在輻射發(fā)射測試中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)當(dāng)設(shè)備加上I／O線,、控制線等連接線以后，在有些頻率段輻射場強就有很大提高,，即使連接線終端沒有加負(fù)載也是如此,。這時連接線就變成了天線，向外發(fā)射電磁能量,。

連接線作為天線發(fā)射電磁騷擾,，主要是以共模電流輻射形式。因為傳輸有用信號的導(dǎo)線對常常是緊靠在一起的,，而且經(jīng)常使用雙絞線，所以差模電流在周圍空間產(chǎn)生的輻射場往往大小相等,，方向相反,，從而相互抵消。而導(dǎo)線對中兩根導(dǎo)線上的共模電流產(chǎn)生的輻射場則相互迭加,。如果在計算機常用的扁平饋線中抽取相鄰的兩根導(dǎo)線,，線長1米，導(dǎo)線對上分別加以共模和差模電流,，在離導(dǎo)線對3米處按GB9254規(guī)定測量騷擾場強,。實驗表明如果該處場強要達(dá)到B類設(shè)備的限值(30'230 MHz時為40 dBμV／m)，則差模電流要求為20 mA,，而共模電流只要8 μA,，兩者相差2500倍。由此可見,，共模電流輻射的抑制是非常重要的,。 

一,、共摸電流輻射的基本驅(qū)動模式 

共模電流輻射實際上都是由差模源(有用信號源)驅(qū)動產(chǎn)生的，可大致分為兩種基本驅(qū)動模式：電流驅(qū)動模式和電壓驅(qū)動模式,。   

1,、電流驅(qū)動模式    圖1是電流驅(qū)動模式的示意圖。圖1(a)中UDM是差模電壓源,，設(shè)備內(nèi)部有很多這樣的源,，例如各種數(shù)字信號電路、高頻振蕩源等等,，ZL為回路負(fù)載,，IDM為回路負(fù)載的差模電流，該電流流過AB兩點間的回流地(例如印制板的地線),，回到差模源,。如AB間存在一定的電感LP，則產(chǎn)生壓降為

這里UCM就是產(chǎn)生共模輻射的驅(qū)動源,。要產(chǎn)生輻射,，除了源以外還必須有天線。這里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。其組成的輻射系統(tǒng)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    

由于共模電流ICM是由差模電流IDM產(chǎn)生的,，所以這種模式稱電流驅(qū)動模式,。以下舉二例說明電流驅(qū)動產(chǎn)生的共模輻射。   

例1：在印制電路板上為了把數(shù)字部分和模擬部分隔離,，常把地分割成數(shù)字地和模擬地,。如果這兩部分之間有信號聯(lián)系，如圖2所示,，并且數(shù)字地和模擬地的連接部分AB比較細(xì)長,，存在一定電感，則差模電流IDM將在AB連接線的電感上產(chǎn)生共模驅(qū)動電壓源,，從而引起共模輻射,，天線一部分是數(shù)字地，另一部分是模擬地和外接地線,。   

例2：印制電路板的地通過接地導(dǎo)線與機殼相連,，如圖3所示。印制板上有信號線與機殼貼近，于是差模源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制板的差模源。如果接地線存在一定的電感L,，則差模電流在L上產(chǎn)生電壓降VCM,，成為共模驅(qū)動電壓，從而引起共模輻射,。這時天線的一部分是外接地線,，另一部分是機殼。這種輻射常發(fā)生在以下情況,，例如設(shè)備內(nèi)部的地址線,、數(shù)據(jù)線等扁平電纜貼近機殼，分布電容較大,，印制板和機殼之間的連接線細(xì)長或接觸不良等等,。

電壓驅(qū)動模式    電壓驅(qū)動模式的原理如圖4所示，圖中差模電壓源VCM直接驅(qū)動天線的兩個部分,，即上金屬部分和下金屬部分,，從而產(chǎn)生共模輻射，共模輻射電流ICM為 

式中C為上下兩部分金屬之間的分布電容,。   

圖5是電壓驅(qū)動模式的一個實例,。圖中Q是大功率的開關(guān)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(guān)管和散熱片之間的分布電容Cd到達(dá)散熱片,，散熱片是共模天線的一個極。然后以空間位移電流的形式,，即通過C A到達(dá)外部接線,，外部接線是天線的另一個極，共模電流再由印制板地回到Q,。

3,、產(chǎn)生共模電流輻射的條件   

產(chǎn)生共模電流輻射的條件一是要有共模驅(qū)動源，二是要有共模天線,。任何兩個金屬體之間只要存在射頻電位差就構(gòu)成共模輻射系統(tǒng)，兩個金屬體分別是它的不對稱振子天線的兩個極,。射頻電位差即為共模驅(qū)動源,，它通過不對稱振子天線向空間輻射電磁能量。當(dāng)頻率達(dá)到MHz級時nH的小電感和pF級的小電容都將產(chǎn)生重要影響,。兩個導(dǎo)體連接處  的小電感能產(chǎn)生射頻電位差,，例如圖2中的數(shù)字地和模擬地之間的連接線的小電感，圖3中機殼與印刷板之間連接線的小電感等都是產(chǎn)生共模驅(qū)動源的根源。沒有直接連接點的金屬體也可能通過小電容變成天線的一部分,，例如圖5中的散熱片與開關(guān)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(gòu)成共模天線的一部分,。   

