顺利通过EMC试验（七）文字版
预习思考题：
你在产品的设计中采取了那些控制辐射发射的措施？
辐射骚扰就是电子设备工作时产生的意外电磁辐射。这种辐射发射会对临近的无线接收设备形成干扰，降低无线接收设备的灵敏度。这对于无线通信系统的影响是不能忽略的。
例如，图中所示的情况，发电机工作时产生的电磁辐射干扰了临近的通信指挥车，导致通信指挥的半径大大缩小，这会极大降低军队的战斗力。
这有点像我们谈话时，周围有一个产生噪声的设备在工作，我们要听清彼此的话音，必须靠得很近，说话的声音很大才行。
实际上，这种利用干扰来阻断通信的方法十分常见。例如，左图所示的手机信号屏 蔽器， 这在很多会场中都会看到。这是为了阻断手机的通信，保证会议的良好秩序，或者为了保密的目的。
但是，这种有意发射的骚扰信号不是我们这个课程所关注的内容。
这种无意发射带来的另外一个后果就是信息的泄漏。前面我说过，我开始关注电磁兼容这个领域就是从关注计算机系统的信息泄漏开始的。
防止信息系统的电磁信息泄漏有两个思路，一个是控制辐射发射的强度，使发射信号弱到无法接收复现信息。另一个是施加干扰信号，降低有用信息信号的信噪比，增加接收复现信息的难度。
电子设备之所以会产生电磁辐射发射，是因为设备中隐藏了很多辐射天线。一次， 了解电磁波辐射天线的知识十分必要。
大家对于电路十分熟悉，知道导体中流过电流，就产生电压。或者，一个导体上有电压，就会产生电流。
实际上，这种类似的现象也发生在我们看不见的空间。一个变化的磁场，就会产生一个电场，变化的电场也会产生磁场。这种电磁感应的现象在空间传播就构成了电磁波。
左图中，一个闭合的电路中，如果有一个电压，就产生了电流，这个电流就产生了一个磁场。如果这个电流是变化的，磁场也变化，就会感应出电场，就产生了辐射。
右图中，两个导体之间有一个电压，如果电压是直流的，没有任何情况发生。如果是交流的，导体上也会产生电流。这个电流回路是通过空间的电容形成的。这种电流叫“位移电流”。同样，这个电流回路产生了磁场，感应出电场，发生辐射。
这种能把电压、电流以电磁波辐射出去的结构叫天线。我们把左图的结构叫环路天线，右图叫做偶极天线。电子线路辐射骚扰就是靠这两种天线。
天线既能够辐射电磁波，也能够接收电磁波，也就是把电磁场能量变成电压、电流。电子线路对电磁场敏感就是因为这个原因。
一种天线结构，如果辐射电磁波的效率较高，接收电磁波的效率也较高，这叫电线的互易性。
电子设备之所以会产生电磁辐射，主要是因为内部电路构成了天线。设备内部电路的典型代表就是线路板及其外拖的电缆。
这种典型的情况代表了两种天线。
首先，线路板上的电路构成了环形天线。
我们知道，任何一个电路都必须是一个闭合的回路，这样电路的工作电流才能够流通。这种闭合的回路就构成了一个环形天线。
对于数字电路而言，电流是快速变化的，因此，电流回路就会产生电磁辐射。由于这种电路中流动的是差模电流，因此叫做差模辐射，请大家记住这个术语，后面我们会经常用到。
线路板上会有各种外拖电缆线，包括电源线、地线、信号线等。这些外拖的电缆就构成了偶极天线，虽然不是很标准的一个偶极天线，但是基本原理类似。
这些偶极天线在线路板上的电压的驱动下，产生电磁辐射。由于这种辐射主要是电缆上的共模电流产生的，因此叫做共模辐射。
请大家记住天线的互易性，这两种天线也是内部电路受到外部电磁场影响的主要原因。
我们控制电子设备的电磁辐射，就是找到隐藏的天线，然后消除他们，或者降低他们的辐射效率。
前面我们剖析了线路板上的两种天线。实际上，在机箱上也隐藏着天线。这就是机箱上的孔洞和缝隙。
图中的一个机箱示意图，我们看到，一个实际的机箱，面板上会有很多开口，除了这些开口以外，面板之间还有缝隙，这相当于一系列开口。这些开口都构成了天线。他们的机理如下。
电磁波入射到金属表面时，就会在面板上感应出电流，这些电流流过开口时，由于开口这个局部的阻抗较高，就会在开口上产生电压，这就构成了一个偶极天线，如图右下图所示。这就产生了电磁辐射，于是我们就说这个机箱发生了电磁泄漏。
要消除这个天线，一个办法就是消除开口上的电压，也就是在开口那里形成一个很低的阻抗。
很多设计师在遇到辐射发射超标时，会想到机箱开口的泄漏。于是，他们用一些金属箔带来掩盖开口。但是效果往往并不理想。这是因为，很多金属胶带的粘接胶并不导电，起不到降低开口阻抗的作用。还有些场合，是因为机箱面板上有绝缘漆。
电子设备之所以产生辐射发射，是因为电子设备中隐藏了很多天线。因此，降低电子设备电磁辐射的思路就是找到这些辐射天线，然后控制他们的辐射。
控制天线的辐射也是从两个方面入手，一个是降低天线的辐射效率，另一个是消除激励天线辐射的电压/电流。
为了降低天线的辐射效率，我们需要了解影响天线辐射效率的因素，然后设法控制这些因素。后面我们会介绍关于天线辐射效率的知识。
消除天线的驱动电压或者驱动电流是电路设计和PCB设计的主要内容，后面我们也会介绍相关的知识。
