印刷電路板上被動(dòng)組件隱藏行為及特性解析方案
在附圖二中,一個(gè)電路包含有一個(gè)頻率源(振蕩器)和一個(gè)負(fù)載。我們可以看到有一個(gè)回傳電流(return current),在此電路沿著封閉回路流動(dòng)著。這個(gè)封閉回路是由PCB走線和射頻電流的回傳路徑組成的。我們可以利用仿真軟件,來(lái)建立此訊號(hào)走線的模型,并評(píng)估此模型所產(chǎn)生的輻射電場(chǎng)。此回路所產(chǎn)生的電場(chǎng)是下面四個(gè)變量的函數(shù)。
1.回路中的電流振幅:電場(chǎng)大小和存在于訊號(hào)走線的電流大小成正比。
2.回路的極性和測(cè)量裝置的關(guān)系:如果測(cè)量裝置的天線也是呈回路狀(loop),回路電流的極性必須和測(cè)量裝置的天線之極性相同,如此才能測(cè)量到正確的回路電流。例如:如果測(cè)量裝置是使用雙極(dipole)天線,則回路電流的極性必須和它一樣,兩者的極性都必須是垂直的(vertical polarization)。
3.回路的大?。喝绻芈贩浅5男?比回路訊號(hào)或工作頻率的波長(zhǎng)小很多),則電磁場(chǎng)的強(qiáng)度將和回路面積成正比。如果回路越大,在天線端所測(cè)量到的頻率就越低。對(duì)特定的回路面積而言,此天線會(huì)在特定的頻率下共振。
4.距離:電磁場(chǎng)強(qiáng)度下降的比 率,是決定于來(lái)源端和天線之間的距離。此外,此距離也決定所產(chǎn)生的是電場(chǎng)或者是磁場(chǎng)。當(dāng)距離比較短時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度和距離的平方成反比。當(dāng)距離比較長(zhǎng)時(shí),會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電磁平面波(plane wave)。此平面波強(qiáng)度和距離成正比。在平面波上,電場(chǎng)向量和磁場(chǎng)向量相交點(diǎn)的位置,大約在1/6波長(zhǎng)的地方(也可使用λ/2π來(lái)表示,波長(zhǎng)(λ)= 300/f)。1/6波長(zhǎng)和EMI的「點(diǎn)源(point source)」相關(guān),「點(diǎn)源」是指電磁波發(fā)射的起源。接收端天線越大,1/6波長(zhǎng)的值可以越大。
結(jié)語(yǔ)
和大多數(shù)的電子工程設(shè)計(jì)一樣,EMC設(shè)計(jì)是需要細(xì)心的思慮的。閱讀本文時(shí),讀者應(yīng)該同時(shí)參照平時(shí)所執(zhí)行的EMC實(shí)務(wù)工作,如此就可能會(huì)發(fā)現(xiàn)許多過(guò)去未曾注意到的地方,而這些地方往往就是EMI最容易發(fā)生的處所。
在強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品迅速上市的時(shí)代里,工程師所承受的壓力與日俱增。使用良好的EMI模擬工具雖然可以協(xié)助我們快速地達(dá)成任務(wù);但若過(guò)度依賴這些工具,恐怕會(huì)在一些非常特殊的情況或環(huán)境下,無(wú)法舉一反三。所以,擁有深厚的理論基礎(chǔ),將可以彌補(bǔ)常態(tài)的實(shí)務(wù)工作之不足。
評(píng)論