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。