輻射發(fā)射(RE102)超標(biāo)時(shí),在排查泄漏輻射源時(shí),你首先檢查設(shè)備的什么位置?
前面我們介紹了控制輻射發(fā)射的基本思路,就是找到隱藏的輻射天線,然后控制他們的輻射。
對(duì)于設(shè)備的電源線而言,輻射天線有兩個(gè),一個(gè)是電源線與回線構(gòu)成的環(huán)路天線,以及回路中的差模電流,另一個(gè)是整束電源線,以及共模電流。
圖中畫(huà)出了差模電流和共模電流的路徑。
從圖中可知,差模電流回路的面積很小,因此,它產(chǎn)生的輻射不是主要的原因。共模電流形成的回路較大,是輻射的主要原因。
對(duì)于GJB151而言,由于對(duì)受試設(shè)備的電源線的擺放方式有嚴(yán)格的要求,這個(gè)回路面積比較容易確定。在很多商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)定電源線的擺放方式。
當(dāng)沒(méi)有規(guī)定電源線的擺放方式時(shí),每次 輻射發(fā)射的試驗(yàn)結(jié)果可能不同。
由于電源線的輻射主要來(lái)自于共模輻射,因此,對(duì)于電源線上的輻射發(fā)射強(qiáng)度,可以用偶極天線模型。
關(guān)于偶極天線的特性,前面 已經(jīng)做了介紹。
由于驅(qū)動(dòng)偶極天線的共模電壓很難確定,因此,我們用共模電流來(lái)表示天線的輻射強(qiáng)度,計(jì)算方法如圖中的右下角給出的公式。
當(dāng)設(shè)備做好后,電源線上的共模電流比較容易確定。因此,很容易通過(guò)共模電流來(lái)預(yù)測(cè)輻射強(qiáng)度。
公式中的各個(gè)參數(shù)和單位在圖中進(jìn)行了明確的定義。
關(guān)于電源線當(dāng)電源線的長(zhǎng)度小于波長(zhǎng)的1/4時(shí),意味著電源線作為還沒(méi)有達(dá)到諧振狀態(tài),這時(shí),輻射強(qiáng)度與頻率有關(guān)。
當(dāng)電源線的長(zhǎng)度大于波長(zhǎng)的1/4時(shí),也就是頻率超過(guò)最低諧振頻率時(shí),輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系不大,計(jì)算公式很簡(jiǎn)單。從公式可知,這是的輻射強(qiáng)度僅由共模電流決定。
實(shí)踐表明,前面給出的公式對(duì)于預(yù)測(cè)電源線的輻射還是很有效的。
用這些公式,我們可以將輻射發(fā)射的限制值轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲗?dǎo)發(fā)射的限制值,這樣,就可以直接從電源線的傳導(dǎo)發(fā)射來(lái)預(yù)測(cè)設(shè)備的電源線所導(dǎo)致的輻射發(fā)射是否會(huì)導(dǎo)致設(shè)備輻射發(fā)射試驗(yàn)失敗了。而測(cè)量傳導(dǎo)發(fā)射比測(cè)量輻射發(fā)射容易的多。
左邊的方框中,是將前面介紹的輻射公式變成了不等式,這里假設(shè)輻射發(fā)射的限制值是E0。
右邊的方框中,是對(duì)不等式進(jìn)行變換,得到對(duì)共模電流的限制要求。
中間的圖是測(cè)量電源線上的共模發(fā)射的方法。這里的檢測(cè)裝置電流卡鉗,他可以將電纜上的電流值以電壓的形式輸出給頻譜分析儀或其他接收裝置。
每個(gè)電流卡鉗有一個(gè)轉(zhuǎn)移阻抗系數(shù),可以從電壓值換算出電源線上的電流值。
在進(jìn)行測(cè)量時(shí),用電流卡鉗將整束電源線卡住,這時(shí),測(cè)量到的結(jié)果就是共模電流。
前面我們給出了從電纜上的共模電流預(yù)測(cè)電源線的電磁輻射的方法。這個(gè)方法很實(shí)用。因?yàn)椋@讓我們可以用簡(jiǎn)單的方法測(cè)量電源線上的共模電流,然后預(yù)測(cè)輻射發(fā)射,大家應(yīng)該掌握這個(gè)方法。
這里,我們以GJB151中的RE102為例,預(yù)測(cè)一下電源線上允許的共模電流。
圖中的右邊是RE102的限制值。我們以下面一條限制值線為例。
我們看頻率為50MHz的這個(gè)頻點(diǎn),這個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為6米。
這個(gè)頻率的限制值為24dBmV/m。由于計(jì)算公式中的單位為mV/m,因此需要進(jìn)行換算。24dBmV/m大約是20mV/m(實(shí)際對(duì)應(yīng)26dBmV/m)。
設(shè)電纜的長(zhǎng)度為2米,這大于6米波長(zhǎng)的1/4,因此,使用比較簡(jiǎn)單的那個(gè)公式。
計(jì)算出來(lái)的結(jié)果為,共模電流要小于0.15mA。
這是一個(gè)很嚴(yán)格的數(shù)值。
電源線上的共模電壓有兩個(gè)來(lái)源,一個(gè)是開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的開(kāi)關(guān)器件產(chǎn)生的,另一個(gè)是機(jī)箱內(nèi)部騷擾電路在電源線上感應(yīng)的。
假設(shè)電源線的共模電流回路的阻抗為500W,則共模電壓不能超過(guò)75mV,稍微不小心就會(huì)達(dá)到這個(gè)數(shù)值。
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原文標(biāo)題:順利通過(guò)EMC試驗(yàn)(三十四)文字版
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