DQZHAN技術訊：電纜中的輻射發射問題及策略

電纜輻射發射源的的分析和判別

在產品中通常連接線電纜和結構是產品輻射發射中*主要的問題點。一旦發現產品的布線及結構；比如連接線電纜、縫隙或其他孔縫已成為輻射天線，那么就需要打開產品，盡力確定驅動外部電纜或縫隙產生輻射的發射源和可能的耦合機理。這是*難的工作。

但通常情況下，發射源會追溯到特定的電路板或一組電路板上。對于此問題，在發射電纜的內部，在噪聲源端增加鐵氧體扼流圈是肯定會有用的。同時，尋找到與其他電纜捆在一起的且相互耦合的噪聲連接線電纜。

比如，嘗試著將噪聲電纜重新布置到其它地方。通常情況下，把噪聲電纜沿著金屬外殼進行布置可減小電纜產生的場強。*壞的情況下，可能需要使用附加的濾波方法對產品的有噪部分進行重新設計。

為了識別出內部電纜是否是輻射源，可考慮使用射頻電流探頭。把電流探頭鉗在電纜上，有助于對所懷疑的電纜上的發射源，甚至單根導線上的發射源進行定位。這時雖然測得的發射值將與測量整個產品得到的發射值不同，且測量曲線也可能與測量整個產品得到的測量曲線不相同，但這是一個極好的可能解決問題的方法和手段。

此時測得的輻射源可能僅是兩個或多個輻射源中的一個。

因此，如果整個產品中的測量曲線中有兩個凸起的峰，但測量一根電纜時僅測量到一個，那么就需要再繼續尋找另外一條輻射電纜或其他的輻射源。

電源線的發射

如果發射懷疑是由電源線產生的，那么可以使用線路阻抗穩定網絡測量100MHz以下的傳導發射進行EMI故障確認。

使用LISN測量傳導發射，然后與在實驗室測量的輻射發射結果進行比較。如果發現兩條曲線具有相似性，那么電源線是產生輻射發射問題的發射源之一，但不是全部。再返回到實驗室進行測量，就會發現傳導發射的減小有助于改善輻射發射。

注意：應記住的是發射源可能有多個，電源線僅是他們當中的一個。一般不要覺得單獨使用這個辦法就能解決問題。

濾波器

隨著頻率的增加，濾波器周圍的耦合噪聲也可能隨之增加。這就是為什么濾波器的安裝位置非常重要的原因。它的安裝位置必須非常接近產品中的連接器或連接線電纜的進出點。濾波器安裝位置不當或遠離連接器，都會使大量的能量潛在地與已濾波的線纜相耦合。如果這些有噪聲的線纜沒有經過濾波就離開外殼，那么他們就能夠產生輻射發射。有關濾波器的設計參考《物聯產品電磁兼容分析與設計》。

注意：如果設備的外殼為非導電塑料或為開方式機架產品，那么極好的濾波及電路布局布線則是非常重要的。由電路產生的所有電流必須控制到本地并且能很好的信號返回其源端。

電容器件

用于對輻射發射進行濾波的所有電容器都應為陶瓷電容器或其他高頻類型的電容器。電解電容器和鉭電容器在輻射發射的頻率范圍內沒有足夠的工作帶寬，因此只能當儲能使用。高頻的Y電容是常用的濾波器件。

鐵氧體扼流圈

鉗在電纜上的鐵氧體被稱為線纜磁環/珠。如果他們起作用，就可以考慮使用，他們可能是恰當的解決方法。使用的鐵氧體應用較小的磁導率ui且在較高頻率時通常也能起作用。同內徑較大的鐵氧體相比，內徑較小的鐵氧體能較好地耦合磁場且具有較高的阻抗，因此需要使用適合于導線內徑*小的鐵氧體。同時，也要規定鐵氧體的阻抗，其在所關注的頻率范圍內能產生足夠的損耗，這也是非常重要的。

對于大多數的輻射發射問題，鐵氧體的磁導率通常要小于1000才能有效。在實際應用時，新開發的材料其磁導率則要比1000大。此外還要注意的是：和夾式鐵氧體相比，實體的鐵氧體磁環能夠提供較好的抑制效果。這是因為夾式鐵氧體具有固有的間隙，雖然為磁場建立了阻抗，但其減小了有效阻抗。實體的鐵氧體磁環則不會存在此問題。

屏蔽層

屏蔽層可能為連接線電纜、外殼或者這兩者之間提供連接。對于電纜重要的是要確保屏蔽層使用對稱的端接搭接到連接器上。至少在屏蔽層的每一側使用一條短的軟辮線與連接器進行搭接。

注意：3600搭接是*理想的。

許多電纜設計時使用單條軟辮線，這樣的軟辮線在高頻時為感性的，因此會產生高阻抗。

如下圖所示，給出了問題的端接方式。這條軟辮線中會流過大的電流，從而產生磁場，這種磁場又會與連接器所連接的導線相耦合。它也會耦合產生沿著電纜屏蔽層的外部流動的共模電流，使得電纜產生輻射。

注意：由于傳導耦合或輻射耦合，屏蔽層上會流過大電流，因此在產品的外殼上也會流過電流，其將產生磁場，這種磁場會與連接器附近的裸露導線產生耦合。

如下圖所示，使用分開的端接，采用減少每一條軟辮線中的電流，但此電流也會產生磁場。

注意：如果在測試整改中，還不能確定這種方法是否有效。可以嘗試使用鋁箔包裹屏蔽層的末端、軟辮線和連接器。這將為所有導線建立一個完整的殼體，并且使用非常低阻抗的連接把屏蔽層搭接到外殼上。

對于復雜的電路板控制系統，產品的可靠性方面設計及應用是與系統的結構設計存在很大關聯性，設計應用需要根據產品的功能方案原理圖，PCB設計，金屬結構這三個要素進行風險評估的。