几道面试的EMC测试题，被我轻松解决（2）

大家好，我是EE小新。

今天给大家带来5道EMC测试题，可以先看自己会不会，最后再看答案即可。

1. 信号在50Ω同轴电缆上传输，经过一个无屏蔽连接器，连接器内部是两片完全相同的金属弹片，特性阻抗为50Ω，然后继续沿另一根50Ω同轴电缆传输。在工作频率下，连接器电长度远小于波长，该连接器可以精确建模为：

1. 串联电感
2. 并联电容
3. 共模电压源
4. 共模电流源

1. 导线中电子的流动
2. 电磁波的传播
3. ∇×H 在导线之间的空间里
4. 以上所有

板上有两颗去耦电容：

• C1：PCB背面，与BGA共用过孔；
• C2：PCB顶层，距离BGA 6.4mm。
• 
  

1. C1
2. C2
3. C1和C2同样重要
4. 平面电容

1. 高速信号层
2. 电源分配层
3. RTN（Return 返回平面）
4. GND层

1. 模拟器内部电容
2. 模拟器的开关电容
3. 模拟器的自电容
4. 目标的中心板电容

直流电路具有电场和磁场，但不产生电磁波。

直流电路中存在电场与磁场，但不会产生电磁波。即便该电路工作在高频，1A仍然代表传导电流。

根据安培环路定理：∇×H 等于空间同一点处传导电流密度与位移电流密度之和。本例中在导线内部任意一点，该旋度等于总电流除以导线横截面积；在两根导线之间的空间区域，该旋度为0。

间距很小的电源‑地层对等效为传输线，特性阻抗极低。从平面抽取的电流会随着电压波向外传播逐步增大。

C1和C2两颗去耦电容都无法做到这么快的响应。

C1 距离BGA为2.5mm，通过两根并联过孔连接，过孔构成一条特性阻抗约100Ω的传输线。BGA端电压突然跌落 1V，会在过孔上激发一道电荷耗尽波，电流为1V/100Ω=10mA，传播到达C1大约需要18ps。

当10mA电流波抵达理想电容，阻抗不匹配会产生幅值同样为 10mA 的反射电流波。完成一次往返，BGA处得到20mA 电流；每多一次往返，就再叠加20mA。200ps时间内，信号在C1路径上完成5次往返，输出电流约 100mA，远小于1A。

C2平面距离6.4mm，假设过孔长度0.5mm，往返一次大约100ps，200ps往返2次。

大面积平面区域，并且没有走线，说明这一层不会是高速信号层。RTN与GND，都是用于给信号电流提供返回路径的网络。在多层PCB上，GND/RTN 一般必须做成完整无分割、无缺口的实心平面。

模拟器外部金属外壳表面储存的电荷会立刻流向校准靶。自身寄生电容数值约20pF，远小于模拟器内部主电容250 pF，但是它的放电路径电感极低。由自身寄生电容放电产生的上升、下降沿非常快（约 1 ns），不过这一部分放电携带的总能量相对很小。

模拟器开关的电容非常小，对电流波形几乎没有影响。

校准靶的中心极板体积很小，可以快速完成充电；但给中心极板充电的这部分电流并不会被测量到。仪器实际测量的波形，是电荷从校准靶中心极板，流向靶外围大金属面时，流过采样电阻产生的压降。

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