传导式EMI的测量技术

传导式EMI 的测量技术
「传导式（conducted）EMI」是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线
（cable）、电源线、I/O 互连界面，形成「传导波（propagation wave）」被传
送出去。本文将说明射频能量经由电源线传送时，所产生的「传导式噪声」对
PCB 的影响，以及如何测量「传导式EMI」和FCC、CISPR 的EMI 限制规定。
差模和共模噪声
「传导式EMI」可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模
（Common mode；CM）。差模也称作「对称模式（symmetric mode）」或「正
常模式（normal mode）」；而共模也称作「不对称模式（asymmetric mode）」
或「接地泄漏模式（ground leakage mode）」。
由 EMI 产生的噪声也分成两类：差模噪声和共模噪声。简言之，差模噪声
是当两条电源供应线路的电流方向互为相反时发生的，如图1(a)所示。而共模噪
声是当所有的电源供应线路的电流方向相同时发生的，如图1(b)所示。一般而言，
差模讯号通常是我们所要的，因为它能承载有用的数据或讯号；而共模讯号（噪
声）是我们不要的副作用或是差模电路的「副产品」，它正是EMC 的最大难题。
从图一中，可以清楚发现，共模噪声的发生大多数是因为「杂散电容（stray
capacitor）」的不当接地所造成的。这也是为何共模也称作「接地泄漏模式」的
原因。
在图二中，L 是「有作用（Live）」或「相位（Phase）」的意思，N 是「中
性（Neutral）」的意思，E 是「安全接地或接地线（Earth wire）」的意思；EUT
是「测试中的设备（Equipment Under Test）」之意思。在E 下方，有一个接
地符号， 它是采用「国际电工委员会（ International Electrotechnical
Commission；IEC）」所定义的「有保护的接地（Protective Earth）」之符号
（在接地线的四周有一个圆形），而且有时会以「PE」来注明。DM 噪声源是透
过L 和N 对偶线，来推挽（push and pull）电流Idm。因为有DM 噪声源的存
在，所以没有电流通过接地线路。噪声的电流方向是根据交流电的周期而变化的。