共模天線的一個極必定是設(shè)備的外部連接線,，另一個極可以是設(shè)備內(nèi)部印刷板的地線、電源面,、機殼,、散熱片、金屬支撐架等等,。當(dāng)天線二個極的總長度大于λ／20后,，天線的輻射才有可能有效。當(dāng)天線長度與驅(qū)動源諧波的波長符合下式時天線發(fā)生諧振,，輻射能量最大,。

4、共模電流輻射的抑制方法  

1）共模濾波    在設(shè)備的電源輸入端口接共模濾波器,。電磁兼容使用的電源濾波器往往把共模和差模濾波裝在一起,。濾波器金屬外殼和屏蔽機箱緊密搭接，搭接面積越大越好,。    在信號線輸入輸出端口串接共模濾波器,，濾波器良好接地。如有可能最好直接采用帶濾波器的連接器,，這種連接器的插座上每個引腳都帶有由鐵氧體磁珠和穿心電容組成的濾波器,。   

2）采用屏蔽電纜、屏蔽連接器    共模濾波器通常是低通性質(zhì)的,，只能用在傳輸頻率較低的輸入輸出信號線上,。如果要求傳輸信號的速率較高，邊緣較陡,，則串接濾波器就可能把有用信號的高頻部分也濾掉,，從而影響信號的正常傳輸。這時就只能采用屏蔽的方法,，即采用屏蔽電纜和屏蔽連接器,，并要求它們的屏蔽層和機箱的屏蔽層保持電連續(xù)性和一致性,。具體要求電纜屏蔽層和連接器插頭的金屬外殼要有3600的完整搭接，不能出現(xiàn)'豬尾巴'現(xiàn)象,。插頭的金屬外殼,、插座金屬外殼以及機殼也應(yīng)有良好的搭接。   

3）使用鐵氧體磁環(huán)    以上的濾波和屏蔽措施實質(zhì)上是把共模輻射源兩端的'天線'短路了,。也可以把鐵氧體磁環(huán)套在整個連接線上。鐵氧體磁環(huán)在高頻時呈電阻性,，所以能消耗高頻共模電流,。共模電流在連接線上是有一定分布的,，因此鐵氧體磁環(huán)應(yīng)放在電流較高的位置上，一般放在連接線的引出處,。 

4）改進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計與布置    這是從共模電流輻射的源頭采取措施，包括印制電路板設(shè)計,，各部件的電磁兼容設(shè)計，以及相互連接線的布置等等,。其中印制電路板的設(shè)計最為重要,，設(shè)計的步驟是首先要選取印制板類型,，然后是確定元器件在板上的位置，再依次布置地線,、電源線、高速信號線,，低速信號線。

印制電路板設(shè)計應(yīng)遵循三個主要原則,。

1,、無論是信號環(huán)路或供電環(huán)路,，電流的環(huán)路面積越小越好，尤其不能出現(xiàn)環(huán)套環(huán)的重疊現(xiàn)象,。

2,、不相容的元器件和信號線(數(shù)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(yīng)相互遠(yuǎn)離，不要平行走線,。分布在不同層上的信號線走向應(yīng)相互垂直,。這樣可以減少相互之間的電場和磁場耦合干擾。

3,、高速信號線應(yīng)考慮阻抗匹配問題,，即信號線的負(fù)載應(yīng)與信號線的特性阻抗相等。阻抗不匹配將引起傳輸信號的反射,，使數(shù)字波形產(chǎn)生振蕩，造成邏輯混亂,。通常信號線的負(fù)載是芯片,，基本穩(wěn)定。造成不匹配的原因主要是信號線走線過程中本身的特性阻抗的變化,，例如走線的寬窄不一,，走線拐彎，經(jīng)過過孔等,。所以布線時應(yīng)采取措施,，使得信號線全程走線的特性阻抗保持不變。  

三,、結(jié)束語   

綜上所述,，在設(shè)備輻射測試沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時，應(yīng)先分析原因,，確定是機箱泄漏,，還是連接線共模電流輻射。如果是機箱泄漏,，可用近場磁場探頭找出泄漏點并加以改進(jìn),。如果是連接線共模電流輻射，可先在連接線上套鐵氧體磁環(huán)作試驗,。假如作用不明顯,，則要進(jìn)一步調(diào)查共模電流產(chǎn)生的途徑，畫出等效電路,，找出抑制對策,，這項工作比較復(fù)雜并需要有一定的經(jīng)驗。