工程師經(jīng)常希望用抗生素，疫苗或某種形式的萬(wàn)能藥可以治愈放射敏感性（RS）或放射免疫性。不幸的是，解決RS問(wèn)題并不是那么容易。確實(shí)，物理定律適用。在本文中，我們討論了RS的來(lái)源。我們還提供了提示和提示，以保護(hù)系統(tǒng)，電源，印刷電路板（PCB）和電子組件免受射頻干擾。

簡(jiǎn)介

眾所周知，RF能量會(huì)迅速加熱生物組織，因此，暴露于高水平的RF輻射會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。這是在微波爐中加熱食物的原理。現(xiàn)在想象一下，如果是人體暴露在外，人體將無(wú)法消散在此過(guò)程中可能產(chǎn)生的過(guò)多熱量。

工程師經(jīng)常希望用抗生素，疫苗或某種形式的萬(wàn)能藥可以治愈放射敏感性（RS）或放射免疫性。不幸的是，解決RS問(wèn)題并不是那么容易。確實(shí)，物理定律適用。在本文中，我們討論了RS的來(lái)源。我們還提供了提示和提示，以保護(hù)系統(tǒng)，電源，印刷電路板（PCB）和電子組件免受射頻干擾。

藍(lán)綠色面包模具已經(jīng)用于治療感染已有數(shù)百年的歷史了。然后在1932年，亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）意識(shí)到了這種抗生素的作用，并將其命名為青霉素藥物。他不是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)治療價(jià)值的人，但是他發(fā)起了一系列活動(dòng)，導(dǎo)致了1940年代青霉素的商業(yè)化和大規(guī)模生產(chǎn)。“純凈的面包模”從字面上拯救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。

人們多久想吃一次藥并將其用作治療其他問(wèn)題的方法？比我們可能意識(shí)到的更多。盡管青霉素一直是人類(lèi)的靈丹妙藥，但它對(duì)放射性敏感性（RS）無(wú)效。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們必須求助于物理定律，該定律確實(shí)教會(huì)了我們?nèi)绾慰刂茖?duì)無(wú)線電干擾的敏感性。

理解RS問(wèn)題的本質(zhì)

據(jù)Sayre稱(chēng)，敏感性是“電子設(shè)備容易受到另一設(shè)備的電磁場(chǎng)的不利影響。” 一般而言，電磁場(chǎng)是無(wú)線電信號(hào)。電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）相關(guān)并且多次互換使用。

“數(shù)字IC不受RFI的影響，所以為什么不使用模擬IC？” 問(wèn)一個(gè)新的數(shù)字工程師。數(shù)字IC受RFI的影響，但并不是很明顯。實(shí)際上，數(shù)字是具有閾值的模擬信號(hào)。一旦數(shù)字信號(hào)電平高于或低于兩個(gè)閾值，大多數(shù)情況下可以忽略低電平RFI。但是，這并不總是正確的，因?yàn)檫吘壎秳?dòng)是由過(guò)渡上的干擾引起的。大多數(shù)數(shù)字設(shè)備在系統(tǒng)級(jí)別受到保護(hù)。因此，增加RFI保護(hù)的數(shù)字邏輯門(mén)的成本增加一倍或兩倍是不經(jīng)濟(jì)的，尤其是在大多數(shù)客戶(hù)不需要它的情況下。

RS是主要針對(duì)無(wú)線電集成電路（IC）的系統(tǒng)規(guī)范，只有少數(shù)例外。大多數(shù)系統(tǒng)中的大多數(shù)電路都通過(guò)外殼（屏蔽）電源去耦網(wǎng)絡(luò)，電源線濾波器和隔離電路與外界隔離。此規(guī)范有兩個(gè)例外：直接連接到天線的無(wú)線電設(shè)備，以及連接到系統(tǒng)輸入和輸出端口的其他設(shè)備。Ed Hare從業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者（HAM）的角度討論了消費(fèi)類(lèi)設(shè)備，有線電視，電視機(jī)，VCR，電話和其他音頻系統(tǒng)的干擾問(wèn)題。他的書(shū)的第17章簡(jiǎn)化了美國(guó)RFI法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，附錄C重印了FCC的《家庭娛樂(lè)設(shè)備干擾手冊(cè)》。

保護(hù)與外界的模擬連接

ESD需要兩個(gè)不同的保護(hù)等級(jí)：IC內(nèi)部的ESD在處理和組裝過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行保護(hù)；系統(tǒng)級(jí)ESD位于輸入/輸出（IO）端口，更堅(jiān)固，并且需要不適合IC內(nèi)部的分立器件。

RS最重要的是與外界的系統(tǒng)連接。典型示例是交流電源進(jìn)入系統(tǒng)盒或信號(hào)進(jìn)入設(shè)備（例如電視天線，碟形衛(wèi)星天線或以太網(wǎng)電纜）的地方。下一個(gè)要關(guān)注的是音頻和視頻以及網(wǎng)絡(luò)連接之類(lèi)的電纜的出口點(diǎn)。

電源連接（傳導(dǎo)發(fā)射）

共模扼流圈電力線濾波器。

在交流電源線入口處是一個(gè)低通濾波器塊。這樣可以保護(hù)系統(tǒng)免受來(lái)自外部來(lái)源的任何RFI的侵害。由于濾波器是互易的，因此還可以防止來(lái)自系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)電源的信號(hào)傳播到交流電源線上。該濾波器是無(wú)源的，由共模扼流圈（電感器）和電容器組成。典型的Corcom?電源濾波器的原理圖如圖1所示。

