电子产品辐射发射的抑制
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电子产品电磁兼容性测试标准引言:随着科技的进步和人们对生活质量的提高,电子产品在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,电子产品的频繁使用也带来了一些问题,比如电磁干扰。
为了确保电子产品的正常运行并保障用户的安全,制定了电磁兼容性测试标准。
本文将对电子产品电磁兼容性测试标准进行全面而深入的介绍。
一、产品分类与测试标准在电磁兼容性测试中,电子产品被分为不同的分类,每个分类有相应的测试标准。
这些测试标准主要包括以下几个方面:1. 发射性能测试这一测试标准旨在测量电子产品产生的电磁辐射是否在合理范围内。
主要包括电磁能量测量、频谱分析和辐射抑制等指标。
比如,对于手机等无线通信设备,需要对其发射的无线电频率进行测试,确保其发射功率在规定范围内。
2. 抗扰度测试抗扰度测试主要针对电子产品在电磁环境中的抵抗能力。
通过模拟不同的干扰源,比如电源脉冲、静电放电等,测试电子产品的抗干扰能力。
在测试中,还需要对电子产品的传导抗扰度和辐射抗扰度进行分析。
3. 地址性能测试地址性能测试主要是评估电子产品在电磁环境中的地址能力,也就是产品对外界电磁干扰的敏感程度。
通过模拟不同的场景,比如电源脉冲、雷电等,测试电子产品的地址性能,以确保产品能够正常工作并保护用户的安全。
二、测试方法和过程电子产品电磁兼容性测试的主要内容是测试方法和过程。
测试方法是指在测试中采用的技术手段和工作步骤,而测试过程是指在测试中要执行的具体操作。
1. 测试方法在电磁兼容性测试中,主要采用以下几种测试方法:(1)频谱扫描法:通过对电子产品发射的频率进行扫描,测量其功率谱分布,判断其是否在规定的频率范围内。
(2)传导扫描法:通过在电子产品周围的传导媒介上扫描电磁场,测量电磁场强度,判断是否有过高的干扰。
(3)辐射扫描法:通过在电子产品周围的空间中扫描电磁场,测量电磁场强度,判断是否有过高的辐射。
2. 测试过程在进行电磁兼容性测试时,需要按照以下步骤进行:(1)准备测试设备和测试样品,并进行相关的校准。
EMI抑制日常生活中,我们常常可以看到这样的现象,当把手机放置在音箱旁,接电话的时候,音箱里面会发出吱吱的声音,或者当我们在测试一块电路板上的波形时,忽然接到同事的电话,会发现接电话瞬间我们示波器上的波形出现变形,这些都是电磁干扰的特征。
电磁干扰不但会影响系统的正常工作,还可能给电子电器造成损坏,甚至对人体也有害处,因此尽可能降低电磁干扰已经成为大家关注的一个焦点,诸如FCC、CISPR、VCCI等电磁兼容标准的出台开始给电子产品的设计提出了更高的要求。
虽然人们对电磁兼容性的研究要远远早于信号完整性理论的提出,但作为高速设计一部分,我们习惯地将EMI问题也列入信号完整性分析的一部分。
本章将全面分析电磁干扰和电磁兼容的概念、产生及抑制,重点针对高速PCB的设计。
4.1 EMI/EMC的基本概念电磁干扰即EMI(Electromagnetic Interference),指系统通过传导或者辐射,发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
因为所有的电子产品都会不可避免地产生一定的电磁干扰,为了量度设备系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力,人们提出了电磁兼容这个概念。
美国联邦通讯委员会在1990年和欧盟在1992都提出了对商业数码产品的有关规章,这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。
符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
对于电磁兼容性,必须满足一下三个要素:1. 电磁兼容需要存在某一个特定的空间。
比如,大的,一个房间甚至宇宙;小的,可以是一块集成电路板。
2. 电磁兼容必须同时存在骚扰的发射体和感受体。
3. 必须存在一定的媒体(耦合途径)将发射体与感受体结合到一起。
这个媒体可以是空间,也可以是公共电网或者公共阻抗。
对于EMI,可以按照电磁干扰的途径(详细的分类参见附录一)来分为辐射干扰、传导干扰和感应耦合干扰三种形式。
电子产品的电磁辐射和辐射防护电子产品已经成为现代人生活中不可或缺的一部分,然而,随之而来的电磁辐射问题引起了人们的担忧。
本文将就电子产品的电磁辐射问题及其防护措施展开讨论,并提供实用的步骤供读者参考。
一、电子产品的电磁辐射问题1. 电磁辐射的含义:电子产品使用时,会产生电磁波,其中的辐射即是指电磁辐射。
2. 电子产品的电磁辐射类型:电子产品的电磁辐射主要分为恒定场和变化场两种类型。
前者主要来自直流电源,如电视、显示器等,后者则来自于高频振荡电源,如手机、电脑等。
3. 电磁辐射对健康的影响:长期接触电磁辐射可能导致一些健康问题,如头痛、失眠、神经衰弱等。
虽然大多数研究显示目前使用的电子产品辐射程度还在安全范围内,但是对于长时间高强度使用电子产品的人群,仍然应该格外关注电磁辐射问题。
二、电磁辐射防护的步骤1. 选择低辐射的电子产品- 购买有安全认证的电子产品。
- 选择具有辐射控制功能的电子产品,如带有低辐射模式的手机。
2. 使用防辐射产品- 在电脑前使用防辐射眼镜、防辐射屏蔽膜等产品来减少辐射对眼睛的伤害。
- 使用手机时,可以选择使用带有防辐射贴片的手机壳或手机反射膜来阻挡辐射。
3. 减少接触电子产品的时间- 尽量减少使用电子产品的时间,特别是在睡觉前和休息时。
- 每隔一段时间,放下电子产品,休息一会儿,给眼睛和大脑一个放松的机会。
4. 远离电子产品的辐射源- 尽量远离放射源、发射塔、微波炉等辐射强的电子设备。
- 在使用电视、电脑等电子产品时,保持一定的距离,尽量避免与电子设备直接接触。
