教你如何减小共模辐射

共模辐射来自于电路的寄生参数以及在导体中产生的不期望的电压降。共模辐射是由于接地电路中存在电压降（如下图），某些部位具有高电位的共模电压，当外接电缆与这些部位连接时，就会在共模电压激励下产生共模电流，成为辐射电场的天线。这多数是由于接地系统中存在电压降所造成的。共模辐射通常决定了产品的辐射性能。   

共模辐射场  

共模辐射主要从电缆上辐射，可用对地电压激励的、长度小于1/4波长的短单极天线来模拟，理想天线上的电流是均匀的，实际天线顶端电流趋于0。实际电缆由于另一端接有一台设备，相当于一个容性的天线，即天线的端点接有一块金属板，这时天线上流过均匀电流。设天线指向为场强，则得到场强计算公式为：  

式中，f是信号频率，ICM是电路中的共模电流，L为辐射电路导线长度，r为测试距离。从式中可以看到，共模辐射与电缆的长度L、共模电流的频率f和共模电流强度ICM成正比，与测试距离r成反比。共模辐射模型等效电路如下图所示， 其中，uCM为共模辐射电压，ICM为共模辐射电流，ZCM为线路等效阻抗。   

减小共模辐射的方法  

共模辐射与共模电流的频率f、共模电流ICM及天线（电缆）长度L成正比。因此，减小共模辐射应分别降低频率f，减小电流ICM，较小长度L，而限制共模流是减小共模辐射的基本方法。为此，需要做到以下几点。  

尽量减小激励此天线的源电压，即地电位；  

如下图措施中采用接地平面就能有效地减小接地系统中的地电位。    

提供与电缆串联的髙共模阻抗，即增加共模扼流圈；  

将两根导线同方向绕制在铁氧体磁环上就构成了共模扼流圈，直流和低频时差模电流可以通过，但对于高频共模电流则呈现很大阻抗，由共模辐射模型等效电路可知，ZCm增大导致共模辐射电流ICM减小，从而共模辐射场强被抑制。  

将共模电流旁路到地；  

为了将共模电流旁路到地，可以在靠近连接器处，把印刷电路板的接地平面分割出一块，作为“无噪声”的输入/输出地，为了避免输入/输出地受到污染，只允许输入/输出线的去耦电容和外部电缆的屏蔽层与“无噪声”地相连，去耦环路的电感应尽可能小。这样，输入/输出线所携带的印刷电路板的共模电流就被去耦电容旁路到地，外部干扰在还未到达元器件区域时也被去耦电容旁路到地，从而保护了内部元器件的正常工作。    

减小电缆的长度；  

电缆屏蔽层与屏蔽壳体作360°端接；

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