EMC中的磁場耦合

作者：王杰，文章來源： 韜略科技EMC微信公眾號

一、什么是磁場耦合

磁場耦合是因為傳導(dǎo)電流(conduction current)的電生磁效應(yīng)而產(chǎn)生。我們需要信號從設(shè)計路徑流通，但是外部環(huán)境所導(dǎo)致的寄生電感對電流提供了一個比原來路徑較低阻抗的路徑。

二、磁場耦合的產(chǎn)生

圖1表示在一個PCB上的兩個過孔，這兩個過孔穿過上層散熱鰭片（電場耦合提到過），現(xiàn)在線路布線埋到4層板的不同中間層(如圖2)，以改善之前討論的電場耦合效應(yīng)。通常線路布線有些位置要改變布線層以規(guī)避其他布線或組件，這樣電路走向就如圖 2 所示。

圖1 PCB上的過孔孔

圖2 PCB上的過孔(內(nèi)部)

第二個過孔如果接一個無屏蔽的線纜，第一個過孔電流造成的磁力線(Magnetic fluxline)被第二個過孔擷?。ㄈ鐖D 3 所示），此時第二個過孔因為磁力線感應(yīng)的電流而傳導(dǎo)到線纜。因此會較容易傳導(dǎo)電流造成潛在輻射路徑。

圖3 PCB板貫穿孔磁力線

三、磁場耦合的影響

假設(shè)此線纜與高頻信號過孔間也有足夠大的寄生電容存在，就會有一些電流會沿此路徑流過（如圖 4）寄生互感與寄生電容的組合更容易造成高頻諧波電流流經(jīng)這個無屏蔽線纜，而輻射源就因為這個回路而超標(biāo)。

圖4 寄生回路電流路徑

實例中（圖5）在排線附近有一高頻過孔，如本次列舉的模型來看這樣極易導(dǎo)致磁場耦合出現(xiàn)輻射干擾，后面在整改中就需要屏蔽或者磁環(huán)來解決，不僅增加項目時間也增加了物料成本，最終效果還不一定能達(dá)到預(yù)期，所以能早期在源頭解決是最好的方式。

圖5

四、總結(jié)

所有的輻射超標(biāo)都是因為有不合理的回路造成的，基于這個原理我們在實際項目布線中就要考慮好高頻信號中電場耦合與磁場耦合，避免除了設(shè)計的回路外還有其它異常回路的產(chǎn)生。能提前考慮電、磁場耦合的影響來避免輻射干擾，后期遇到的輻射問題就會少很多。

審核編輯 黃宇