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嘉峪檢測網 2025-09-19 17:26
輻射發射EMI測試在30MHz至300MHz頻段內超標,在輻射發射測試中是比較普遍的現象,多個關鍵因素的共同作用導致易容易超出標準規定限值。
許多設備的外殼、內部PCB尺寸、金屬結構件、散熱器等的尺寸在幾十厘米到一兩米之間,正好與30MHz-300MHz頻段內的波長(30MHz對應波長10米,300MHz對應波長1米)的1/4、1/2波長的尺寸相當,尤其是1/4波長,約25cm到2.5m。
設備連接的外部線纜(如電源線、數據線、控制線等)長度通常在幾十厘米到幾米之間,也極易成為高效的輻射天線,特別是在1/4波長或半波長時輻射效率最高,這些線纜是設備內部高頻噪聲耦合到外部空間的主要途徑。
開關電源噪聲的開關頻率從幾十kHz到幾MHz不等。在工作時會產生強烈的di/dt和dv/dt噪聲,包含開關頻率本身及其整數倍諧波。由于開關器件的快速導通/關斷(邊沿陡峭)以及二極管反向恢復等過程,會產生較寬的寬帶噪聲,噪聲容易通過電源線、空間耦合傳播,成為主要的輻射源。
在30MHz-300MHz范圍內,輻射發射超標的主要原因往往不是差模電流,而是共模電流。開關電源的噪聲、不平衡的布線等都會在參考地平面與外部導體之間產生共模電壓差,這個電壓差驅動共模電流成為容易發射的天線結構。共模電流在外部線纜上流動時,由于線纜長度與波長匹配,會非常高效地輻射電磁波。即使共模電流的幅度遠小于差模電流,其輻射能力也可能強幾個數量級。
對于設備外殼上常見的開孔(通風孔、縫隙、顯示窗、按鈕孔、不完美的接縫),根據電磁理論,當開孔或縫隙的最大尺寸接近或大于波長的一半(λ/2)時,屏蔽效能會急劇下降。雖然30MHz-300MHz的波長較長,但設備外殼上的縫隙、開孔組合或線纜入口等,其等效電氣尺寸可能達到或超過波長的λ/4甚至λ/2,導致電磁能量通過這些漏洞泄漏出來,形成輻射點導致輻射發射超標。
總的來說,30MHz-300MHz頻段成為EMI輻射發射超標的核心在于,物理尺寸匹配,設備結構尤其是線纜,在該頻段的波長下成為高效輻射天線。共模電流是此頻段輻射的主要因素,且極易被外部線纜高效輻射。外殼開孔和縫隙的整體屏蔽效能是導致輻射發射超標的另一個不可忽視的原因。
因此,在進行EMC設計和整改時,30MHz-300MHz頻段是需要特別關注和采取針對性措施,濾波、屏蔽、接地、共模抑制、PCB布局布線優化是重中之重。
來源:Internet