輻射發射，通常稱為電磁干擾 (EMI)，經過仔細監管，以確保電氣和電子設備用戶的可靠運行和安全。法規限制了允許的輻射發射，并且為了將他們的產品保持在這些限制內，設計人員投入了大量的時間和精力。EMI 帶來挑戰的一個原因是輻射通常是一個系統設計問題。

定義 EMI

EMI（也稱為射頻干擾或 RFI）更關注干擾現有無線電、電視或其他通信系統（如移動電話）的產品。在美國以外，它還包括對外部能源的免疫力，例如靜電放電和電源線瞬變。這通常適用于商業、消費品、工業、醫療和科學產品。輻射發射通常在 3 m 或 10 m 測試距離處測量。

電磁干擾的原因

通常有三個主要因素會導致 EMI，即產生諧波信號的能源、輻射諧波的天線狀結構（例如 IO 或電源線）以及連接兩者的耦合路徑。雖然聽起來很簡單，只需去掉能源、耦合路徑或天線即可解決 EMI，但并非如此簡單。也就是說，現代示波器可以在排除 EMI 問題方面發揮重要作用（圖 1）。

圖 1. 現代示波器可與近場探頭一起使用以追蹤 EMI 源。

雖然大多數設計人員認為頻譜分析儀是調試 EMI 的最佳工具，但當今具有高級觸發和頻域分析功能的快速示波器可能最適合結合時域和頻域EMI 分析。表征電路 EMI 的一個重要線索是諧波含量是寬帶還是窄帶。寬帶諧波主要來自數字總線噪聲或直流到直流轉換器，并在頻譜中表現為寬峰。窄帶 EMI 由處理器 USB 或以太網時鐘產生，通常表現為一系列窄的諧波相關尖峰。

識別 EMI 來源的 3 個步驟

許多產品設計人員可能熟悉如何使用近場探頭來識別PC 板和電纜上的EMI“熱點”，但可能不知道接下來如何處理這些信息。以 4、5 和 6 系列 B 混合信號示波器上的泰克頻譜視圖為例，以下是識別發射故障的三步過程：

第一步– 使用近場探頭（H 場或 E 場）來識別 PC 板和內部電纜上的能源和特征發射曲線。能量源通常包括時鐘振蕩器、處理器、RAM、D/A 或 A/D 轉換器、DC-DC 轉換器和其他產生高頻、快邊數字信號的源。如果產品包含屏蔽外殼，請檢查是否存在漏縫或其他孔。記錄每個能源的排放概況。

第二步– 使用電流探頭測量高頻電纜電流。請記住，電纜是最有可能輻射射頻能量的結構。沿著電纜來回移動探頭以最大化最高諧波電流。記錄每根電纜的發射剖面。

第三步– 使用附近的天線（通常為 1 m 測試距離）來確定實際輻射的是哪些諧波信號（圖 2）。為此，可以使用連接到泰克 4/5/6 系列MSO的未校準天線，距離被測產品或系統至少 1m，以測量實際發射。

圖 2. 一些潛在的天線和配件。

一旦從這三個步驟中的一個或多個步驟中確定了排放源，您就可以使用過濾、接地和屏蔽方面的知識來緩解問題排放。嘗試確定從產品內部到任何外部電纜的耦合路徑。在某些情況下，可能需要通過優化層堆疊或通過消除返回平面中跨越間隙的高速走線等來重新設計電路板。 通過使用間隔一定距離的天線實時觀察結果，使用泰克 4/5/6 系列 MSO 示波器中的多域分析工具時，故障排除階段應該很快。