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什么是電場(chǎng)耦合

更新時(shí)間：2021-10-09 點(diǎn)擊次數：724

在EMC中電場(chǎng)耦合是因為位移電流(displacement current)的電容性效應而產(chǎn)生。實(shí)際上我們并沒(méi)有要電流流經(jīng)某一特定方向，但是因為結構上形成的寄生電容對電流提供了一個(gè)低阻抗的路徑，該路徑的阻抗比設計上的電流路徑阻抗更低。因為電流是一個(gè)完整的環(huán)路，所以環(huán)路的阻抗在電路中是一個(gè)非常重要的參數。

布線(xiàn)間的電場(chǎng)耦合

下圖中顯示的帶散熱器的PCB示意圖。一頻率緩沖器驅動(dòng)一條線(xiàn)路，該線(xiàn)路靠近一個(gè)裝有散熱器之大型IC。當此線(xiàn)路布線(xiàn)途經(jīng)散熱器時(shí)，在線(xiàn)路布線(xiàn)與散熱器之間有一個(gè)寄生電容產(chǎn)生，同時(shí)在散熱器與頻率緩沖器之間也有寄生電容之存在。(當然，在散熱器與接收器、與屏蔽、與系統之其他組件之間都會(huì )有寄生電容，但是在本例中可以忽略不計，因此不致影響EMC 問(wèn)題)。

此電容阻抗為：

備注：

C = 電容量 Capacitance

f = 頻率

帶散熱器的布線(xiàn)示意圖

實(shí)際中電容量的大小取決于其幾何結構。而且阻抗會(huì )隨頻率不同而變化。在相同結構下，對越高頻率的諧波其阻抗越低。

所有的電流都必須要流過(guò)完整的環(huán)路回到源頭。在本次例子里，我們希望所有諧波電流路徑都從頻率緩沖器流過(guò)，經(jīng)線(xiàn)路布線(xiàn)到接收端，然后再經(jīng)由接地參考平面回到頻率緩沖器。然而實(shí)際布線(xiàn)中，線(xiàn)路布線(xiàn)與散熱器間的寄生電容，以及散熱器與頻率緩沖器間的寄生電容，都提供了比上述路徑還要低阻抗的路徑，造成了部分電流從散熱器流過(guò)。若設計初期沒(méi)有注意到這個(gè)返回電流路徑，散熱器因為體積比線(xiàn)路布線(xiàn)要大的多，因此散熱器會(huì )成為最大的輻射發(fā)生器，特別對于高頻段的諧波，造成了不必要的輻射干擾，到最后就需要借助屏蔽殼來(lái)隔離，所以在設計前期布線(xiàn)中就應該需要考慮到這個(gè)問(wèn)題。