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本文主要舉例闡述接地線接地點(diǎn)不當(dāng)導(dǎo)致的輻射超標(biāo)的現(xiàn)象、原因分析，提出解決措施，并總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

 

1、現(xiàn)象描述:

 

某產(chǎn)品在進(jìn)行輻射發(fā)射測試時(shí), 發(fā)現(xiàn)在30~300MHz頻段內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)。

 

最大輻射點(diǎn)的幅度超過CLASS B 限值線20dB之多? 

 

頻譜圖如下圖所示：

 

2、原因分析：

 

檢查發(fā)現(xiàn), 該產(chǎn)品的直流供電電源線布線情況如下圖所示：

 

 

從圖上可以看出直流電源線和接地線從金屬外殼進(jìn)入設(shè)備后, 連接到接線端子? 

 

接地線從A點(diǎn)引出屏蔽殼體并接系統(tǒng)保護(hù)地 (圖中黑粗曲線), 另外A點(diǎn)接至外殼的G點(diǎn)，使機(jī)殼接地。

 

產(chǎn)生輻射的原因，一般是由共模電壓電流產(chǎn)生的。

 

構(gòu)成共模輻射要有兩個(gè)必要條件（可以參考之前的文章《EMC 測試實(shí)質(zhì)之輻射發(fā)射》、《天線簡介（一）

 

》、《天線簡介（二）》）: 

 

共模驅(qū)動(dòng)源, 如兩個(gè)金屬體之間存在的電位差?

 

 共模天線, 如一極是設(shè)備的外部接線端; 另一極是設(shè)備內(nèi)部PCB的地線等?

 

在本案例中, 實(shí)際上已經(jīng)有了構(gòu)成共模輻射的必要條件, 如下圖所示：

如上圖所示，由于AG之間的連線在設(shè)備的內(nèi)部, 而設(shè)備內(nèi)部的工作電路是充滿噪聲干擾的。

 

線纜AG與內(nèi)部電路的噪聲源之間可能存在容性耦合或感性耦合。

 

這樣線纜AG實(shí)際上已經(jīng)不是純意義上的 “接地線” 了, 它拾取噪聲后成了一條被 “污染” 的線, 線兩端存在共模壓降UAG ? 

 

圖中右邊的圖是形成共模輻射的等效圖, 從圖中可以看出，共模驅(qū)動(dòng)源為存在共模電壓UAG 的線纜,輻射天線為整機(jī)系統(tǒng)的接地線?

 

由此，共模輻射的兩個(gè)條件全部滿足，形成天線輻射效應(yīng)。

 

3、處理措施：

 

從前面分析可知, 要解決共模輻射的問題, 需要從形成共模輻射的兩個(gè)必要條件入手?

 

既然本案例中線纜AG是驅(qū)動(dòng)源, 較長接地線是天線, 那么只要將其中一部分取消或?qū)烧叩年P(guān)聯(lián)關(guān)系斷開, 就可以解決共模輻射問題?

 

 由此，提出了兩個(gè)不同的解決方法，方法一為斷開了共模噪聲源與天線之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系, 如下圖所示：

由于G點(diǎn)的電位是零, 接地線不被噪聲源UAG 所驅(qū)動(dòng), 所以不能形成輻射? 

 

方法二是減小驅(qū)動(dòng)源電壓, 如下圖所示：

將AG之間的連線改成很短的線相連, 使UAG =0, 從而降低輻射?

 

如下圖所示是采用斷開驅(qū)動(dòng)源與天線之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的解決方案后 (即將接地線接至機(jī)柜處), 重新測試的結(jié)果：

從圖中可以看出, 低頻輻射大幅度降低, 整機(jī)輻射發(fā)射在 CLASS B 限值線下6 dB，測試通過。

 

4、思考與啟示：

 

由以上分析過程我們可以得到以下啟示和結(jié)論：

 

 EMC 設(shè)計(jì)三要素為屏蔽? 濾波? 接地, 其中接地最為關(guān)鍵, 接地不當(dāng)將造成濾波和屏蔽性能降低?

 

 對于具有整機(jī)屏蔽設(shè)計(jì)的設(shè)備, 接地點(diǎn)應(yīng)與屏蔽體相連, 而且要保證屏蔽體與接地點(diǎn)等電位?

 

 解決電纜輻射問題需要先從兩個(gè)形成輻射的必要條件（驅(qū)動(dòng)源、天線）入手?