5. 使用电子产品时保持良好的使用习惯- 使用电脑时,正确调整电脑桌椅的高度,保持正确的坐姿。
- 使用手机时,尽量使用免提设备,以减少辐射对脑部的影响。
6. 定期进行身体锻炼和放松- 定期进行锻炼,增强身体的抵抗力和免疫力。
- 学会放松自己,缓解压力,以减少电磁辐射对身体的负面影响。
三、总结电子产品的电磁辐射虽然成为众多人的关注焦点,但在目前多数科学研究认为它的辐射程度还在可以接受的范围内。
电磁干扰(EMI和射频干扰(RFI及其抑制措施研究李贵山杨建平黄晓峰(兰州工业高等专科学校兰州 730050摘要在电子系统中,强电与弱电交叉耦合的应用环境,干扰错综复杂,严重影响系统的稳定性和可靠性。
本文介绍EMI/RFI产生的原因和导入途径,分析并提出了一些行之有效的EMI/RFI抑制方法。
关键词EMI RFI 干扰途径干扰抑制1 引言随着电子系统的日益精密、复杂及多功能化,电子干扰问题日趋严重,它可使系统的性能发生变化、减弱,甚至导致系统完全失灵。
特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰问题,已成为近几年电子产业的热点。
为此,不少国家的专业委员会相继制定了法规,对电子产品的电磁波不泄露、抗干扰能力提出了严格规定,并强制执行。
美国联邦通信委员会(FCC于1983年颁布了20780文件,对计算机类器件的EMI进行限制;德国有关部门颁布了限制EMI的VDE规范,在放射和辐射方面的约束比FCC规范更严格;欧洲共同体又在VDE规范中增加了RF抗扰性、静电泄放和电源线抗扰性等指标。
FCC、VDE规范将电子设备分为A(工业类设备和B(消费类设备两类,具体限制如表1所示。
此外,还有一系列适用于电子EMI/RFI防护的标准文件:MIL-STD-461、MIL -STD-462、MIL-STD-463、MIL-STD-826、MIL-E-6051、MIL-I-6181、MIL-I-11748、MIL-I-26600、MSFC-SPEC279等,所有这些法规性文件对电子系统的干扰防护起到了重大的作用。
本文详细讨论了电子线路及系统中EMI/ RFI 的特征及其抑制措施。
2 EMI/RFI特性分析电子系统的干扰主要有电磁干扰(EMI、射频干扰(RFI和电磁脉冲(EMP三种,根据其来源可分为外界和内部两种,每个电子电气设备均可看作干扰源,这种干扰源不胜枚举。
EMI是在电子设备中产生的不需要的响应;RFI则从属于EMI;EMP是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等或外部原因(闪电、核爆炸等引起,能耦合到任何导线上,如电源线和电话线等,而与这些导线相连的电子系统将受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路受到永久性损坏。
辐射是CE-EMC的其中一个测试项目,要想获得CE认证证书,必须所有项目符合要求。
很多企业在申请CE认证的时候,往往卡在辐射这里。
在这里杭州旭辐检测给大家分析一下EMC辐射超标的原因,希望对您的企业有所帮助。
造成EMC辐射超标的原因是多方面的,接口滤波不好、结构屏效低、电缆设计有缺陷等都有可能导致辐射数据超标。
但产生辐射的根本原因其实在PCB 的设计,从EMC方面关注PCB,主要关注以下几个方面:1、从减少辐射骚扰的角度出发,应该尽量选用多层板,内层分别作电源层、地线层,用以降低供电线路阻抗,抑制公共阻抗噪声,对信号线形成均匀的接地面,加大信号线和接地面的分布电容,抑制其向空间辐射的能力。
2、电源线、地线、印刷板走线对高频信号应保持低阻抗。
在频率很高的情况下,电源线、地线或印制板走线都会成为接收与发射骚扰的小天线。
降低这种骚扰的方法除了加滤波电容外,更值得重视的是减小电源线、地线及其他印制板走线本身的高频阻抗。
因此,各种抑制板走线要短而粗,线条要均匀。
3、电源线、地线及印制导线在印制板上的排列要恰当,尽量做到短而直,以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。
4、电路元件和信号通路的布局必须最大限度地减少无用信号的相互耦合。
在PCB的不同的设计阶段所关注的问题点不同。
比如在元器件布局阶段要注意:1、接口信号的滤波、防护和隔离等器件是否靠近接口连接器放置,先防护后滤波;电源模块、滤波器、电源防护器件是否靠近电源的入口放置,尽可能保证电源的输入线最短,电源的输入输出分开,走线互不交叉;2、晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件或敏感器件是否远离单板拉手条、连接器;3、滤波电容是否靠近IC的电源管脚放置,位置和数量适当;4、时钟电路是否靠近负载,且负载均衡放置;5、接口滤波器件的输入和输出是否未跨分割区;除光耦、磁珠、隔离变压器、A/D、D/A等器件外,其它器件是否未分割区;比如音箱产品为例:利用RC吸收电路抑制辐射开关电源和Class D功放,因为电路工作在开关状态,大大降低了电路的功率损耗,在当今的电子产品中得到了广泛的应用。
电路电磁兼容性设计如何设计抗干扰和抗辐射电路电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电子设备在相互干扰和和外界电磁环境下能够正常工作的能力。
在电子产品的设计中,抗干扰和抗辐射电路的设计是确保电子设备在各种电磁环境下能够稳定运行的重要因素。
本文将讨论电路电磁兼容性设计中如何设计抗干扰和抗辐射电路。
一、抗干扰电路设计抗干扰电路设计是为了减少电子设备对外界电磁噪声的敏感度,防止其发生故障或误操作。
以下是几种常见的抗干扰电路设计方法:1. 电源线滤波器:通过在电源输入端添加滤波电路,能够滤除掉电源线上的高频噪声,减小对电子设备的影响。
