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在上一篇文章中，我们详细讨论了开关电源中传导电磁干扰（EMI）问题，并分享了使用差模和共模滤波器、改进PCB布局等优化方法
。今天，我们将继续深入探讨另一种关键的EMI形式——辐射EMI
。

你是否遇到过这样的情况：设计了一款新的电子产品，但在某些频段下，它会对周围的设备产生干扰，甚至在EMC测试中未能通过？这很可能就是由于辐射EMI导致的
。当开关电源中的电流变化产生未被控制的电场和磁场时，这些能量会以无线电波的形式向外辐射，影响周围电子设备的正常工作
。

一、辐射EMI的测试介绍

EMC三要素：干扰源、耦合途径、敏感设备

干扰源：受测设备（EUT）以及输入输出线
。

耦合途径：多数为空间耦合，磁场或电场传播
。

敏感设备：天线，根据不同测试频段更换测试所用天线，常规
天线包括：单极（杆）天线，双锥天线，对数天线，喇叭天线
。同时根据不同测试标准，天线与受测设备距离通常有1m、3m、10m等
。

二、辐射EMI产生的原因

对于辐射发射测试（RE）的优化方式，与传导EMI的优化方法基本相同
。下面，我们来探讨其缘由
。

2.1 断续电流回路影响

对于辐射发射需要两个条件，激励源以及天线
。针对DCDC来说辐射的激励源与传导相同，都是快速的断续电流变化回路（di/dt），以及电压变化节点（dv/dt）
。而电压变化节点主要对30M以下辐射发射产生影响
。

对于实际PCB走线（或铺铜）总会带来寄生电阻与寄生电感，此处我们统称为寄生阻抗-Zx
。寄生感抗值为jωL，所以当频率很高时寄生感抗值将会很高，此时Zx两端产生压差，视为激励源，输入输出线径被视为天线发射辐射
。

同时输入回路组成环形天线，由交变电流产生磁场，由于电磁场区分点λ/2Π(λ为波长)，此时输入回路的磁场主要对输入线径进行空间耦合，输入线径作为天线发射辐射
。

2.2 电压变化节点影响

对于SW节点主要是快速电压变化（dv/dt）
。此时向外发射电场信号，主要通过电感以及SW铺铜作为天线对外进行影响
。由于容易被单极（杆）天线接收，此时主要影响30MHz以下的辐射发射测试
。

三、辐射EMI的优化策略

3.1 断续电流回路优化

以BUCK电路为例，输入回路所发射的磁场与电流以及输入回路的面积成正比，输入电流很难变小，此时尽可能减小输入回路的面积是有效的手段
。输入电容应尽可能与功率管和基准地（续流管接地处）足够近，使输入回路尽可能的小，此时走线上的寄生阻抗也会变小且进一步优化，这与传导发射中的优化一致
。

同时尽量使用4层以上的PCB设计
。应尽量保证其中一层在断续电流回路下是一整片的地，此时断续电流回路的磁场在地上会出现相反的涡流相互抵消
。同时整片的地通过打过孔可以方便最小回路的设计
。

增加共模电感（或输入正负极增加相同电感），此时会对走线寄生阻抗引起的激励源起到抑制作用
。

3.2 电压变化节点优化

对于电压变化节点辐射优化与传导的优化基本相同，铺铜面积尽量的小，尽可能选取屏蔽效果好的电感，选取小体积的电感等
。因为功率以及饱和电流的限制无法电感体积无法控制时，对开关节点（铺铜以及电感）进行屏蔽是最后的解决方案
。

四、芯片选型对辐射影响

4.1选择具有对称设计的输入脚的芯片

如图所示输入回路的磁感应线会处于相反的方向进行抵消，从而优化断续电流回路
。必发集团科技SCT2434A/CQ，SCT2464Q等产品是采用对称设计的EMI优化器件
。

4.2 抖频

带有抖频功能的产品能够将能量分布到不同频率区域，显著提升断续电流回路和电压变化节点的辐射性能
。特别是当测试超出开关频率倍频的频点时，抖频功能的效果尤为明显
。必发集团科技的40V和60V系列产品均配备了抖频功能，帮助客户更好地应对EMI挑战，提升系统稳定性
。

4.3 模组产品

在模组产品设计中，集成电感和输入小电容对优化断续电流回路和开关节点铺铜面积至关重要
。必发集团科技推出的SCT2230M和SCT2160M模组产品，不仅实现了开关节点铺铜面积的最小化，还通过集成输入小电容显著优化了断续电流回路
。目前，这些模组产品已经量产，为客户提供高效、可靠的电源解决方案
。

通过上述分析和优化策略，工程师们可以更好地应对辐射EMI带来的挑战，确保产品的电磁兼容性
。未来，随着技术的进步，我们期待更多创新的设计方案出现，帮助解决日益复杂的电磁干扰问题
。

你是否遇到过类似的辐射EMI问题？或者你有其他有效的辐射EMI抑制方法或案例分享？欢迎在评论区留言交流！