問(wèn)題一：?安裝在塑料外殼壁上的 LED 通過(guò) 30cm 一對(duì)非屏蔽雙絞線連接到電路板，LED 驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生單端 3.3V 50MHz PWM 信號(hào)，此時(shí)輻射發(fā)射超出250MHz時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值近50dB。以下哪種“措施”可能會(huì)使產(chǎn)品符合要求？

a. 增加轉(zhuǎn)換時(shí)間

b. 將鐵氧體磁珠放在兩根導(dǎo)線上

c. 將鐵氧體磁芯放在雙絞線上

d. 用同軸電纜替換雙絞線對(duì)

答:?最佳答案是“d”。

本例中輻射的主要來(lái)源是電路板上的不平衡驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)平衡電纜。雙絞線相對(duì)于電路板地平面，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)共模電壓。用同軸電纜替代雙絞線可以保持從源頭一直到LED的不平衡，并且對(duì)于電路板地平面沒(méi)有共模電壓。

由于輻射超標(biāo)發(fā)生在5次諧波處，因此答案a增加轉(zhuǎn)換時(shí)間對(duì)250MHz處的信號(hào)幅度影響不大。信號(hào)線上的鐵氧體磁珠可能會(huì)在250MHz時(shí)提供一些電阻，但任何提供50dB衰減的電阻肯定會(huì)阻止LED亮起。

電路板附近線對(duì)上的鐵氧體磁芯會(huì)抑制諧振并降低共模電流；但是，50dB的衰減在250 MHz時(shí)需要的共模電阻太大，沒(méi)有合適的鐵氧體磁芯。

在提供的選擇中，同軸電纜是唯一可行的選項(xiàng)。另一種選擇是屏蔽雙絞線，這不會(huì)阻止共模電壓驅(qū)動(dòng)雙絞線，但它會(huì)將共模電流返回到電纜屏蔽內(nèi)側(cè)的電路板，從而防止輻射發(fā)射。在許多情況下，最好的選擇是以低得多的頻率驅(qū)動(dòng)LED，如果頻率為幾百赫茲，則驅(qū)動(dòng)電纜的共模電壓將無(wú)關(guān)緊要。

注意：安裝在塑料外殼壁上的LED是平衡的，會(huì)產(chǎn)生共模電壓，但是由于LED體積很小，相對(duì)于電纜驅(qū)動(dòng)LED的共模電壓可以忽略不計(jì)。

問(wèn)題二：?在高頻下，金屬表面上方哪個(gè)場(chǎng)量的大小約等于表面電流密度？

a. 磁場(chǎng)

b. 切向電場(chǎng)

c. 法向電場(chǎng)

d. 總電場(chǎng)

答：最佳答案是“a”。

在良導(dǎo)體的邊界處，切向磁場(chǎng)垂直于表面電流，具有相同的大小。磁場(chǎng)的正常分量為零，切向電場(chǎng)也為零。

電場(chǎng)的法向分量與表面電流有關(guān)。|εE|等于電荷密度，電流的大小是電荷密度乘以頻率。但是，場(chǎng)強(qiáng)不等于電流密度。事實(shí)上，消除選項(xiàng)（b）、（c）和（d）的一種方法是認(rèn)識(shí)到電場(chǎng)強(qiáng)度（V/m）的單位與表面電流密度（A/m）的單位不同。

注意：金屬表面的不連續(xù)性會(huì)改變表面電流的方向，從而在不連續(xù)性處產(chǎn)生高電流密度。磁場(chǎng)探頭可用于檢測(cè)電流密度中的尖峰，從而發(fā)現(xiàn)損害外殼屏蔽完整性的縫隙。

問(wèn)題三：100 MHz頻率的電磁波通過(guò)5mm厚度，相對(duì)介電常數(shù)εr = 8的透明玻璃，請(qǐng)問(wèn)玻璃的屏蔽效能為多少？

a. 0 dB

b. -3 dB

c. 3 dB

d. 6 dB

答: 最佳答案是“a”。

相對(duì)于四分之一波長(zhǎng)的薄玻璃板幾乎不會(huì)產(chǎn)生衰減。沒(méi)有吸收損失，因?yàn)椴Ａ且环N非常差的導(dǎo)體。正面的反射系數(shù)約為0.5，背面的反射系數(shù)約為-0.5。對(duì)于薄玻璃板，這些貢獻(xiàn)被取消。

請(qǐng)注意，在 5.3GHz 時(shí)，5mm玻璃板的厚度為四分之一波長(zhǎng)。在此頻率下，第一次反射和第二次反射的貢獻(xiàn)抵消，屏蔽效果峰值約為4 dB。

問(wèn)題四：如果將10MHz的梯形波信號(hào)的上升時(shí)間 Tr 從1ns降到5ns，那么頻率320MHz以上諧波的最大振幅可降低多少？

a. 0 dB

b. 5 dB

c. 7 dB

d. 14 dB

答：最佳答案是“d”。

梯形波諧波在1/πτ后，以20dB/十倍頻程的速率下降，直到達(dá)到轉(zhuǎn)換時(shí)間截止頻率1/πtr. 對(duì)于1ns的轉(zhuǎn)換時(shí)間，截止頻率為318MHz。對(duì)于5ns轉(zhuǎn)換時(shí)間，截止頻率為64MHz。已知高于兩個(gè)波形截止頻率的最大值（此處對(duì)應(yīng)318MHz），對(duì)應(yīng)的諧波幅度為二者轉(zhuǎn)換時(shí)間的比值。此例中，這是 Tr比值為5，換算成對(duì)數(shù)形式 20log5 = 14 dB。

默認(rèn)情況下，大多數(shù)數(shù)字信號(hào)源將在不到1ns的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換。控制這些信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間以減少高次諧波中的幅度通常很重要，同時(shí)最大限度地減少與太快的躍遷產(chǎn)生的串?dāng)_和輻射發(fā)射問(wèn)題。

請(qǐng)注意，高于截止頻率的每個(gè)諧波的幅度不會(huì)恰好下降14dB，它是包絡(luò)（最大振幅）下降14dB。轉(zhuǎn)換時(shí)間的變化會(huì)改變零點(diǎn)在諧波中的位置，這將增加一些高次諧波的振幅并降低其他高次諧波的振幅，但是所有諧波的振幅都等于或低于包絡(luò)。

編輯：黃飛

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