2. 地线设计:良好的接地设计可以有效地抑制干扰信号的传播,例如通过增加接地电感和接地电容,形成低阻抗的接地路径。
3. 屏蔽设计:在电路板的设计中,使用屏蔽罩或金属层来遮蔽电子设备内部的干扰源,从而降低对周围环境的干扰。
4. 布线设计:合理的布线可以减少信号间的串扰,例如将高频信号线和低频信号线分开布置,避免相互干扰。
5. 过压保护设计:在电路中添加适当的过压保护电路,可以避免由于外界电磁干扰引起的过压情况,保护电子设备的正常工作。
二、抗辐射电路设计抗辐射电路设计是为了减少电子设备对外界电磁辐射的敏感度,防止其自身辐射对其他设备和系统造成干扰。
以下是几种常见的抗辐射电路设计方法:1. 圆孔规则:根据电磁波波长和孔洞尺寸之间的关系,设计合理大小的圆孔,使其具有较好的屏蔽性能。
2. 接地设计:良好的接地设计可以有效地将电磁辐射信号导入地面,减小辐射功率。
3. 电磁辐射滤波器:通过添加辐射滤波器,限制高频电流在电路中的传播,减少辐射发射。
4. 屏蔽设计:在电路板设计中增加屏蔽层或屏蔽导线,使电磁辐射局限在设备内部,减少对外界的辐射。
5. 地面平面分割:通过将地面平面划分为小的分区,降低不同分区之间电荷的流动速度,减小辐射功率。
三、电路模拟与仿真为了更好地评估电路的电磁兼容性性能,可以使用电磁仿真软件对电路进行模拟和仿真。
常看电脑防辐射推荐四个方法调节屏幕亮度减少辐射导语:对于现代人来说,大家生活好像都离不开电子产品,在家我们会看电视,上班我们需要使用电脑,需要与他人联系时我们会使用手机,甚至无聊时有...对于现代人来说,大家生活好像都离不开电子产品,在家我们会看电视,上班我们需要使用电脑,需要与他人联系时我们会使用手机,甚至无聊时有的人会打游戏机。
电子产品与我们的生活密不可分,这也就说明了,我们几乎时时刻刻都在与辐射在“亲密接触”。
我们就这样束手无策了吗?下面360常识网为大家介绍一下什么可助防辐射,希望可以帮到大家。
常看电脑防辐射吃什么好常看电脑怎么防辐射推荐四个方法一、木耳味甘,性平,有排毒解毒、清胃涤肠、和血止血等功效。
木耳富含碳水化合物、胶质、纤维素、葡萄糖、木糖、卵磷脂、脑磷脂、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、维生素C、蛋白质、铁、钙、磷等多种营养成分,被誉为“素中之荤”。
木耳所含的一种植物胶质,有较强的吸附力,可将残留在人体消化系统内的灰尘杂质集中吸附,再排出体外,从而起到排毒清胃的作用,因此,从事粉尘环境中作业的人,特别应多食木耳。
二、辣椒辣椒之类辛辣食品属于常用调料,同时也是抵御辐射的天然食品。
吃辣椒不但可调动全身免疫系统,辣椒、黑胡椒、咖喱、生姜之类的香辛料,还能保护细胞的DNA,使之不受辐射破坏。
因此,经常吃辣,身体健康。
三、海带味咸,性寒,有化痰、消痰、平喘、排毒、通便的功效。
海带富含藻胶酸、甘露醇、蛋白质、脂肪、糖类、粗纤维、胡萝卜素、维生素、尼克酸、碘、钙、磷、铁等多种成分,尤其是含丰富的碘,对人体十分有益,有研究发现,海带的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗辐射作用。
四、苦瓜味甘、苦,性平,中医认为苦瓜有解毒排毒、养颜美容的功效。
苦瓜富含蛋白质、糖类、粗纤维、维生素C、胡萝卜素、维生素B1、维生素B2、尼克酸钙、磷、铁等成分。
苦瓜中存有一种具有明显抗癌的活性蛋白质,能够激发体内免疫系统防御功能,增加免疫细胞的活性,清除体内的有害物质。
使用手机怎么减少辐射
要减少手机辐射的影响,你可以考虑以下几个方法:
1. 保持距离:尽量将手机远离身体,特别是当它正在进行数据传输或使用高功率时。
使用蓝牙耳机或免提设备来避免将手机放在耳朵附近。
2. 使用飞行模式:在不需要使用移动数据、Wi-Fi 或蓝牙功能时,可以将手机切换至飞行模式。
这样可以关闭无线电频率发射,减少辐射释放。
3. 减少通话时间:辐射主要是在通话期间释放的,所以尽量减少通话时间,或者使用短信、社交媒体等替代方式进行沟通。
4. 使用辐射较低的手机:一些手机可能会有较高的辐射水平,因此在购买手机时可以选择那些具有辐射较低的型号。
5. 不在睡眠区域放置手机:尽量避免将手机放在床头或枕头下方,尤其是在夜间睡眠时。
可以将手机放在离床较
远的地方,或者关机或开启飞行模式。
6. 定期休息:长时间使用手机会导致紧张和疲劳,所以要定期休息一段时间,远离手机。
尽管这些方法可以减少手机辐射的影响,但需要注意的是,目前并没有确凿的科学证据表明手机辐射对人体健康产生直接的负面影响。
然而,如果你对手机辐射仍然感到担忧,以上措施可以帮助你减少潜在的风险。
防止辐射波对人体的损害的措施研究
一、辐射波的危害
辐射波是指空气、水、电力线、电子设备、无线电等传导而来
的电磁波,如频繁使用手机、电脑、微波炉等电子设备,常年居
住在高压线附近等都会接触到辐射波。
但是长期暴露在辐射波中,人体对辐射的耐受性会逐渐降低,出现胃肠不适、头痛、失眠、
眼疾、精神压力等多种身体症状。
二、对辐射波的防护措施
1、电器的安全使用:避免频繁过度地使用电器、始终保持电
器的安全距离,不要长时间使用微波炉等电子设备。
2、电磁屏蔽:经常使用电脑的人,可以在电脑周围放置一层
电磁屏蔽,可以减少电脑辐射的影响。
3、使用防辐射眼镜等器具:防辐射眼镜一类的器具不仅可以
过滤紫外线,还能够减小对眼睛的伤害。
4、科学食补:多吃富含维生素、罗汉果等有防辐射功效的食物。
5、草药疗法:用中药的方法平缓人体激素分泌的变化,从而
达到较好的治疗效果。
6、行动研究:加强对辐射波的研究,增加对辐射源的了解,
对电子产品的生产也要注意减少辐射波对人体的影响。
7、健康生活方式:人体本身的免疫力也可以通过良好的作息
和健康的生活方式进行增加。
建议大家经常运动,保证身体健康。
三、总结
辐射波是一种潜在的危害,需要有效的预防和应对。
以上几点
