【導(dǎo)讀】EMC工程師在整改過程中，處理線纜的輻射問題時，經(jīng)常會采取屏蔽措施，將暴露的線纜采用導(dǎo)電膠帶，銅箔的方式纏繞，或者直接采用帶有屏蔽層的同軸線。在屏蔽的兩端進行接地，有時候遇到另一端附近是插頭，附近找不到合適的接地點，經(jīng)常只有一頭是接地處理。這樣的處理方式跟不接地有多少區(qū)別，跟兩端都接地又有多少區(qū)別？本文就來討論一下這個問題。
一、我們知道線纜輻射的產(chǎn)生，是由于ΔU的存在。屏蔽層中存在的ΔU正是驅(qū)動噪聲不斷向空間輻射的動力。這里借由仿真工具查看屏蔽層中的ΔU，我們建立一端長度為60cm的同軸線，用來模擬加屏蔽層的單線，線纜型號為RG58。
創(chuàng)建上圖的spice模型，并進行電路搭建。首先，屏蔽層不做接地處理，在線纜內(nèi)芯和屏蔽層兩端分別放置探頭，如下圖。
激勵波形為一隨機的方波信號，如下圖。
仿真得到P3和P4的電壓，如下圖。
這里，我們定義電壓P3-P4為需要的ΔU波形，經(jīng)過處理后得到下圖。從結(jié)果可以看到，不接地的屏蔽層中存在很高的ΔU電壓信號。
采用同樣的方法，分別仿真P3端接地、P4端接地、兩端接地。得到ΔU波形并和上圖中的ΔU進行比較。
從上圖可以看出，兩端接地的屏蔽效果是最好的，ΔU曲線除了前段有個接近-0.5V的小包外，其余幅值均在0.05v左右。P3接地和P4接地的效果相當，差別僅在相位上；不接地處理方式的屏蔽層存在較大的ΔU。
二、一米法遠場的輻射值對比
為了驗證上述結(jié)果，我們采用另一個仿真工具，建立一條同樣的RG58線纜，這里對線纜內(nèi)部的絕緣層進行精簡處理，采用空氣替代。與上面不同的是，這次我們查看的是遠場結(jié)果，這里我們按照GJB151設(shè)置遠場為一米法。
同樣的，設(shè)置四組對照組，分別為兩端接地、不接地、波端口接地、波尾部接地。激勵波形采用第一步仿真中保存的波形參數(shù)。對其仿真結(jié)束后，將一米法的電場信號和磁場信號進行對比，如下圖：電場對比
磁場對比
由于設(shè)置線纜長度的原因，166MHz處剛好有個諧振峰（沒有必要的前提下，盡量縮短線纜長度，否則即使屏蔽，即使接地處理，依舊有相當強烈的EMI產(chǎn)生），從遠場結(jié)果來看，不做接地處理的屏蔽線纜，其電場和磁場輻射值是最強的，尾部接地處理的結(jié)果要高于波端口處接地，甚至非常接近不接地處理。檢查激勵信號波形和P3位置的波形，將其對比發(fā)現(xiàn)，兩波形是剛好反相位的，所以激勵信號加強了屏蔽層的EMI信號，使其輻射值變大。如下圖
相反的，波端口位置接地的波相位剛好相同，這就使屏蔽層與線芯內(nèi)部信號能夠相互抵消，降低了EMI信號。如下圖
結(jié)論：
1、在必要的情況下，兩端都進行接地結(jié)果是最理想的；
2、靠近信號源的接地效果要優(yōu)于遠離信號源接地；
3、線纜的長度越短越好，防止因諧振造成低頻EMI信號的產(chǎn)生，低頻的EMI信號對機箱的屏蔽將會是嚴重的考驗！
本文轉(zhuǎn)載自電磁兼容EMC。
推薦閱讀：
