图2-32电压驱动产生 共模辐射原理图
图3-33电压驱动方式实例
图7-26开关管和散热片之间的静电屏蔽 （a）接线示意图；（b）实物图
共模电流辐射的抑制方法
•使用铁氧体磁环 •共模去耦电容 •共模电源滤波器 •采用屏蔽电缆、屏蔽连接器 •改进产品内部结构的设计与布置
铁氧体滤波器及其等效电路
图17铁氧体滤波器及其等效电路
图6-38高速线不应跨越地层隔缝
（a）地层中高速回流的可能途径； （b）高速回流线由于地层隔缝引起的环路面积扩大
•频率越高，辐射越强，尽量 减小有用信号的高次谐波成 分。
信息技术设备的工作信号是数字 脉冲信号，具有很宽的频带，从电 磁兼容角度应该考虑的最高频率为 时钟脉冲的上升沿时间，即脉冲的 前沿越陡峭或脉冲的重复频率越高， 则脉冲包含的高频能量越大。
•显示窗可使用屏蔽玻璃； •接缝处应良好搭接，缩短连接螺丝的 间距，可使用导电衬垫； •采用波导设计，通风窗可使用波导管。
分布电容和分布电感
•任何二金属间都存在分布电容和电感
各种传输线的分布参数
各种传输线的分布参数（续）
• 分布参数是固有的特性参数，只与二金属的
； 物理尺寸、相对位置有关
• 分布参数是造成EMC问题的主要原因；
者相差2500倍
共模电流辐射的基本模式--电流 驱动和电压驱动
1、电流驱动模式： 信号电流＞环路电感＞共模源＞不对 称电场天线。
图2-29电流驱动产生共模辐射原理图 （a）原理图；（b）等效天线
图2-31电流驱动方式实例图 2-30分压＞架空金属对地的电位差（共模 源） ＞耦合电容C》 ＞不对称电场天线
• 实际设备中，各种元器件、传输线、机箱间 的分布参数很难计算和测量，因此EMC分析 有一定的难度。
LC=με=常数，特性阻抗z。=
电场天线的共模电流辐射
•任何二点间有电位差就是共模源，如果二 点有引线出去就是共模天线。
•当频率达到MHz级时nH的分布电感和pF级 的分布电容都将对共模辐射产生重要影响。
设备内每个电路都可能是天线，机壳和 电缆都可能是天线的一部分
波阻抗与距离的关系
设备内天线示意图
信号源-传输线-负载组成电流环路，包括信号环路、电 源供电环路、输入和输出环路；
当负载阻抗小、环路电流大、电压低时相当于磁场天 线；
当负载阻抗大、环路电流小、电压高时相当于电场天 线。
磁场天线的差模电流辐射
平行双线环路在远场时的电场强度
E：A，f 120л2IA
E=
V/M
2
rλ2
例：A=1cm2,I=100mA,f=50MHz,测量距离r=3m
E=40.8dB(μV/m) ＞40dB(μV/m)
超过GB9254规定的B级产品辐射限值。
减小差模电流辐射的措施
尽量 减少 环路 面积
图6-42地线的梳形结构和井字形网状结构 （a)梳形结构；（b）井字形网状结构
EMC要求
元器件
电路
设备
都必须互不干扰，正常工作， 达到电磁兼容
系统
构成干扰三要素
骚扰源
传输途径 空间辐射的电磁波
敏感设备
EUT
EUT
传输途径
一、空间辐射
差模电流辐射和共模电流辐射
远场
＞
λ 2π
近场 ＜ λ
2π
二、导线传导
电磁感应 电磁耦合
共阻抗耦合
共电源线
共地线
地环路干扰
地电位差
周围强场
差模方式 差模方式 共模方式 共模方式
骚扰的频谱分析
矩形脉冲（1V，1μS）的频谱
骚扰的频谱分析（续）
八种脉冲频谱的比较
•采取屏蔽方法
•机箱的屏蔽效能由孔缝直径决定，机 箱孔缝等效于二次发射天线。
•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。
机箱屏蔽的改进
•设计中使缝隙尺寸满足要 商用设备：d＜λ/20,20dB 军用设备：d＜λ/50,28dB
•设备的共模天线的一极往往是印刷板的地 和机箱，另一极是连接电缆中的地线；由于 线间电容之间的耦合，整条电缆上都污染上 了共模电流。
•连接电缆上的共模电流辐射往往是造成设 备辐射超标的主要原因，机箱无法屏蔽。
图2-28 计算机在3m处的辐射噪声 （a）没有接外射线；（b）接上打印机线
共模电流辐射的判断
共模和差模
•差模电流：线-线电流：大小相等方向相反 差模电压：线-线间电压 •共模电流：二线间方向相同 共模电压：线-线间电压 •有用信号都是差模的，骚扰可能是差模的， 也可能是共模的。
图2-15共模电流与差模电流的转换
空间辐射电磁波
电场天线 磁场天线
高电压小电流 低电压大电流
根据麦克斯韦方程，变化电场产生变化 磁场，变化磁场产生变化电场。
连接电缆
短于
λ 4
的辐射场强：E=
IL60π ，E：I，f
γλ
差模电流辐射和共模电流辐射的 比较示例
•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GB 9254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（30~230MHz时为40dBμV/m），则差模 电流要求为20mA，而共模电流只要8 μA，两
电磁兼容设计要点
电磁兼容技术术语
静电放电（ESD）有着不同静电电压的物体在 靠近或接解时引发的静电荷转移。
受试设备EUT（Equipment Under Test）受试 设备（试样）是“待试验或正在试验中的装置、 设备、分系统或系统”
电磁敏感性EMS（ElectroMagnetic Susceptibility）在存在电磁骚扰的情况下，装 置、设备或系统不能避免性能降低的能力
共模滤波器
图15电源滤波器的典型结构
滤波器的正确安装
图16电源滤波器的正确安装
采用屏蔽电缆和屏蔽连接器
•如果要求传输信号的速成率较高，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。
抑制原理和注意事项
•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。
•铁氧体磁环是否起作用取决于共模天线的阻 抗。
专用EMC地
图14EMC地和共模去耦电容
带共模去耦器的插座
图6-3滤波连接器的结构