都是我们日常生活中需要关注与贯彻的方面,希望这篇文章能为
大家的健康生活提供一些帮助。
防止电磁干扰的屏蔽方法EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因,本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法电磁兼容性(EMC)是指一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEEC63.12-1987) 对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现EMC 性能,但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)EMC问题来源所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫金属屏蔽效率可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估,其单位是分贝,计算公式为SEdB=A+R+B其中 A:吸收损耗(dB) R:反射损耗(dB) B:校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况)一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一,即SE等于20dB;而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一,即SE要等于100dB吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量,吸收损耗计算式为AdB=1.314(f )1/2 t其中 f:频率(MHz) :铜的导磁率:铜的导电率 t:屏蔽罩厚度反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离对于杆状或直线形发射天线而言,离波源越近波阻越高,然后随着与波源距离的增加而下降,但平面波阻则无变化(恒为377)相反,如果波源是一个小型线圈,则此时将以磁场为主,离波源越近波阻越低波阻随着与波源距离的增加而增加,但当距离超过波长的六分之一时,波阻不再变化,恒定在377处反射损耗随波阻与屏蔽阻抗的比率变化,因此它不仅取决于波的类型,而且取决于屏蔽罩与波源之间的距离这种情况适用于小型带屏蔽的设备近场反射损耗可按下式计算R(电)dB=321.8-(20 lg r)-(30 lg f)-[10 lg( / )] R(磁)dB=14.6+(20lgr)+(10 lg f)+[10 lg( / )]其中 r:波源与屏蔽之间的距离SE算式最后一项是校正因子B,其计算公式为B=20lg[-exp(-2t/ )]此式仅适用于近磁场环境并且吸收损耗小于10dB的情况由于屏蔽物吸收效率不高,其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加,所以校正因子是个负数,表示屏蔽效率的下降情况EMI抑制策略只有如金属和铁之类导磁率高的材料才能在极低频率下达到较高屏蔽效率这些材料的导磁率会随着频率增加而降低,另外如果初始磁场较强也会使导磁率降低,还有就是采用机械方法将屏蔽罩作成规定形状同样会降低导磁率综上所述,选择用于屏蔽的高导磁性材料非常复杂,通常要向EMI屏蔽材料供应商以及有关咨询机构寻求解决方案在高频电场下,采用薄层金属作为外壳或内衬材料可达到良好的屏蔽效果,但条件是屏蔽必须连续,并将敏感部分完全遮盖住,没有缺口或缝隙(形成一个法拉第笼)然而在实际中要制造一个无接缝及缺口的屏蔽罩是不可能的,由于屏蔽罩要分成多个部分进行制作,因此就会有缝隙需要接合,另外通常还得在屏蔽罩上打孔以便安装与插卡或装配组件的连线设计屏蔽罩的困难在于制造过程中不可避免会产生孔隙,而且设备运行过程中还会需要用到这些孔隙制造、面板连线、通风口、外部监测窗口以及面板安装组件等都需要在屏蔽罩上打孔,从而大大降低了屏蔽性能尽管沟槽和缝隙不可避免,但在屏蔽设计中对与电路工作频率波长有关的沟槽长度作仔细考虑是很有好处的任一频率电磁波的波长为: 波长( )=光速(C)/频率(Hz)当缝隙长度为波长(截止频率)的一半时,RF波开始以20dB/10倍频(1/10截止频率)或6dB/8倍频(1/2截止频率)的速率衰减通常RF发射频率越高衰减越严重,因为它的波长越短当涉及到最高频率时,必须要考虑可能会出现的任何谐波,不过实际上只需考虑一次及二次谐波即可一旦知道了屏蔽罩内RF辐射的频率及强度,就可计算出屏蔽罩的最大允许缝隙和沟槽例如如果需要对1GHz(波长为300mm)的辐射衰减26dB,则150mm的缝隙将会开始产生衰减,因此当存在小于150mm的缝隙时,1GHz辐射就会被衰减所以对1GHz频率来讲,若需要衰减20dB,则缝隙应小于15mm(150mm的1/10),需要衰减26dB时,缝隙应小于7.5mm(15mm的1/2以上),需要衰减32dB时,缝隙应小于3.75mm(7.5mm的1/2以上)可采用合适的导电衬垫使缝隙大小限定在规定尺寸内,从而实现这种衰减效果屏蔽设计难点由于接缝会导致屏蔽罩导通率下降,因此屏蔽效率也会降低要注意低于截止频率的辐射其衰减只取决于缝隙的长度直径比,例如长度直径比为3时可获得100dB的衰减在需要穿孔时,可利用厚屏蔽罩上面小孔的波导特性;另一种实现较高长度直径比的方法是附加一个小型金属屏蔽物,如一个大小合适的衬垫上述原理及其在多缝情况下的推广构成多孔屏蔽罩设计基础多孔薄型屏蔽层:多孔的例子很多,比如薄金属片上的通风孔等等,当各孔间距较近时设计上必须要仔细考虑下面是此类情况下屏蔽效率计算公式SE=[20lg (fc/o/ )]-10lg n 其中 fc/o:截止频率 