由于電磁能量源為時變的電壓源或電流源，因此當非常接近這些電源時主要的場分量為電場（E）或磁場（H）。通常，導線或PCB走線都被認為是主要的磁場源，而高電壓（開關器件的工作動點）產生的主場分量為電場。考慮這種問題的另外一種方式，即電流環路是主要的磁場源，而金屬表面比如散熱器（開關器件散熱）是主要的電場源。－《開關電源電磁兼容分析與設計》

因此，電路印制線產生的是電場還是磁場，取決于其與環路更相關還是與產品中的金屬體更相關。這些源可使用近場探頭確定，也因此近場探頭設計用來測量主要磁場或主要電場。

如圖1所示，高阻抗電路其常常與高電壓相關，通常會產生高電平的電場。而低阻抗電路其常常與大電流環路相關，通常會產生高電平的磁場。

當探頭或接收天線遠離電磁能量源超過大約1／6波長時，電場和磁場的阻抗趨于自由空間的波阻抗－大約為377Ω，電磁場將成為平面波。由于所有天線都能對電場和磁場產生響應，因此通常都使用天線來測量電場或磁場。當評估產品產生的輻射發射時，測量天線主要測量一定距離－通常為3m或10m處的電磁場。

圖1．給出近場和遠場及波阻抗之間的關系及電磁場在產品中的影響

圖1為我課題中的PPT圖資料：對于小環天線結構，比如短的電纜或電路PCB走線，其與自身干擾能量的波長相比是短的，通常為弱的輻射體。他們發射的能量隨著距離的三次方（1／D3）快速地進行衰減。因此，磁場源與接收電路或導線通常必須非常地接近且位于近場范圍內。才會產生磁場耦合。

導線和金屬面板或金屬背板為高阻抗的電場源。他們發射的能量，不像磁場衰減得那樣快，而是隨著距離的二次方（1／D2）進行衰減。他們可以與其他高阻抗電路、導線或金屬板實現最佳耦合。這些金屬結構之間必須非常接近且位于近場范圍內。這就是所說的容性電場耦合。

在這里給出電子設計工程師在需要計算時的參考數據：當1／6波長仍位于過渡區內時，通常認為3λ的距離可確保為遠場。λ／16則確保為近場。

注意：在遠場中，電場和磁場引起噪聲問題的潛在概率是相等的。要確定的是哪種場在實際中影響最顯著？敏感電路是什么？敏感電路具有更大的暴露的環路面積，是會對磁場敏感，還是會對電場敏感？！如何進行問題診斷呢？

再給出電磁干擾問題的故障診斷技巧

有許多的方法可以對電磁干擾問題進行分析和整改。在這里推薦EMC故障診斷的4個基本且常用的步驟可供電子設計工程師來參考。

1）分離識別干擾源

這個操作的目的是嘗試去掉元件、分系統或相關設備，以確認他們是否對EMI問題產生了影響。比如，如果問題是輻射發射，應嘗試移走受試設備（EUT）的輔助設備以確認問題是出自輔助設備還是EUT。由于線纜通常為輻射源，因此另一種好的試驗方法是移走所有不必要的連接線電纜。如果EUT仍然還是超過發射限值，那么出問題的可能是屏蔽殼體或PCB設計，應首先先處理優化或者是解決他們。

2）主要干擾源的影響效應

特定頻率的諧波發射通常是由多個源或輻射結構產生，這些源或輻射結構中的一個可能是主要的，要比其它的干擾源或輻射結構的發射要強。當使用一種或多種可能的解決方法，定位到主要的發射源時才可能看到發射的減小。通常最佳的做法是，使用所有潛在的解決方法使測試產品合格。然后再開始逐一地去掉所使用的解決方法，最后找出到底是哪些方法可以解決問題了。

3）一直加措施的策略

這里使用的方式是不考慮成本和復雜性，先使用一切辦法使產品合格。然后再回過頭來進行簡化，以確定成本最低的解決方法。很多時候，由于有些潛在的EMI解決辦法成本過高或過于復雜，所以并沒有去嘗試使用這些辦法。首先采用一直加措施的方法通過符合性試驗，然后再減少一些無關的措施，降低成本。

4）采用EMC理論體系的解決方法；

這也是依據實踐經驗的故障診斷技巧總結的分享

注意：當故障問題的工作頻率為幾十MHz或幾百MHz時，不建議輕率地采用簡單焊接器件的解決辦法。比如，如果確定在某個位置使用電容器可解決問題，但焊接的電容器件具有較長的引線，這個長引線的電感屬性將會影響電容器的性能，尤其是在較高的頻率下。在較高頻率下，應盡可能地使用引線長度最短的元件或貼片器件。

