顺利通过EMC试验（三十九）文字版

预习思考题
经常看到有设计师在电源线上套磁环，这是为了什么目的？

我们虽然希望滤波器能够在较高的频率范围具有较大的共模插损，但是盲目地拓展滤波器频率范围，会造成滤波器的成本、体积增加。因此，我们只要在适当的频率范围内提出共模插损的要求即可。
我们从滤波器在保证电子设备的电磁兼容性方面的作用入手，分析对共模插损的要求。
电源线滤波器的作用是，与屏蔽机箱一同构成一个完整的防护界面，如图所示。防止外部的电磁骚扰通过电源线进入设备，对内部的电路造成不良影响。叶防止设备内部电路的骚扰通过电源线传出设备，造成骚扰发射超标。
因此，我们分析共模插损的最高频率要求的一个基本依据就是，外部骚扰的最高频率，和内部骚扰的最高频率。
因为滤波器要能够对这些骚扰进行有效的抑制。
当然，这只是确定最高频率的依据之一。我们还应该考虑其他因素。

首先，我们从敏感性试验的角度考察骚扰的最高频率。
图中，我们列出了常见的试验项目。
对于商业标准，我们列出了三个项目，并分别给出了他们的频率范围。可以看到，射频辐射敏感性试验的频率最高，达到2GHz。
对于军用标准，我们列出了四个项目，并分别给出了他们的频率范围。可以看到，RS103的频率最高，达到40GHz。
这意味着，一个理想的商业滤波器，应该对频率高达2GHz的共模骚扰具有衰减作用。
一个理想的军用滤波器，应该对频率高达40GHz的共模骚扰具有衰减作用。
实际工程中，并不需要滤波器在这样宽的频率范围内具有很高的共模插损，可能10-20dB就可以满足要求了。
但是通常希望较大的共模插损（例如20dB）维持在200MHz左右。很多商业设备不能通过电快速脉冲（EFT）试验，是由于滤波器的高频共模插损不足。

我们再从电路的骚扰特性角度考察设备内部骚扰的最高频率。
电源线上的共模骚扰主要来自两个方面。一个是开关电源产生的共模骚扰，另一部分是内部电路产生的电磁辐射在电源线上感应的共模骚扰电压。
开关电源产生的共模骚扰的频率一般在100MHz以下。
电子设备内部电路的最高骚扰频率则取决于数字电路的最高时钟频率。一般可以达到最高时钟频率20-30倍左右。实际的情况与电路器件的种类，PCB的设计情况，等因素有关。
如果有条件，可以通过实际测试来确定最高频率的骚扰。

在实际中，很多试验项目失败都是由于电源线滤波器的高频特性不良导致的，为了避免这些潜在的风险，大家应该养成关注电源线滤波器高频特性的习惯。
图中所示的是三种不同滤波器的共模插入损耗，曲线B代表了共模插损。
最左边的是我们在军用设备上希望的插损特性。可以看到，他的共模插损一直到3GHz还保持着80dB的水平。如果军用设备的电源线上安装了这种滤波器，应该是万无一失的。
中间的是一个特性比较好的商业滤波器，可以看到，在40MHz，他的共模插损还有60dB，但是可以看到，随着频率升高，共模插损的数值在不断减小，不知道在100-200MHz的频率会具有什么特性。
最右边的是一个较差的滤波器，共模损耗超过1MHz就开始降低。
商业滤波器的插损特性一般只给到30MHz，因为，商业电磁兼容标准中，传导骚扰发射的上限频率为30MHz。
实际上，滤波器厂家一般不愿意给出更高频率的插损特性，也是因为在更高的频率，滤波器的插损特性变差，滤波器厂家不希望用户看到这个特性。