n:孔洞数目注意此公式仅适用于孔间距小于孔直径的情况,也可用于计算金属编织网的相关屏蔽效率接缝和接点:电焊、铜焊或锡焊是薄片之间进行永久性固定的常用方式,接合部位金属表面必须清理干净,以使接合处能完全用导电的金属填满不建议用螺钉或铆钉进行固定,因为紧固件之间接合处的低阻接触状态不容易长久保持导电衬垫的作用是减少接缝或接合处的槽、孔或缝隙,使RF辐射不会散发出去EMI衬垫是一种导电介质,用于填补屏蔽罩内的空隙并提供连续低阻抗接点通常EMI衬垫可在两个导体之间提供一种灵活的连接,使一个导体上的电流传至另一导体封孔EMI衬垫的选用可参照以下性能参数:特定频率范围的屏蔽效率安装方法和密封强度与外罩电流兼容性以及对外部环境的抗腐蚀能力工作温度范围成本大多数商用衬垫都具有足够的屏蔽性能以使设备满足EMC标准,关键是在屏蔽罩内正确地对垫片进行设计垫片系统:一个需要考虑的重要因素是压缩,压缩能在衬垫和垫片之间产生较高导电率衬垫和垫片之间导电性太差会降低屏蔽效率,另外接合处如果少了一块则会出现细缝而形成槽状天线,其辐射波长比缝隙长度小约4倍确保导通性首先要保证垫片表面平滑、干净并经过必要处理以具有良好导电性,这些表面在接合之前必须先遮住;另外屏蔽衬垫材料对这种垫片具有持续良好的粘合性也非常重要导电衬垫的可压缩特性可以弥补垫片的任何不规则情况所有衬垫都有一个有效工作最小接触电阻,设计人员可以加大对衬垫的压缩力度以降低多个衬垫的接触电阻,当然这将增加密封强度,会使屏蔽罩变得更为弯曲大多数衬垫在压缩到原来厚度的30%至70%时效果比较好因此在建议的最小接触面范围内,两个相向凹点之间的压力应足以确保衬垫和垫片之间具有良好的导电性另一方面,对衬垫的压力不应大到使衬垫处于非正常压缩状态,因为此时会导致衬垫接触失效,并可能产生电磁泄漏与垫片分离的要求对于将衬垫压缩控制在制造商建议范围非常重要,这种设计需要确保垫片具有足够的硬度,以免在垫片紧固件之间产生较大弯曲在某些情况下,可能需要另外一些紧固件以防止外壳结构弯曲压缩性也是转动接合处的一个重要特性,如在门或插板等位置若衬垫易于压缩,那么屏蔽性能会随着门的每次转动而下降,此时衬垫需要更高的压缩力才能达到与新衬垫相同的屏蔽性能在大多数情况下这不太可能做得到,因此需要一个长期EMI解决方案如果屏蔽罩或垫片由涂有导电层的塑料制成,则添加一个EMI衬垫不会产生太多问题,但是设计人员必须考虑很多衬垫在导电表面上都会有磨损,通常金属衬垫的镀层表面更易磨损随着时间增长这种磨损会降低衬垫接合处的屏蔽效率,并给后面的制造商带来麻烦如果屏蔽罩或垫片结构是金属的,那么在喷涂抛光材料之前可加一个衬垫把垫片表面包住,只需用导电膜和卷带即可若在接合垫片的两边都使用卷带,则可用机械固件对EMI衬垫进行紧固,例如带有塑料铆钉或压敏粘结剂(PSA)的 C 型衬垫衬垫安装在垫片的一边,以完成对EMI的屏蔽衬垫及附件目前可用的屏蔽和衬垫产品非常多,包括铍-铜接头、金属网线(带弹性内芯或不带)、嵌入橡胶中的金属网和定向线、导电橡胶以及具有金属镀层的聚氨酯泡沫衬垫等大多数屏蔽材料制造商都可提供各种衬垫能达到的SE估计值,但要记住SE是个相对数值,还取决于孔隙、衬垫尺寸、衬垫压缩比以及材料成分等衬垫有多种形状,可用于各种特定应用,包括有磨损、滑动以及带铰链的场合目前许多衬垫带有粘胶或在衬垫上面就有固定装置,如挤压插入、管脚插入或倒钩装置等各类衬垫中,涂层泡沫衬垫是最新也是市面上用途最广的产品之一这类衬垫可做成多种形状,厚度大于0.5mm,也可减少厚度以满足UL燃烧及环境密封标准还有另一种新型衬垫即环境/EMI混合衬垫,有了它就可以无需再使用单独的密封材料,从而降低屏蔽罩成本和复杂程度这些衬垫的外部覆层对紫外线稳定,可防潮、防风、防清洗溶剂,内部涂层则进行金属化处理并具有较高导电性最近的另外一项革新是在EMI衬垫上装了一个塑料夹,同传统压制型金属衬垫相比,它的重量较轻,装配时间短,而且成本更低,因此更具市场吸引力结论设备一般都需要进行屏蔽,这是因为结构本身存在一些槽和缝隙所需屏蔽可通过一些基本原则确定,但是理论与现实之间还是有差别例如在计算某个频率下衬垫的大小和间距时还必须考虑信号的强度,如同在一个设备中使用了多个处理器时的情形表面处理及垫片设计是保持长期屏蔽以实现EMC性能的关键因素。
电磁屏蔽原理在电子设备及电子产品中,电磁干扰(Electromagnetic Interference)能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。
为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采用滤波技术,即采用EMI滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。
在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。
屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体,将电磁波局限于某一区域内的一种方法。
由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波,因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同,在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。
在设计中要达到所需的屏蔽性能,则需首先确定辐射源,明确频率范围,再根据各个频段的典型泄漏结构,确定控制要素,进而选择恰当的屏蔽材料,设计屏蔽壳体。
屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)来衡量,屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1(1)和加入屏蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2(2)之比,用dB(分贝)表示。
