0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

电缆天线模型以及信号互联的关键点

lhl545545 来源:物联产品&电磁兼容EMC 作者:物联产品&电磁兼容 2020-07-04 10:06 次阅读

EMI辐射的基本理论

EMI辐射的基本理论:

辐射的一个重要基本概念是:电流导致辐射,而非电压;

A. 所有的等电位的导体都能互连在一起,能连的都连上;不能连的用电容连上,电容连接就是滤波的方法!

B.所有的EMI的辐射问题都是远场的辐射!远场的辐射怎么出来?一定是骚扰信号源传递到了一个等效的天线模型上。由此建立等效的天线模型如下:

电缆天线模型以及信号互联的关键点

通过上面的电缆天线模型以及信号互联的关键点:

A.信号源(噪声源)总是要返回其源头,由上图可知回路可能有许多不同的路径;B.每条路径上的电流幅值都不相同,这会与该路径的阻抗有关;C.不希望某些电流在其中某条路径上流动 因此就需要在该路径上采取措施!比如:在信号源(噪声源)串联阻抗(共模电感,磁珠等等),对地增加Y电容的设计;从而改变辐射天线的能量,如上计算公式。骚扰信号源传递到产品中的等效天线,然后传递发射出去产生EMI辐射问题。1)电流不要流过等效天线,则没有EMI的辐射问题;2)电路中导体的所有电位都等电位的时候,就没有电流存在了;通过上面的分析可以提供我们基本的设计思路。让辐射源不要流过这个等效的天线模型或者流过的等效的环路路径最短/等效的回流面积最小;优化等效辐射阻抗Rr的电流值即减小辐射能量。

EMI辐射的模型分析

按照天线发射的模型分为:单极子天线模型,耦极子天线模型,环天线模型;其中单极子天线是耦极子天线的单极接地模型。我们还可以将模型简化;变成共模发射和差模发射模型,参考如下:

电缆天线模型以及信号互联的关键点

通过上面看到:

上面左图是电磁波的辐射天线,它是在两个导体之间有一个电压,如果电压是直流的,那么显然,因为两个导体之间是开路的,那么导体上面便不会有电流。

如果上面的电压是变化的,那么因为这两个导体之间存在杂散电容(分布电容C),就会产生一个电流,这个电流是产生电磁波辐射的重要条件了。

上面右图是一个环路天线,如果加到上面的电压是直流电压,这个电流只能产生一个静磁场,这个磁场是没有辐射的。

而如果加到上面的电压是变化的电压,那么会在上面产生交变的电流,由交变的电流产生交变的磁场,就会产生辐射。

在实际的产品设计应用中我们系统的噪声源基本是比较容易知道的,或者说比较容易判定;比如噪声源A.开关电源系统 B.时钟及高频信号源系统

通过上面的理论模型,将差模辐射和共模辐射电场能量进行定义比值为K分析:

通过上面的数据可以提供设计思路:

当噪声电流的频率f≥50MHZ 噪声电流的回流面积A对辐射影响快速增大;

A.系统测试≥50MHZ辐射超标时需要优先优化关键信号的回流面积

B.对于高频时钟需要保证时钟信号的回流面积最小,减小差模辐射

C.对于低频开关电源系统其辐射一般≤100MHZ;

因此需要优化开关噪声回路面积 同时降低高频噪声电流强度(在噪声源端增加阻抗如磁珠等);

对于时钟系统及高频信号系统 差模辐射及信号的回流面积是设计的关键;我通过 人见人爱的Mr.Ling带来的 深入浅出之时钟回路的精彩视频分享!

通过视频可以看到:高频线路&低频开关电源线路PCB设计之布局布线策略!

电流怎么走?高频电流走感抗最低的环路;而不是最近的路!高频信号回流路径通过镜像回流!开关电源布局布线要选择最小回路!对于高频高速信号采用双面板及多层板的铺铜地架构设计是要满足关键信号的最小回流面积;对于开关电源系统的EMI辐射需要优化开关噪声回路面积,同时降低高频噪声电流强度的设计思路!
责任编辑:pj

