共模电流和差模电流对辐射发射的模型分析和影响对比
上周硬件微讲堂公众 号上搞了两次有奖问答送书活动，有不少同学积极参与。在参与活动的过程中，我希望同学们不止是回答2个问题就完事了，更希望同学们能够看到问题背后所蕴含的信息。基于上周讨论的两个问题，今天我们再继续探讨下。
一道问题
一道问题
照例，我们先抛出来一道问题：相同大小的差模电流和共模电流，谁产生的辐射更大？大的是小的多少倍？
或者 换一种问法：
产生相同的辐射能量，需要的差模电流和共模电流，谁更多？倍数关系大概是多少？
这个问题，旨在研究差模电流和共模电流对辐射发射的影响模型，并做定量分析，明确各自贡献的程度。
差模电流对辐射发射的模型分析
研究差模电流对辐射发射的影响，需要先搭建下分析模型和影响方式。这个可以基于上周讨论的第一个问题。为保障文章的独立性，我们再把上周的问题重温下。存在这样一个回路，长度L=1m，宽度s=100mil，回路载有频率约为50MHz的差模电流Id。在距离该回路所在平面为d=3m的位置有一个接收天线。
问题：在不考虑地面反射的前提下，要使得接收天线接收到的辐射发射能量不超过100uV/m，此时的差模电流Id不能超过多少mA？（请保留小数点2位）
上面就是差模电流辐射模型。根据题目描述，这里包含有2个关键信息：
①差模电流引起差模辐射；
②前置条件为不考虑地面反射；
基于上述信息，我们可以知道本题目的重点在于求解差模电流引起的差模辐射。可以参考如下公式来求解：
其中Id是我们的待求解项，单位是A；f=50MHz；A是环路面积，A=Lxs，其中L=1m，s=100mil，注意需要把单位调整为m；d是距离，d=3m；E是电场强度，E=100uV/m。
把这些数值代入上面的计算公式，
如果红色划线部分的系数取的是1.316，则Id=3.59mA；
如果红色划线部分的系数取的是1.3，则Id=3.63mA。
在有些书籍上，场强计算公式的系数取的是2.6或2.632，如上图。小编这里想说，公式本身没有问题。系数1.3或1.316，考虑的是自由空间，周围没有反射面的情况。而2.6或2.632是考虑了地面反射的情况。地面反射可增大测量的反射量（可达6dB及以上），所以要乘以系数2，以修正地面反射。
所以，根据上面的分析，这道题的答案应该在3.59mA和3.63mA之间。
从上述公式中，也可以看出降低差模电流的差模辐射发射，可以通过：
①减小电流环路面积A；
②降低差模电流Id；
③增大场源和接收天线的距离d；
④降低频率f或电流的谐波分量。
来源：硬件微讲堂
