电磁干扰发射控制

1、 电磁干扰发射控制电磁干扰发射控制什么是电磁干扰发射辐射发射辐射发射电磁干扰发射电磁干扰发射传导发射传导发射电场电场磁场磁场电源线电源线天线天线为什么要限制干扰发射 防止对邻近的设备产生电磁干扰防止对邻近的设备产生电磁干扰 防止降低电磁环境指标防止降低电磁环境指标 防止电磁信息泄漏（防止电磁信息泄漏（TEMPEST）本课程的重点对象辐射发射辐射发射电磁干扰发射电磁干扰发射传导发射传导发射电场电场磁场磁场电源线电源线天线天线干扰发射项目RE1011kHz10kHz100kHz1MHz10MHzGJB151A：RE10218GHz100MHzCE101CE102CE102概述内容：内容： 10kH

2、z 10MHz 电源线传导发射电源线传导发射适用：适用：所有场合所有场合为什么要做CE102试验这种干扰会降低电源的品质，从而使平台上的这种干扰会降低电源的品质，从而使平台上的电源不能满足有关标准的要求电源不能满足有关标准的要求高频发射部分由高频发射部分由RE102限制，限制，CE102与与RE102之间一般没有矛盾之间一般没有矛盾正确理解CE1021kHz10kHz100kHz1MHz10MHzRE10218GHz100MHzCE102?由由RE102RE102限制限制CE102试验方法LISNLISNEUT测量接测量接收机收机数据记数据记录仪录仪电网电网20dB衰减器衰减器LISN或AMN

3、 To EUT To 50 Or 50 Input Of Measurement Receiver To Power Source Signal Output Port 5 1k 50 H 8 F 0.25 F GJB151A规定的规定的LISN线路图线路图Limit Level (dBV)100908070605094 10k 100k 1M 10M 100MFrequency (Hz)BASIC CURVENOMINAL EUTSOURCE VOLTAGE (AC&DC)LIMITRELAXATIONBASIC CURVE6dB9dB10dB12dB28V115V220V270V4

4、40V CE102 limit (EUT power leads, AC and DC) for all applications. 220V注意单位为：注意单位为：传导发射图形超标图形超标图形合格图形合格图形共模和差模电流CE102超标的机理开关电源开关电源数字电路数字电路特殊而常见的情况滤波器临近电缆的耦合导致传导发射超标临近电缆的耦合导致传导发射超标电缆耦合问题CE102的对策电源线滤波器电源线滤波器参数合适（插入损耗）参数合适（插入损耗）使用正确（安装方式）使用正确（安装方式）干扰模式干扰模式(共模共模/差模差模)电源端口上安装滤波器是唯一的措施电源端口上安装滤波器是唯一的措施滤波器的

5、共模插损IL = U1 / U2滤波器的差模插损电源线滤波器的基本电路共模扼流圈差模电容共模电容共模电容差模电感不足，要求较大的差模电容差模电感不足，要求较大的差模电容共模电容不足，要求较大的共模电感共模电容不足，要求较大的共模电感滤波器常见的问题共模插损共模插损差模插损差模插损开关频率开关频率插损插损IL 40dB低频差模损耗不足导致传导发射超标低频差模损耗不足导致传导发射超标高频共模损耗不足导致辐射发射超标高频共模损耗不足导致辐射发射超标滤波器级数越多越好？级数较多级数较多级数较少级数较少滤波器的插入增益0.1/100 条件下测量的插损条件下测量的插损串联谐振导致插入增益VQVQV插入增益

6、的对策V滤波器安装在线路板的问题机箱内干扰机箱内干扰电源线泄漏严重电源线泄漏严重电源线滤波器的错误安装PCB滤波器滤波器输入线过长输入、输出耦合PCB电源线滤波器的错误安装滤波器绝缘漆PCB滤波器通过细线接地，高频效果很差！接地线滤波器的正确安装滤波器PCB 滤波器直接接地尽量短 输入、输出线隔离滤波器安装在线路板上时，在电源线入口处增加一只高频共模滤波器电源PCB滤波电路典型项目RE102内容：内容：10kHz 18GHz 电场辐射发射电场辐射发射适用：适用：所有场合所有场合说明：说明：防止对现场的高灵敏度接收机形成干扰，大部分防止对现场的高灵敏度接收机形成干扰，大部分调谐式接收机的灵敏度可

7、以达到调谐式接收机的灵敏度可以达到1 V，因此这个指标十，因此这个指标十分严格。分严格。辐射发射测试EUT旋转找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米屏蔽墙测试仪203040506070809010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)18G3682RE102 limit for surface ship applications 10203040506070809010010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)Internal toPre

8、ssure HullExternal toPressure Hull18G956924RE102 limit for submarine applications. 10203040506070809010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)24344489697918GFixed Wing External (2MHz to18 GHz)and HelicoptersFixed Wing Internal,25 meters Nose to TailFixed Wing Internal, 25 meters Nos

9、e to TailRE102 limit for aircraft and space system applications Frequency (Hz)102030405060708090100100k1M10M100M1G10G100GLimit Level (dBV/m)2444896918GNavy Fixed & Air ForceNavy Mobile & Army RE102 limit for ground applications 辐射发射波形何时需要注意RE102电路工作在脉冲状态时，需要注意电路工作在脉冲状态时，需要注意RE102 数字电路数字电路 开关

