本文主要举例阐述接地线接地点不当导致的辐射超标的现象、原因分析，提出解决措施，并总结相关经验。

 

1、现象描述:

 

某产品在进行辐射发射测试时, 发现在30~300MHz频段内出现严重超标。

 

最大辐射点的幅度超过CLASS B 限值线20dB之多｡ 

 

频谱图如下图所示：

 

2、原因分析：

 

检查发现, 该产品的直流供电电源线布线情况如下图所示：

 

 

从图上可以看出直流电源线和接地线从金属外壳进入设备后, 连接到接线端子｡ 

 

接地线从A点引出屏蔽壳体并接系统保护地 (图中黑粗曲线), 另外A点接至外壳的G点，使机壳接地。

 

产生辐射的原因，一般是由共模电压电流产生的。

 

构成共模辐射要有两个必要条件（可以参考之前的文章《EMC 测试实质之辐射发射》、《天线简介（一）

 

》、《天线简介（二）》）: 

 

共模驱动源, 如两个金属体之间存在的电位差｡

 

 共模天线, 如一极是设备的外部接线端; 另一极是设备内部PCB的地线等｡

 

在本案例中, 实际上已经有了构成共模辐射的必要条件, 如下图所示：

如上图所示，由于AG之间的连线在设备的内部, 而设备内部的工作电路是充满噪声干扰的。

 

线缆AG与内部电路的噪声源之间可能存在容性耦合或感性耦合。

 

这样线缆AG实际上已经不是纯意义上的 “接地线” 了, 它拾取噪声后成了一条被 “污染” 的线, 线两端存在共模压降UAG ｡ 

 

图中右边的图是形成共模辐射的等效图, 从图中可以看出，共模驱动源为存在共模电压UAG 的线缆,辐射天线为整机系统的接地线｡

 

由此，共模辐射的两个条件全部满足，形成天线辐射效应。

 

3、处理措施：

 

从前面分析可知, 要解决共模辐射的问题, 需要从形成共模辐射的两个必要条件入手｡

 

既然本案例中线缆AG是驱动源, 较长接地线是天线, 那么只要将其中一部分取消或将两者的关联关系断开, 就可以解决共模辐射问题｡

 

 由此，提出了两个不同的解决方法，方法一为断开了共模噪声源与天线之间的关联关系, 如下图所示：

由于G点的电位是零, 接地线不被噪声源UAG 所驱动, 所以不能形成辐射｡ 

 

方法二是减小驱动源电压, 如下图所示：

将AG之间的连线改成很短的线相连, 使UAG =0, 从而降低辐射｡

 

如下图所示是采用断开驱动源与天线之间关联关系的解决方案后 (即将接地线接至机柜处), 重新测试的结果：

从图中可以看出, 低频辐射大幅度降低, 整机辐射发射在 CLASS B 限值线下6 dB，测试通过。

 

4、思考与启示：

 

由以上分析过程我们可以得到以下启示和结论：

 

 EMC 设计三要素为屏蔽､ 滤波､ 接地, 其中接地最为关键, 接地不当将造成滤波和屏蔽性能降低｡

 

 对于具有整机屏蔽设计的设备, 接地点应与屏蔽体相连, 而且要保证屏蔽体与接地点等电位｡

 

 解决电缆辐射问题需要先从两个形成辐射的必要条件（驱动源、天线）入手｡

来源：电子工程师之家

关键词： 接地线 辐射超标