电源线的电磁辐射

辐射发射（RE102）超标时，在排查泄漏辐射源时，你首先检查设备的什么位置？

前面我们介绍了控制辐射发射的基本思路，就是找到隐藏的辐射天线，然后控制他们的辐射。

对于设备的电源线而言，辐射天线有两个，一个是电源线与回线构成的环路天线，以及回路中的差模电流，另一个是整束电源线，以及共模电流。

图中画出了差模电流和共模电流的路径。

从图中可知，差模电流回路的面积很小，因此，它产生的辐射不是主要的原因。共模电流形成的回路较大，是辐射的主要原因。

对于GJB151而言，由于对受试设备的电源线的摆放方式有严格的要求，这个回路面积比较容易确定。在很多商业标准中，没有严格规定电源线的摆放方式。

当没有规定电源线的摆放方式时，每次 辐射发射的试验结果可能不同。

由于电源线的辐射主要来自于共模辐射，因此，对于电源线上的辐射发射强度，可以用偶极天线模型。

关于偶极天线的特性，前面 已经做了介绍。

由于驱动偶极天线的共模电压很难确定，因此，我们用共模电流来表示天线的辐射强度，计算方法如图中的右下角给出的公式。

当设备做好后，电源线上的共模电流比较容易确定。因此，很容易通过共模电流来预测辐射强度。

公式中的各个参数和单位在图中进行了明确的定义。

关于电源线当电源线的长度小于波长的1/4时，意味着电源线作为还没有达到谐振状态，这时，辐射强度与频率有关。

当电源线的长度大于波长的1/4时，也就是频率超过最低谐振频率时，辐射强度与频率关系不大，计算公式很简单。从公式可知，这是的辐射强度仅由共模电流决定。

实践表明，前面给出的公式对于预测电源线的辐射还是很有效的。

用这些公式，我们可以将辐射发射的限制值转变为传导发射的限制值，这样，就可以直接从电源线的传导发射来预测设备的电源线所导致的辐射发射是否会导致设备辐射发射试验失败了。而测量传导发射比测量辐射发射容易的多。

左边的方框中，是将前面介绍的辐射公式变成了不等式，这里假设辐射发射的限制值是E0。

右边的方框中，是对不等式进行变换，得到对共模电流的限制要求。

中间的图是测量电源线上的共模发射的方法。这里的检测装置电流卡钳，他可以将电缆上的电流值以电压的形式输出给频谱分析仪或其他接收装置。

每个电流卡钳有一个转移阻抗系数，可以从电压值换算出电源线上的电流值。

在进行测量时，用电流卡钳将整束电源线卡住，这时，测量到的结果就是共模电流。

前面我们给出了从电缆上的共模电流预测电源线的电磁辐射的方法。这个方法很实用。因为，这让我们可以用简单的方法测量电源线上的共模电流，然后预测辐射发射，大家应该掌握这个方法。

这里，我们以GJB151中的RE102为例，预测一下电源线上允许的共模电流。

图中的右边是RE102的限制值。我们以下面一条限制值线为例。

我们看频率为50MHz的这个频点，这个频率对应的波长为6米。

这个频率的限制值为24dBmV/m。由于计算公式中的单位为mV/m，因此需要进行换算。24dBmV/m大约是20mV/m（实际对应26dBmV/m）。

设电缆的长度为2米，这大于6米波长的1/4，因此，使用比较简单的那个公式。

计算出来的结果为，共模电流要小于0.15mA。

这是一个很严格的数值。

电源线上的共模电压有两个来源，一个是开关电源内部的开关器件产生的，另一个是机箱内部骚扰电路在电源线上感应的。

假设电源线的共模电流回路的阻抗为500W，则共模电压不能超过75mV，稍微不小心就会达到这个数值。