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 天线
    +关注

    关注

    68

    文章

    3166

    浏览量

    140616
  • 电缆
    +关注

    关注

    18

    文章

    2669

    浏览量

    54610
  • EMI辐射
    +关注

    关注

    1

    文章

    25

    浏览量

    6072
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    4-20ma信号用什么电缆

    4-20mA信号是一种常见的模拟信号,用于工业自动化领域,用于传输传感器信号、控制信号等。在实际应用中,选择合适的电缆对于保证
    的头像 发表于 08-11 14:17 1481次阅读

    射频测试电缆在高密度测试互联上的应用

    提出了更高的要求。射频测试电缆作为连接各种测试设备和被测元件的关键介质,其性能直接关系到测试结果的准确性和整个系统的性能。本文将探讨射频测试电缆在高密度测试互联中的应用、重要性
    的头像 发表于 07-30 10:37 200次阅读

    LLM大模型推理加速的关键技术

    LLM(大型语言模型)大模型推理加速是当前人工智能领域的一个研究热点,旨在提高模型在处理复杂任务时的效率和响应速度。以下是对LLM大模型推理加速关键
    的头像 发表于 07-24 11:38 709次阅读

    武汉凯迪正大分享电缆绝缘性能检测的关键及其重要性

    电缆绝缘性能的检测是确保电缆质量和安全性的关键环节,本文将从电缆绝缘检测的关键、检测方法
    的头像 发表于 07-12 11:48 459次阅读

    V50海量互联,助力高品质电缆生产

    应用场景高密度电缆制作完成后,需要对产品的性能做全面测试,以确保电缆性能和使用寿命。痛客户以往的做法是,针对不同的产品搭建测试模型,再根据测试内容,分别用不同测试仪器进行测试,全部合
    的头像 发表于 07-10 08:39 163次阅读
    V50海量<b class='flag-5'>互联</b>,助力高品质<b class='flag-5'>电缆</b>生产

    天线振子跟天线怎么连接

    在无线通信系统中,天线振子是天线关键组件之一,负责接收或发送无线信号。连接天线振子与天线需要一
    的头像 发表于 06-07 17:45 777次阅读

    天线增益dBi以及考量

    天线增益是衡量天线性能的重要参数之一,它表示了天线在接收或发射信号时相对于无方向性天线的增强能力。天线
    的头像 发表于 02-16 16:27 3680次阅读
    <b class='flag-5'>天线</b>增益dBi<b class='flag-5'>以及</b>考量

    数字信号电缆测试的重要性 数字信号电缆测试的方法和技术

    数字信号电缆测试的重要性 数字信号电缆测试的方法和技术 数字信号电缆测试的重要性: 随着现代通信技术的发展,数字信号电缆在各种领域中扮演着重要的角色。数字
    的头像 发表于 02-01 15:48 603次阅读

    信号传输使用传输电缆的电路原理

    传输数字信号一般使用同轴电缆、双绞线、扁平电缆、多股电缆和光纤,其中扁平电缆是什么样的?是将单根信号
    发表于 01-30 13:59

    5G 外置天线

    5G外置天线 新品介绍 5G圆顶天线和Whip天线旨在提供617 MHz至6000 MHz的宽带无缝高速互联网接入连接解决方案。这些天线
    发表于 01-02 11:58

    信号模型和小信号模型的区别

    信号模型和小信号模型是电子工程和通信领域中常用的两种模型,它们在描述和分析电子电路或系统时具有不同的特点和应用范围。以下是关于大
    的头像 发表于 12-19 11:35 9030次阅读

    调试天线的谐振电压步骤

    天线的谐振电压是指在特定频率下,天线的输出电压达到最大值。调试天线的谐振电压主要是为了实现天线
    的头像 发表于 12-15 10:32 1478次阅读

    天线匹配怎么调试谐振电压

    天线匹配是无线通信系统中的重要环节,它直接影响到信号的传输质量和系统的性能。而谐振电压的调试是天线匹配过程中的关键步骤。本文将详细介绍
    的头像 发表于 12-13 11:09 1783次阅读

    GNSS天线的分类 影响GNSS天线的因素

    GNSS天线的分类 影响GNSS天线的因素  GNSS天线的分类 GNSS(全球导航卫星系统)天线是接收卫星信号并将其转化为导航和定位信息的
    的头像 发表于 11-28 15:39 1844次阅读

    天线的频率范围是多少?如何测量天线信号强度?

    有什么类型的天线天线的频率范围是多少?如何测量天线信号强度? 天线是用于接收和发送无线电信号
    的头像 发表于 11-27 16:19 2388次阅读