图1 屏蔽效能定义示意图屏蔽效能表达式为 (dB) 或(dB)工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。
由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场迭加而成(图2)。
因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。
图2 两类基本源在空间所产生的迭加场远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r(场点至源点的距离)的变化而确定的,为远近场的分界点,两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。
1 概述目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。
对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。
2 开关电源传导骚扰2.1 传导发射的产生开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。
在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。
传导骚扰的测试频率范围为150KHz~30MHz,限值要求如下表1 所示:在0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,在1MHz~10MHz 的频率范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。
传导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低,另外,如下图1 所示,由于电容C5 的存在,它与电感L3 组成低通滤波器,因此,差模传导骚扰主要存在低频率段。
共模骚扰的产生主要原因是电源与大地(保护地)之间存在有分布电容,电路中方波电压的高频谐波分量通过分布电容传入大地,与电源线构成回路,产生共模骚扰。
如上图 1 所示,L、N 为电源输入,C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2 组成输入EMI 滤波器,DB1 为整流桥,L1、VD1、C6 和VT2 为功率因数矫正主电路,VT2 为开关管,开关管的D 极与管子的散热器相连,开关管安装在散热器上时,与散热器之间形成一个耦合电容,如图1 中的C7 所示,开关管VT2 工作在开关状态,其D 极的电压为高频方波,方波的频率为开关管的开关频率,方波中的各次谐波就会通过耦合电容、L、N 电源线构成回路,产生共模骚扰。
电子产品使用中的电磁辐射防护与注意事项电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分,无论是手机、电脑还是电视,我们都离不开这些设备。
然而,随着电子产品的普及和使用时间的增加,人们对于电磁辐射的担忧也逐渐增加。
本文将详细介绍电磁辐射的危害、防护措施以及使用中应注意的事项。
一、电磁辐射的危害1.1 健康危害电磁辐射对人体健康可能带来各种潜在的危害,包括头痛、失眠、记忆力下降等。
长期暴露于辐射源可能增加患白血病、睾丸癌等的风险。
1.2 精神危害长时间使用电子产品,如手机、电脑等,容易造成注意力不集中、思维变得散漫等现象,对学习和工作效率产生负面影响。
二、电磁辐射防护措施2.1 制定合理使用计划减少使用电子产品的时间,合理安排使用时间,并定期休息,避免过度疲劳和精神紧张。
2.2 增加距离和减少时间远离辐射源,保持一定距离,尽量减少直接接触电子产品的时间。
2.3 使用辐射较低的设备选购电磁辐射较低的电子产品,比如带有辐射值指示的手机。
2.4 增加防护设备使用辐射防护产品,如防护贴膜、辐射防护眼镜等,可以减少辐射对人体的影响。
三、电子产品使用中的注意事项3.1 手机使用注意事项- 尽量保持通话时间的短暂,使用免提设备或耳机可以减少对头部的辐射。
- 减少使用手机在信号弱的位置,因为手机在较差信号环境下会增加发射功率,从而增加辐射。
- 不要长时间将手机放置在身体附近,比如放在口袋或枕头下等。
3.2 电脑使用注意事项- 使用电脑时,保持正确的坐姿和距离,避免贴近屏幕并保持正常使用距离。
- 定期休息,避免长时间连续使用电脑,每隔一段时间可以起身活动一下,缓解眼部和身体的疲劳。
3.3 电视使用注意事项- 电视屏幕最好安装在一定距离外,尽量避免太近的观看距离。
- 观看电视时不要长时间保持同一姿势,可以适当调整姿势或进行眼部放松运动。
四、结论电子产品的使用已经成为现代生活的重要部分,但长时间使用电子产品会带来潜在的电磁辐射危害。
电子束管的二次电子发射现象与抑制方法电子束管是一种重要的电子设备,广泛应用于电视机、显示器等电子产品中。
在电子束管中,二次电子发射现象是一种常见的问题。
本文将探讨电子束管的二次电子发射现象以及抑制方法。
首先,我们来了解什么是电子束管的二次电子发射现象。
在电子束管中,电子束被加速并聚焦到屏幕上的荧光物质上,产生图像。
然而,当电子束撞击荧光物质时,会引发二次电子发射现象。
这些二次电子可能会被加速电场吸引回到电子枪,造成电流波动,进而影响图像的质量和稳定性。
因此,二次电子发射现象是电子束管中的一个重要问题。
那么,为什么会产生二次电子发射现象呢?主要原因有以下几个方面。
首先,电子束在撞击荧光物质时,会与荧光物质表面原子发生碰撞,从而激发表面原子上的电子。
这些激发的电子可能会被加速电场吸引回到电子枪,产生二次电子发射现象。
