電纜的輻射問題是工程中最常見的問題之一,90%以上的設備(首要是含脈沖電路的設備)不能經過輻射發射實驗都是由于電纜輻射構成的。電纜發生輻射的機理有兩種,一種是電纜中的信號電流(差模電流)回路發生的差模輻射,另一種是電纜中的導線(包含屏蔽層)上的共模電流發生的。
電纜的輻射首要來自共模輻射。共模輻射是由共模電流發生的,共模電流的環路面積是由電纜與大地(或鄰近其它大型導體)構成的,因而具有較大的環路面積,會發生較強的輻射。共模電流是怎么發生的往往是許多人困惑的問題。要了解這個問題,首要清晰共模電壓是導致共模電流的根本原因,共模電壓便是電纜與大地(或鄰近的其它大型導體)之間的電壓。從共模電壓動身,尋覓導致共模電流的原因就簡單了,而導致一個問題的原因一旦清楚,處理這個問題就不是很困難了。廣東慶豐電纜
電纜上的共模電流發生的原因有以下幾點:差模電流走漏導致的共模電流.即便電纜中包含了信號回線,也不能確保信號電流100%從回線回來信號源,特別是在頻率較高的場合,空間各種雜散參數為信號電流供給了第三條,乃至更多的回來途徑。這種共模電流盡管所占的份額很小,可是由于輻射環路面積大,輻射是是不能忽視的。不要企圖經過將電路與大地“斷開”(將線路板與機箱之間的地線斷開,或將機箱與大地之間的地線斷開)來減小共模電流,然后減小共模輻射。將電路與大地斷開僅能夠在低頻減小共模電流,高頻時寄生電容構成的通路現已阻抗很小。共模電流首要由雜散電容發生。當然,假如共模輻射的問題首要發生在低頻,將線路板或機箱與大地斷開會有必定作用。 廣東慶豐電纜
從共模電流發生的機理可知,減小這種共模電流的有用辦法是減小差模回路的阻抗,然后促進大部分信號電流從信號地線回來。一般信號線與回線靠得越近,則差模電流回路的阻抗越小。一個典型的比如便是同軸電纜,由于同軸電纜的回流電流均勻分布在外皮上,其等效電流與軸心重合,因而回路面積為零,差模阻抗挨近為零,簡直100%的信號電流從同軸電纜的外皮回來信號源,共模電流簡直為零,所以共模輻射很小。 廣東慶豐電纜
另一方面,由于差模電流回路的面積簡直為零,差模輻射也很小,所以同軸電纜的輻射是很小的。關于高頻信號,用同軸電纜傳述能夠防止輻射。實際上,這與咱們傳統上用同軸電纜傳輸高頻信號,以減小信號的損耗的意圖具有相同的實質。由于信號的損耗小了,天然闡明走漏的成份少了,而這部分走漏便是電纜的輻射。線路板的地線噪聲導致的共模電流。信號地線便是信號的回流線,因而,地線上的兩點之間必定存在電壓,關于高頻電路而言,這些便是高頻噪聲電壓,它作為共模電壓驅動電纜上的共模電流,導致共模輻射。線路板規劃一章中供給的各種減小地線阻抗的規劃辦法,能夠用來減小地線上的噪聲,然后減小共模電壓。
一種引薦的辦法是在電纜端口設置“潔凈地”。所謂潔凈地便是這塊地線上沒有能夠發生噪聲的電路,因而地線上的部分電位簡直持平。假如機箱是金屬機箱,將這塊潔凈地與金屬機箱連接起來。機箱內電磁波空間感應導致的共模電流。機箱內總是充滿了電磁波的,這些電磁波會在電纜上感應出共模電壓,別的,電纜端口的鄰近也會有一些發生高頻電磁場的電路,這些電路與電纜之間存在著電容性耦合和電理性耦合,在電纜上構成共模電壓。電磁感應發生的共模電壓。
需求留意的是,機箱內的電磁波大多由電路的差模輻射所至,脈沖信號差模輻射的頻譜,其頻率規模是很寬的。這導致了共模電壓的頻率往往遠高于咱們所預期的值。 |