一前言

噪聲的抑制是電磁兼容領(lǐng)域一直圍繞的一個(gè)重要問(wèn)題之一，而在噪聲的抑制過(guò)程中“噪聲的耦合”則讓噪聲的抑制變得更加的復(fù)雜多變，使得噪聲抑制的難度再次提升，所以想要做好噪聲的抑制了解噪聲的耦合是必不可少的課題。

二噪聲的耦合方式

噪聲的耦合方式大致可以分為以下幾種：

直接耦合：

1.傳導(dǎo)耦合--傳導(dǎo)耦合是指?jìng)z個(gè)功能系統(tǒng)的電路存在著直接接觸的部分，那么只要其中一個(gè)電路存在噪聲源，噪聲就有可能會(huì)從產(chǎn)生噪聲的系統(tǒng)電路通過(guò)傳導(dǎo)耦合到受干擾的系統(tǒng)電路；

下圖為傳導(dǎo)耦合的簡(jiǎn)單電路模型：

傳導(dǎo)耦合電路模型圖（1）

間接耦合（空間耦合）：

2.電場(chǎng)耦合--電場(chǎng)耦合是指由于噪聲電場(chǎng)的存在，而系統(tǒng)電路中存在電解質(zhì)，使得噪聲電流在電路中產(chǎn)生了感應(yīng)位移電流，相應(yīng)的模型可以指定為寄生電容的耦合；

3.磁場(chǎng)耦合--磁場(chǎng)的耦合指的是變化的磁場(chǎng)可以通過(guò)法拉第定律在導(dǎo)體中誘發(fā)電流，而不需要噪聲源和受干擾電路之間有直接接觸。

對(duì)于一個(gè)電路系統(tǒng)中，往往電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合是同時(shí)存在的。

下圖為空間耦合的簡(jiǎn)單電路模型：

空間耦合電路模型圖（2）

三噪聲耦合的預(yù)防

噪聲的耦合的預(yù)防措施：

1.傳導(dǎo)耦合：對(duì)于傳導(dǎo)耦合噪聲引起的問(wèn)題，可以通過(guò)在兩個(gè)電路系統(tǒng)的傳輸線上加濾波電路來(lái)抑制噪聲電路產(chǎn)生的噪聲傳導(dǎo)到另外一個(gè)電路系統(tǒng)中去，而引起而更加復(fù)雜的EMC問(wèn)題。具體的措施如：電容濾波，磁珠噪聲抑制，共模電感，RC吸收、濾波電路等。這些可根據(jù)具體的電路來(lái)選擇相應(yīng)的措施。

電路系統(tǒng)之間增加濾波電路圖（3）

2.電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合：對(duì)于空間耦合來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)屏蔽的方式來(lái)抑制耦合的強(qiáng)度，如PCB板的layout時(shí)把強(qiáng)干擾線進(jìn)行包地屏蔽處理、強(qiáng)干擾線的前端增加濾波措施，減低對(duì)后端耦合強(qiáng)度。

耦合線之間增加GND屏蔽層圖（4）

四案例分析

接下來(lái)給大家分享一個(gè)噪聲耦合的經(jīng)典案例，該案例是一款無(wú)線充產(chǎn)品，先看一下前期的摸底數(shù)據(jù)：

摸底測(cè)試圖（5）

分析：通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的分析，可以得知該款產(chǎn)品的強(qiáng)噪聲源就是無(wú)線充芯片的輸出時(shí)SW腳帶來(lái)的輻射問(wèn)題。

輸入端繞磁環(huán)測(cè)試圖（6）

分析：通過(guò)對(duì)電源適配器到產(chǎn)品的輸入端套磁環(huán)可知，該產(chǎn)品的輻射是通過(guò)外接的適配器線纜輻射出來(lái)的。外部線纜由適配器的電源線和數(shù)據(jù)線組合而成。

措施：在電源端入共模電感來(lái)抑制電源端輻射出來(lái)的噪聲強(qiáng)度，但這個(gè)措施做完后發(fā)現(xiàn)對(duì)噪聲的抑制一點(diǎn)效果都沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)。

分析：電源端措施處理無(wú)效后，基本可以把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)線上的問(wèn)題，但正常來(lái)說(shuō)適配器數(shù)據(jù)線上的噪聲應(yīng)該遠(yuǎn)低于供電端的才對(duì)，通過(guò)對(duì)PCB的排查，最后發(fā)現(xiàn)，芯片的SW輸出腳布板時(shí)把數(shù)據(jù)線布在了SW腳的下方，這使得強(qiáng)噪聲源通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)線的空間耦合，噪聲從數(shù)據(jù)線輻射了出來(lái)，布板如下圖：

芯片SW腳PCB圖（7）

芯片SW腳PCB圖（8）

措施：在輸入接口處數(shù)據(jù)線上加濾波電容。

加濾波電容后測(cè)試圖（9）

分析：輻射的強(qiáng)度有明顯下降，可以通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，證明數(shù)據(jù)線通過(guò)空間耦合到了SW腳的強(qiáng)噪聲，使得在供電端加共模電感無(wú)效。空間耦合的問(wèn)題往往是在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中容易給忽略的，這往往會(huì)引起一些難以判斷的EMC問(wèn)題。

五總結(jié)

“噪聲的耦合”是電磁兼容一直圍繞的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題之一，通過(guò)這次的分享，希望能給大家能從中得到收益，在產(chǎn)品的前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量去規(guī)避掉可能存在的“噪聲耦合”問(wèn)題，產(chǎn)品的EMC問(wèn)題自然會(huì)有極大的減少。

審核編輯：劉清