其次,荧光物质表面的杂质或缺陷也会增加二次电子发射的可能性。
这些杂质或缺陷在电子束撞击时,会形成局部电场,加速或减速撞击电子的运动,进而影响二次电子发射。
另外,电子束在经过荧光物质时会产生热效应,这种热效应也会导致二次电子发射现象的产生。
温度的升高会增加电子能级和晶格原子振动能级间的能量差,激发更多的电子被排斥出表面。
了解了二次电子发射现象的产生原因,接下来我们来介绍一些常见的抑制方法。
首先,表面覆盖剂是抑制二次电子发射的一种常用方法。
表面覆盖剂可以通过覆盖荧光物质表面,减少电子束撞击时与表面原子的碰撞,从而降低二次电子的发射。
其次,合理的荧光物质选择也可以减少二次电子发射。
选择具有低二次电子发射率的荧光物质,可以降低二次电子的产生。
此外,优化电子枪结构也是抑制二次电子发射的有效方法。
通过优化电子枪的几何结构和加速电场分布,可以减少二次电子在电子枪周围的发射并提高图像的质量和稳定性。
还有一种抑制二次电子发射的方法是降低电子束的能量。
较低的能量可以减少电子与表面原子的碰撞,从而减少二次电子的发射。
电子产品辐射发射的抑制一、序言电子电气设备在正常工作时,同时向周围空间辐射电磁骚扰,可能影响其它设备的工作。
为此很多国家标准都规定了对电磁发射的测量方法和限值,例如GB9254、GB4824、GBl3837等分别规定了信息技术设备、工科医设备、电子测量仪器、声音和电视广播接收机等设备的辐射发射限值。
在辐射发射测量中很多设备的骚扰场强往往在某些频率段超过限值,因此制造商迫切需要了解超标的原因以及应采取的措施。
通常设备的辐射发射可由两部分组成:一部分是设备内部的电磁能量通过机箱泄漏;另一部分是设备的连接线作为天线辐射电磁能量。
以下将分别进行讨论。
二、电子产品辐射的泄漏途径和抑制1、通过机箱的泄漏设备内的元器件、集成片、印刷电路板的走线、有信号电流经过的地方都可能向周围空间辐射电磁能量,频率越高就越容易产生电磁辐射。
如果设备采用非屏蔽机箱,则这些电磁能量就直接传递到设备外部空间。
如果设备采用金属机箱,或在塑料机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层,则电磁能量可能会被限制在设备内部,限制的程度取决于机箱的屏蔽效能。
薄薄的一层完整金属具有很高的屏蔽效能,但是如果上面有较大的孔或较长的缝隙,则屏蔽效能就会大大下降,产生电磁能量泄漏。
根据电磁场理论,这些孔缝相当于一个二次发射天线,当这些孔缝长度等于半波长的整数倍时,漏泄能量最大。
对于固定的孔缝长度,频率越高,泄漏越严重。
一般要求孔缝长度应为:1<λ/20(商用设备,屏蔽效能20dB)或1<λ/50(军用设备,屏蔽效能28dB),λ为设备内可能辐射的最高频率的波长。
如设备内工作信号是数字脉冲,或者由于开关瞬态操作产生脉冲噪声,则应该考虑的辐射发射最高频率为1/(π),其中是脉冲的上升时间,或者为10倍的时钟频率。
判别设备的辐射骚扰是否主要由机箱泄漏引起,可把设备连接线拆除,然后再测量辐射骚扰场强。
如果加和不加连接线对测量结果没有明显影响,说明机箱泄漏起主要作用。
这时可用近场磁场探头(例如HP 11940A)沿孔缝移动,寻找泄漏点。
探头接频谱分析仪,可观察不同频率的泄漏情况。
如果在某个缝隙发现较大的泄漏场强,可临时在该处贴一条金属导电带,该金属带应与机箱的金属面有良好的导电搭接。
如果辐射场强明显减小,则说明泄漏位置寻找正确,在今后的设计中要加以改进,使缝隙尺寸满足要求。
例如添加导电衬垫、采用波导设计、缩短连接螺丝的间距等等。
如果机箱必须是非金属的,则应该用近场探头探测设备内的元器件、走线等,找出辐射源,采取相应措施,例如元器件屏蔽、印刷板布线时尽量减小电流环路面积等。
2、设备连接线的辐射在辐射发射测试中经常发现当设备加上I/O线、控制线等连接线以后,在有些频率段辐射场强就有很大提高,即使连接线终端没有加负载也是如此。
这时连接线就变成了天线,向外发射电磁能量。
以下对这种辐射的机理进行分析。
2.1 差模电流辐射和共模电流辐射连接线上流过高频电流时才能向外发射电磁能量。
电流的传输有两种方式:共模方式及差模方式。
一对导线上如果流过差模电流,则两条线上的电流,大小相等,方向相反,一般有用信号都是差模电流。
一对导线上如果流过共模电流,则两条线上的电流方向相同。
骚扰电流在连接线上既可以差模方式出现,也可以共模方式出现。
如果连接线终端没有加负载,连接线上就没有差模电流存在,只有共模电流,其产生的辐射称为共模电流辐射。
如果连接线终端是有负载的,则可用电流钳来判断是否存在共模电流。
电磁兼容使用的电流钳一般具有较宽的频带。
把电流钳卡在导线对上,电流钳测得的信号连接到频谱仪上,频谱仪上显示的则是导线对上的共模电流。
导线对上的差模电流在电流钳中产生的磁通互相抵消,所以不会有显示。
连接线作为天线发射电磁骚扰,主要是以共模电流辐射形式。
因为传输有用信号的导线对常常是紧靠在一起的,而且经常使用双绞线,所以差模电流在周围空间产生的辐射场往往大小相等,方向相反,从而相互抵消。
而导线对中两根导线上的共模电流产生的辐射场则相互迭加。
如果在计算机常用的扁平馈线中抽取相邻的两根导线,线长1米,导线对上分别加以共模和差模电流,在离导线对3米处按GB9254规定测量骚扰场强。
实验表明如果该处场强要达到B类设备的限值(30~230 MHz时为40 dBμV/m),则差模电流要求为20 mA,而共模电流只要8 μA,两者相差2500倍。
由此可见,共模电流辐射的抑制是非常重要的。
2.2共摸电流辐射的基本驱动模式共模电流辐射实际上都是由差模源(有用信号源)驱动产生的,可大致分为两种基本驱动模式:电流驱动模式和电压驱动模式。
1)电流驱动模式图1是电流驱动模式的示意图。
图1(a)中UDM是差模电压源,设备内部有很多这样的源,例如各种数字信号电路、高频振荡源等等,ZL为回路负载,IDM为回路负载的差模电流,该电流流过AB两点间的回流地(例如印制板的地线),回到差模源。