10、电源、变频器等开关电源、变频器等RE102试验失败的机理机箱的泄漏机箱的泄漏电缆辐射电缆辐射线路板辐射线路板辐射辐射发射超标的原因排序非屏蔽电缆非屏蔽电缆非屏蔽机箱非屏蔽机箱屏蔽不良电缆屏蔽不良电缆屏蔽不良机箱屏蔽不良机箱没有滤波没有滤波滤波不良滤波不良布线不良布线不良频率高频率高屏蔽层不良屏蔽层不良端接问题端接问题孔洞、缝隙孔洞、缝隙辐射发射的对策电源滤波器电源滤波器屏蔽机箱屏蔽机箱信号滤波器信号滤波器线路板与互连线的设计线路板与互连线的设计屏蔽电缆屏蔽电缆首先要注意电源线辐射电源线一般不是屏蔽电缆电源线一般不是屏蔽电缆一般电源线滤波器高频滤波不足一般电源线滤波器高频滤波不足一般人不了解一般

11、人不了解CE与与RE的关系的关系认为电源线上没有高频干扰电流认为电源线上没有高频干扰电流大部分滤波器高频特性不良滤波器高频性能不良的影响滤波器高频性能差滤波器高频性能好无滤波实际电容器的特性ZC实际电容理想电容f1/2 LCCLR电感电阻实际电感器的特性ZL理想电感实际电感f1/2 LCLC穿心电容、馈通滤波器以穿心电容为基以穿心电容为基础的馈通滤波器础的馈通滤波器广泛应用于广泛应用于RF滤滤波波穿心电容的特性电感寄生电容的来源每圈之间的电容每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容导线与磁芯之间的电容CTC磁芯为导体时，磁芯为导体时，CTC为主要因素，为主要因素，磁芯为非导体时，磁芯为非导体

12、时，CTT为主要因素。为主要因素。磁芯对电感寄生电容的影响铁粉芯铁粉芯 C = 4.28pf C = 3.48pf 19% 铁氧体（锰锌）铁氧体（锰锌） C = 51pf C = 49pf 4%减小电感寄生电容的方法然后：然后：起始端与终止端远离（夹角大于起始端与终止端远离（夹角大于40度）度）尽量单层绕制，并增加匝间距离尽量单层绕制，并增加匝间距离多层绕制时，多层绕制时， 采用采用“渐进渐进”方式绕，不要来回绕方式绕，不要来回绕1. 分组绕制分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联起（要求高时，用大电感和小电感串联起来使用）来使用）如果磁芯是导体，首先：如果磁芯是导体，首先：用介电常数低的

13、材料增加绕组导体与磁芯之间的距离用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离改善滤波器高频特性的方法或精心绕制或多个电感串联精心绕制或多个电感串联器件距离对高频性能的影响滤波器安装在线路板的问题机箱内干扰机箱内干扰电源线泄漏严重电源线泄漏严重线路板上滤波的改进方法机箱内干扰机箱内干扰被滤波器挡住被滤波器挡住被滤波器旁路掉被滤波器旁路掉面板滤波器面板滤波器电源线无泄漏电源线无泄漏电源线滤波器的错误安装PCB滤波器滤波器输入线过长输入、输出耦合PCB电源线滤波器的错误安装滤波器绝缘漆PCB滤波器通过细线接地，高频效果很差！接地线滤波器的正确安装滤波器PCB 滤波器直接接地尽量短滤波器直接接地尽量

14、短 输入、输出线隔离输入、输出线隔离电源信号电缆的辐射I2CPI3I1CP尽管共模成份的比例很小，但是由于辐射环路大，尽管共模成份的比例很小，但是由于辐射环路大，仍然是主要的辐射因素仍然是主要的辐射因素屏蔽电缆抑制共模辐射的本质CMCMDM不完整的屏蔽电缆CMCMCMCMDM屏蔽层的错误接法CMD型连接器的屏蔽层搭接圆形连接器屏蔽层搭接接线端子上的屏蔽电缆尽量减小小辨接法的危害增加共模回路的阻抗PCBPCB共模回路共模回路铁氧体磁环铁氧体的安装方法尽量靠近电缆端头尽量靠近电缆端头匝数多匝数多匝数少匝数少频率频率衰减衰减整根电缆穿过整根电缆穿过 内径尽量小内径尽量小 长度尽量大长度尽量大 壁厚尽

15、量大壁厚尽量大用滤波消除辐射信号线共模滤波的方法Fco = 1/( Rp C )Zs、ZL并联并联R负载负载R源源电容合适电容合适电容过大电容过大金属机箱金属机箱1/ tr常见接口的滤波电容 10ns 100ns 50ns 0.51 s上升时间上升时间 tr 30pF 100pF 150pF 2400pF最大电容最大电容 C 100150 300 100 120 总阻抗总阻抗 R 32MHz 3.2MHz 6MHz 320kHz带宽带宽 BW TTL低速低速CMOS 高速接口高速接口 2MB/s 低速接口低速接口10 100kB/s板上滤波器的注意事项滤波器要并排安装滤波器要并排安装线路板的干净地与金属机线路板的干净地与金属机箱或大金属板紧密搭接箱或大金属板紧密搭接为滤波设置干净地为滤波设置干净地在接口处设置档板在接口处设置档板滤波器靠近接口滤波器靠近接口滤波的最佳位置是电缆端口的面板容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短容量适当