輸入和輸出RFI保護(hù)（傳導(dǎo)性發(fā)射）

Corcom還生產(chǎn)其他用于直流電壓的濾波器模塊，RJ-11插孔（電話）和RJ-45插孔（以太網(wǎng)）。這些模塊可防止RFI侵入系統(tǒng)機(jī)箱，并衰減系統(tǒng)中產(chǎn)生的任何雜散信號(hào)而不會(huì)離開(kāi)機(jī)箱。入口和出口點(diǎn)通常由無(wú)源元件制成的低通濾波器保護(hù)。受帶通濾波器保護(hù)的無(wú)線電和電視射頻信號(hào)是一個(gè)例外。實(shí)際上，低于和高于所需無(wú)線電頻率的信號(hào)均被阻止。

半導(dǎo)體和IC中

的RS最簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體是二極管，一種小型單向開(kāi)關(guān)。圖2顯示了一種晶體無(wú)線電，這是1930年代相當(dāng)普遍的設(shè)計(jì)。10頂部是天線，底部是地面。沒(méi)有提供在電臺(tái)之間進(jìn)行選擇的調(diào)整。在那些日子里，周?chē)挥泻苌俚能?chē)站，而最近的和最大的車(chē)站壓倒了其他車(chē)站。二極管對(duì)RF進(jìn)行整流，將其轉(zhuǎn)換為高阻抗耳機(jī)轉(zhuǎn)化為聲音的音頻能量。

水晶收音機(jī)原理圖。

二極管容易受到無(wú)線電信號(hào)的影響嗎？是的，的確如此，這就是將其包括在這里的全部意義。圖3是現(xiàn)代IC內(nèi)部最常見(jiàn)的電路。該電路通過(guò)在ESD結(jié)構(gòu)中使用二極管來(lái)管理ESD。與水晶收音機(jī)一樣，ESD二極管也可以解調(diào)無(wú)線電信號(hào)。因此，有必要采取措施保護(hù)ESD二極管免受無(wú)線電信號(hào)的侵害。

該示意圖適用于具有ESD保護(hù)功能的現(xiàn)代無(wú)線電電路。

如果將射頻信號(hào)施加到信號(hào)引腳或VCC電源引腳會(huì)怎樣？該電路的功能恢復(fù)為水晶收音機(jī)。現(xiàn)在顯而易見(jiàn)的問(wèn)題是：普通的IC ESD二極管是否容易受到無(wú)線電信號(hào)的影響？絕對(duì)地。如圖3所示，VCC線有一個(gè)接地電容。這提供了一條穿過(guò)電容器的路徑，使無(wú)線電信號(hào)被分流到地。例如，美國(guó)AM廣播電臺(tái)位于1MHz左右的頻帶中。如果圖3（B）中的電容器為0.1μF，則它將減小AM無(wú)線電信號(hào)，因?yàn)樵擃l率下的電容器為低阻抗。

實(shí)際上，電路中的任何非線性都會(huì)校正雜散信號(hào)。具有出色線性度的放大器的整流性能將低于具有較差線性度的放大器。即使是出色的放大器也將過(guò)載，這將導(dǎo)致明顯的失真和非線性。

LDO（低壓降）和基準(zhǔn)電壓源等三端穩(wěn)壓器又如何呢？它們包括一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源（通常是一個(gè)帶隙或齊納二極管），一個(gè)放大器和一個(gè)傳輸晶體管。放大器使用反饋將參考電壓與輸出電壓進(jìn)行比較，并提供可校正輸出的誤差信號(hào)。所需的輸出是穩(wěn)定的直流電壓。當(dāng)輸入線電壓變化以及輸出負(fù)載變化時(shí)，穩(wěn)壓器需要工作，因此需要一定的校正速度或帶寬。但是，必須限制校正速度，以確保平穩(wěn)的控制和穩(wěn)定性。因此，典型帶寬最大為200kHz至1MHz。現(xiàn)在，有人問(wèn)，將大約800MHz的高頻無(wú)線電信號(hào)施加到任何端子（輸入，輸出，或地面）？無(wú)線電信號(hào)不會(huì)被反饋環(huán)路衰減或校正。因此，無(wú)線電信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)器傳播。幸運(yùn)的是，調(diào)節(jié)器需要電源去耦以消除此類(lèi)無(wú)線電信號(hào)。電容器只能在其自諧振點(diǎn)以下工作。這就是為什么可能在必須抑制RFI的設(shè)備上看到四個(gè)去耦電容器的原因。

總結(jié)

大多數(shù)常見(jiàn)的IC均未經(jīng)過(guò)無(wú)線電敏感性測(cè)試。這是因?yàn)樵?9.9％的應(yīng)用中，系統(tǒng)已經(jīng)受到RFI和EMI的保護(hù)，既可以防止侵入系統(tǒng)，也可以防止輻射出系統(tǒng)。無(wú)線電集成電路是一個(gè)例外。由于它們需要RF起作用，因此這些電路必須結(jié)合內(nèi)部和外部帶通濾波，因此僅允許所需的頻率進(jìn)入和離開(kāi)系統(tǒng)。

編輯：hfy