a. 增加转换时间
b. 将铁氧体磁珠放在两根导线上
c. 将铁氧体磁芯放在双绞线上
d. 用同轴电缆替换双绞线对
答: 最佳答案是“d”。
本例中辐射的主要来源是电路板上的不平衡驱动器驱动平衡电缆。双绞线相对于电路板地平面,会产生一个共模电压。用同轴电缆替代双绞线可以保持从源头一直到LED的不平衡,并且对于电路板地平面没有共模电压。
由于辐射超标发生在5次谐波处,因此答案a增加转换时间对250MHz处的信号幅度影响不大。信号线上的铁氧体磁珠可能会在250MHz时提供一些电阻,但任何提供50dB衰减的电阻肯定会阻止LED亮起。
电路板附近线对上的铁氧体磁芯会抑制谐振并降低共模电流;但是,50dB的衰减在250 MHz时需要的共模电阻太大,没有合适的铁氧体磁芯。
在提供的选择中,同轴电缆是唯一可行的选项。另一种选择是屏蔽双绞线,这不会阻止共模电压驱动双绞线,但它会将共模电流返回到电缆屏蔽内侧的电路板,从而防止辐射发射。在许多情况下,最好的选择是以低得多的频率驱动LED,如果频率为几百赫兹,则驱动电缆的共模电压将无关紧要。
注意:安装在塑料外壳壁上的LED是平衡的,会产生共模电压,但是由于LED体积很小,相对于电缆驱动LED的共模电压可以忽略不计。
问题二: 在高频下,金属表面上方哪个场量的大小约等于表面电流密度?
a. 磁场
b. 切向电场
c. 法向电场
d. 总电场
答:最佳答案是“a”。
在良导体的边界处,切向磁场垂直于表面电流,具有相同的大小。磁场的正常分量为零,切向电场也为零。
电场的法向分量与表面电流有关。|εE|等于电荷密度,电流的大小是电荷密度乘以频率。但是,场强不等于电流密度。事实上,消除选项(b)、(c)和(d)的一种方法是认识到电场强度(V/m)的单位与表面电流密度(A/m)的单位不同。
注意:金属表面的不连续性会改变表面电流的方向,从而在不连续性处产生高电流密度。磁场探头可用于检测电流密度中的尖峰,从而发现损害外壳屏蔽完整性的缝隙。
问题三:100 MHz频率的电磁波通过5mm厚度,相对介电常数εr = 8的透明玻璃,请问玻璃的屏蔽效能为多少?
a. 0 dB
b. -3 dB
c. 3 dB
d. 6 dB
答: 最佳答案是“a”。
相对于四分之一波长的薄玻璃板几乎不会产生衰减。没有吸收损失,因为玻璃是一种非常差的导体。正面的反射系数约为0.5,背面的反射系数约为-0.5。对于薄玻璃板,这些贡献被取消。
请注意,在 5.3GHz 时,5mm玻璃板的厚度为四分之一波长。在此频率下,第一次反射和第二次反射的贡献抵消,屏蔽效果峰值约为4 dB。
问题四:如果将10MHz的梯形波信号的上升时间 Tr 从1ns降到5ns,那么频率320MHz以上谐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”。
梯形波谐波在1/πτ后,以20dB/十倍频程的速率下降,直到达到转换时间截止频率1/πtr. 对于1ns的转换时间,截止频率为318MHz。对于5ns转换时间,截止频率为64MHz。已知高于两个波形截止频率的最大值(此处对应318MHz),对应的谐波幅度为二者转换时间的比值。此例中,这是 Tr比值为5,换算成对数形式 20log5 = 14 dB。
默认情况下,大多数数字信号源将在不到1ns的时间内转换。控制这些信号的转换时间以减少高次谐波中的幅度通常很重要,同时最大限度地减少与太快的跃迁产生的串扰和辐射发射问题。
请注意,高于截止频率的每个谐波的幅度不会恰好下降14dB,它是包络(最大振幅)下降14dB。转换时间的变化会改变零点在谐波中的位置,这将增加一些高次谐波的振幅并降低其他高次谐波的振幅,但是所有谐波的振幅都等于或低于包络。