EMC设计

差模小环辐射频谱估算器

将梯形波谐波逐线通过端接滤波网络,再由负载端差模 RMS 电流估算电小环最大远场离散谱;不是场地实测或合规判定。

FORMULAv1.0.0
INPUT PARAMETERS

输入开关源、端口网络与差模环路

逐谐波计算负载端 RMS 差模电流与电小环最大远场;参数必须来自实际电路和几何。

THEVENIN SOURCE开路梯形波激励
LOADED TWO-PORT滤波网络与端口

L1 串联电感

C1 负载端并联电容

DIFFERENTIAL SMALL LOOP负载端差模环路几何

本页只建模负载端差模环路。共模电流必须由不对称转换网络、电流钳谱或实测传递函数另行提供,本工具不自行猜测。

CALCULATION RESULT

计算结果

本地计算

输入参数后点击计算,结果和模型假设会显示在这里。

FORMULA & TRACEABILITY

公式依据与适用条件

计算公式、变量含义和模型边界公开展示;参考资料最近核验于 2026-09-01.

4 个公式 · 4 项来源
CORE EQUATIONS

核心计算公式

直接参与主要结果计算,是本工具的核心模型。

2 个
F01

从电压源谱到负载端差模电流谱

Vport,n=Vsource,n·H(nf₀);I_D,n=Vport,n/RL

梯形戴维南源的第 n 次 RMS 谐波逐线通过同一复数端接网络,再以纯电阻负载电流作为负载端差模环路电流。

Vsource,n
戴维南源第 n 次开路 RMS 谐波V RMS
H(nf₀)
含源/负载端接的复数电压传输1
RL
负载端纯电阻Ω
I_D,n
负载端第 n 次差模 RMS 环路电流A RMS
适用条件
  • 线性时不变小信号网络
  • 负载为纯电阻
  • 辐射环路位于网络负载端
F02

差模电小环最大远场谱线

E_DM,n=(η₀π/c²)·(nf₀)²·A·I_D,n/r

将每条差模 RMS 电流谱线代入同一电小环模型,得到自由空间最大辐射方向的 RMS 远场包络。

A
差模电流环路面积
r
观测距离m
η₀
真空波阻抗Ω
c
真空光速m/s
适用条件
  • 环路电尺寸远小于波长
  • 环路电流近似等幅同相
  • 观测点位于辐射远区
DERIVED & CONVERSION

派生与换算公式

由核心量进一步推导单位、电平或辅助工程量。

1 个
F03

电流与场强谱线电平

L_I,n=20log₁₀(I_D,n/1 μA);L_E,n=20log₁₀(E_DM,n/1 μV/m)

右轴电流与左轴场强均使用 RMS 口径;理论零谱线保持为零点,不伪造有限对数值。

L_I,n
第 n 次差模电流电平dBμA RMS
L_E,n
第 n 次最大远场电平dBμV/m RMS
适用条件
  • 只换算非零离散谱线
  • 不等同于准峰值、平均值或峰值接收机读数
BOUNDARIES & RULES

边界与规则公式

用于检查模型适用范围、测量条件或法规规则。

1 个
F04

组合模型适用性筛查

C_loop/λ < 0.1 ∧ f ≤ f_model,max

小环电尺寸和电路参数验证范围必须同时满足。C_loop/λ=0.1 只是本工具沿用的保守筛查线,不是法规限值。

C_loop
按相同面积折算的圆环周长m
λ
自由空间波长m
f_model,max
用户提供的电路参数/模型验证上限Hz
适用条件
  • 筛查只控制显示可信范围
  • 不代替实测、全波仿真或近/远场分析
REFERENCES

参考文献

01Wiley · Paul, C.R., 2nd ed., ISBN 978-0-471-75500-5Introduction to Electromagnetic Compatibility2006 · 差模电小环辐射模型、变量定义和远场假设的教材来源。
02Honda R&D Technical Review · Vol.26 No.1, equations (1)–(2)プリント基板におけるノイズ低減設計2014 · 给出可复核的 SI 差模方程与数值算例;项目的单频核心已用其 100 MHz 结果做回归。
03National Bureau of Standards / NIST · Journal of Research of the NBS, Vol.71C No.4The Near-Zone Magnetic Field of a Small Circular-Loop Antenna1967 · 明确使用有效值量与电小环的等幅同相电流假设,用于核对本页 RMS 口径与模型边界。
04IEC / CISPR · CISPR 16-2-3Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods — Radiated disturbance measurementsOfficial publication metadata · 只用于界定正式辐射骚扰测量还需场地、天线、布置、扫描和接收机条件;本页不复制标准正文或限值。
工程使用说明

结果基于页面列出的模型与假设,用于设计阶段估算和预认证风险判断。复杂结构、材料频散、近场耦合及测试布置可能造成显著偏差。

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