如AB间存在一定的电感LP,则产生压降为这里UCM就是产生共模辐射的驱动源。
要产生辐射,除了源以外还必须有天线。
这里的天线有两部分组成,一部分是由A点向左看的地线部分,另一部分是由B点向右看的地线部分和外接电缆。
其组成的辐射系统的等效电路如图1(b)所示,这实际上是一付不对称振子天线。
流过天线的电流即为共模电流,可用下式表示由于共模电流ICM是由差模电流IDM产生的,所以这种模式称电流驱动模式。
以下举二例说明电流驱动产生的共模辐射。
例1:在印制电路板上为了把数字部分和模拟部分隔离,常把地分割成数字地和模拟地。
如果这两部分之间有信号联系,如图2所示,并且数字地和模拟地的连接部分AB比较细长,存在一定电感,则差模电流IDM将在AB连接线的电感上产生共模驱动电压源,从而引起共模辐射,天线一部分是数字地,另一部分是模拟地和外接地线。
例2:印制电路板的地通过接地导线与机壳相连,如图3所示。
印制板上有信号线与机壳贴近,于是差模源VDM通过分布电容C耦合到机壳上,引起差模电流,该电流通过机壳和接地线又回到印制板的差模源。
如果接地线存在一定的电感L,则差模电流在L上产生电压降VCM,成为共模驱动电压,从而引起共模辐射。
这时天线的一部分是外接地线,另一部分是机壳。
这种辐射常发生在以下情况,例如设备内部的地址线、数据线等扁平电缆贴近机壳,分布电容较大,印制板和机壳之间的连接线细长或接触不良等等。
2)电压驱动模式电压驱动模式的原理如图4所示,图中差模电压源VCM直接驱动天线的两个部分,即上金属部分和下金属部分,从而产生共模辐射,共模辐射电流ICM 为式中C为上下两部分金属之间的分布电容。
图5是电压驱动模式的一个实例。
图中Q是大功率的开关管,Q可看成是差模电压源UDM,共模电流ICM的途径是由Q通过开关管和散热片之间的分布电容Cd到达散热片,散热片是共模天线的一个极。
然后以空间位移电流的形式,即通过 C A到达外部接线,外部接线是天线的另一个极,共模电流再由印制板地回到Q。
3、产生共模电流辐射的条件产生共模电流辐射的条件一是要有共模驱动源,二是要有共模天线。
任何两个金属体之间只要存在射频电位差就构成共模辐射系统,两个金属体分别是它的不对称振子天线的两个极。
射频电位差即为共模驱动源,它通过不对称振子天线向空间辐射电磁能量。
当频率达到MHz级时nH的小电感和pF级的小电容都将产生重要影响。
两个导体连接处的小电感能产生射频电位差,例如图2中的数字地和模拟地之间的连接线的小电感,图3中机壳与印刷板之间连接线的小电感等都是产生共模驱动源的根源。
没有直接连接点的金属体也可能通过小电容变成天线的一部分,例如图5中的散热片与开关管是绝缘的,但可以通过它们之间的小电容在射频频率上连接起来,构成共模天线的一部分。
共模天线的一个极必定是设备的外部连接线,另一个极可以是设备内部印刷板的地线、电源面、机壳、散热片、金属支撑架等等。
当天线二个极的总长度大于λ/20后,天线的辐射才有可能有效。
当天线长度与驱动源谐波的波长符合下式时天线发生谐振,辐射能量最大。
4、共模电流辐射的抑制方法1)共模滤波在设备的电源输入端口接共模滤波器。
电磁兼容使用的电源滤波器往往把共模和差模滤波装在一起。
滤波器金属外壳和屏蔽机箱紧密搭接,搭接面积越大越好。
在信号线输入输出端口串接共模滤波器,滤波器良好接地。
如有可能最好直接采用带滤波器的连接器,这种连接器的插座上每个引脚都带有由铁氧体磁珠和穿心电容组成的滤波器。
2)采用屏蔽电缆、屏蔽连接器共模滤波器通常是低通性质的,只能用在传输频率较低的输入输出信号线上。
如果要求传输信号的速率较高,边缘较陡,则串接滤波器就可能把有用信号的高频部分也滤掉,从而影响信号的正常传输。
这时就只能采用屏蔽的方法,即采用屏蔽电缆和屏蔽连接器,并要求它们的屏蔽层和机箱的屏蔽层保持电连续性和一致性。
具体要求电缆屏蔽层和连接器插头的金属外壳要有3600的完整搭接,不能出现"猪尾巴"现象。
插头的金属外壳、插座金属外壳以及机壳也应有良好的搭接。
3)使用铁氧体磁环以上的滤波和屏蔽措施实质上是把共模辐射源两端的"天线"短路了。
也可以把铁氧体磁环套在整个连接线上。
铁氧体磁环在高频时呈电阻性,所以能消耗高频共模电流。
共模电流在连接线上是有一定分布的,因此铁氧体磁环应放在电流较高的位置上,一般放在连接线的引出处。
4)改进产品内部结构的设计与布置这是从共模电流辐射的源头采取措施,包括印制电路板设计,各部件的电磁兼容设计,以及相互连接线的布置等等。
其中印制电路板的设计最为重要,设计的步骤是首先要选取印制板类型,然后是确定元器件在板上的位置,再依次布置地线、电源线、高速信号线,低速信号线。
印制电路板设计应遵循三个主要原则。
1、无论是信号环路或供电环路,电流的环路面积越小越好,尤其不能出现环套环的重叠现象。
2、不相容的元器件和信号线(数字与模拟、高速与低速、大电流与小电流、高电压与低电压等)应相互远离,不要平行走线。
分布在不同层上的信号线走向应相互垂直。
这样可以减少相互之间的电场和磁场耦合干扰。
3、高速信号线应考虑阻抗匹配问题,即信号线的负载应与信号线的特性阻抗相等。
阻抗不匹配将引起传输信号的反射,使数字波形产生振荡,造成逻辑混乱。
通常信号线的负载是芯片,基本稳定。
造成不匹配的原因主要是信号线走线过程中本身的特性阻抗的变化,例如走线的宽窄不一,走线拐弯,经过过孔等。
所以布线时应采取措施,使得信号线全程走线的特性阻抗保持不变。
三、结束语综上所述,在设备辐射测试没有达到标准要求时,应先分析原因,确定是机箱泄漏,还是连接线共模电流辐射。
如果是机箱泄漏,可用近场磁场探头找出泄漏点并加以改进。
如果是连接线共模电流辐射,可先在连接线上套铁氧体磁环作试验。
假如作用不明显,则要进一步调查共模电流产生的途径,画出等效电路,找出抑制对策,这项工作比较复杂并需要有一定的经验。