另外一個典型案例是屏蔽電纜和外殼之間需要做好射頻搭接。電纜屏蔽層或電路板和外殼之間連接的短導線（或者是軟編織線）在所考慮的諧波頻率時很可能不具有足夠低的阻抗。為了使搭接更為有效，需要進行多次連接。再比如采用3600低阻抗的環繞連接。簡單的問題，正確的去做，是很關鍵的。

對于產品的較正確的電磁干擾問題診斷及整改過程如圖2所示。

圖2 電磁干擾問題的故障診斷及思路

解決電磁干擾問題的重要技巧，是能夠識別提供能量的源和潛在的耦合路徑，以及理解接收器和接收電路。

注意：對于EMI發射和抗擾度的問題，四種耦合結構／電路路徑同樣有效。對于輻射發射，接收器通常為EMC測試設施中使用的EMI接收機或頻譜分析儀。產品或系統產生的發射通常具有規定的限值。根據產品或系統及預期的使用環境，這些限值可能非常低或高。在實際環境中，接收器可能是任何通信系統或其他設備。

對于抗擾度問題，能量源可能為ESD、附近的兩路射頻發射機或電源線浪涌或瞬態干擾；也可能為產生噪聲的設備，如電源線上連接的電機或濾波不好的開關電源系統。

對于發射問題，干擾源的識別通常最容易。可以使用近場探頭（磁場或電場）確定最大能量的電平。最常見的內部干擾源有時鐘振蕩器、大功率驅動器、A－D／D－A轉換器、專用集成電路、電源變壓器、開關器件或任何具有快速上升沿的高頻數字信號。還可以嘗試在單個電源和I／O信號電纜上使用射頻電流探頭確定發射源。

對于200MHz左右及以下的多數輻射發射問題，由連接線電纜產生的輻射發射問題要比設備外殼或內部電路直接產生的多。這個理論與實踐的內容請參考《開關電源電磁兼容分析與設計》。

對于抗擾度問題，能量源在外部，因此這些源包括射頻發射、ESD及不同的電源線的瞬態和浪涌。對ESD或電源線瞬態進行監測，可將這些現象與出現的問題相聯系并進行識別。這些抗擾度問題的故障診斷請參考《物聯產品電磁兼容分析與設計》。

一旦識別出了潛在的騷擾源，下一步是識別潛在的耦合路徑。這種故障診斷都會有些小技巧。一旦已知了騷擾源，可用下面的方式識別耦合路徑。

傳導耦合：通常情況下，如果路徑為傳導耦合路徑，將處理的是導線或電纜線束上的時變（交流或射頻）電流，這些電流可能沒進行足夠的濾波或去耦。這種電流必須先傳輸到遠端的位置或負載，然后通過另外一條導線或連接線電纜束返回到騷擾源端。

另一種常見的情況是噪聲源和受擾電路之間具有公共的返回路徑。干擾電流與環路的長度無關，因此如果能盡力把騷擾源和接收器或受擾電路從物理上相隔開，干擾問題仍會存在，那么這個問題的產生原因通常就是傳導耦合了。當然，輻射耦合也仍是有可能的。

感性或容性耦合：如果耦合是感性或容性的，增加干擾源和接收器之間的物理距離可顯著地減小干擾或對電路的影響。比如，干擾源為電源變壓器，應嘗試著把變壓器連接在延長的導線上，使得其位于不同的方向或距離上。如果干擾源為開關電源的散熱片，可暫時把散熱片移走然后看是否解決了問題。如果移走散熱片電源工作起來不安全，那就盡力使用附加的非導電但導熱的墊子或隔離物以減小寄生電容。

散熱片也會與附近的連接線電纜產生容性耦合。當監測干擾時應嘗試移動連接線電纜。感性耦合通常出現在電纜和PCB之間或兩條連接線電纜之間。此外，使用隔離手段通常也能驗證耦合機理是否為感性的。

對于輻射發射測試，輻射耦合主要是由于EUT連接線電纜或殼體上的縫隙產生的發射通過空間耦合傳播給EMI接收天線。

增加EUT和EMI天線之間的物理間隔通常并不能使諧波的幅值產生非常大的變化。

在前面的文章－【電磁干擾及電磁兼容問題中的干擾能量是如何傳遞的】有進行詳細的分析和說明，可供參考。

同時這也是典型四種耦合的判斷和分析方法。詳細內容還可參考《開關電源電磁兼容分析與設計》書中的具體內容。其書中的視頻內容或許將會給廣大讀者帶來非常大的幫助。

《開關電源電磁兼容的分析與設計》與《物聯產品電磁兼容分析與設計》都是以實用為目的，將復雜的理論簡單化，化繁為簡、化簡為易，從而簡化了冗長的理論，可以作為在企業從事電子產品開發的部門主管、EMC設計工程師、EMC整改工程師、EMC認證工程師、硬件開發工程師、PCB LAYOUT工程師、結構設計工程師、測試工程師、品管工程師、系統工程師等研發人員進行EMC設計的參考資料

審核編輯 ：李倩