoyong。zheshikeyongjinchangcichangtantou(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shangruguoliuguochamodianliu
，zeliangtiaoxianshangdedianliu，daxiaoxiangdeng，fangxiangxiangfan
，yibanyouyongxinhaodoushichamodianliu。yiduidaoxianshangruguoliuguogongmodianliu，zeliangtiaoxianshangdedianliufangxiangxiangtong。saoraodianliuzailianjiexianshangjikeyichamofangshichuxian，yekeyigongmofangshichuxian。ruguolianjiexianzhongduanmeiyoujiafuzai

，lianjiexianshangjiumeiyouchamodianliucunzai，zhiyougongmodianliu，qichanshengdefushechengweigongmodianliufushe。ruguolianjiexianzhongduanshiyoufuzaide

，zekeyongdianliuqianlaipanduanshifoucunzaigongmodianliu。diancijianrongshiyongdedianliuqianyibanjuyoujiaokuandepindai。badianliuqiankazaidaoxianduishang
，dianliuqiancededexinhaolianjiedaopinpuyishang
，pinpuyishangxianshidezeshidaoxianduishangdegongmodianliu。daoxianduishangdechamodianliuzaidianliuqianzhongchanshengdecitonghuxiangdixiao
，suoyibuhuiyouxianshi。 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3zhongjikeyuyinshuabanzhijianlianjiexiandexiaodiangandengdoushichanshenggongmoqudongyuandegenyuan。meiyouzhijielianjiediandejinshutiyekenengtongguoxiaodianrongbianchengtianxiandeyibufen，lirutu5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"duanlule。yekeyibatieyangticihuantaozaizhenggelianjiexianshang。tieyangticihuanzaigaopinshichengdianzuxing
  ，suoyinengxiaohaogaopingongmodianliu。gongmodianliuzailianjiexianshangshiyouyidingfenbude
  ，yincitieyangticihuanyingfangzaidianliujiaogaodeweizhishang，yibanfangzailianjiexiandeyinchuchu。
• 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
  、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
zongshangsuoshu，zaishebeifusheceshimeiyoudadaobiaozhunyaoqiushi
，yingxianfenxiyuanyin
，quedingshijixiangxielou，haishilianjiexiangongmodianliufushe。ruguoshijixiangxielou，keyongjinchangcichangtantouzhaochuxieloudianbingjiayigaijin。ruguoshilianjiexiangongmodianliufushe，kexianzailianjiexianshangtaotieyangticihuanzuoshiyan。jiaruzuoyongbumingxian，zeyaojinyibutiaozhagongmodianliuchanshengdetujing，huachudengxiaodianlu，zhaochuyizhiduice，zhexianggongzuobijiaofuzabingxuyaoyouyidingdejingyan。