电磁兼容的设计方法介绍(1-2)

电磁兼容的设计方法介绍(1—2)

一﹑前言

关于电磁兼容的要求﹐目前世界上大多的先进国家﹐都已经有管制的法规并有相关的符合要求的单位﹐若产品无法符合要求规定﹐往往无法销售到该地区的市场﹐因此多数的电子产品﹐在销售前都必须经过电磁兼容的测试﹐若无法通过则需要经过适当的修改﹐来符合相关的规定。

本文主要是说明﹐在电子产品设计的阶段﹐如何考虑避免电磁干扰的产生﹐和增加产品耐干扰的程度﹐从许多的经验得知﹐若能在设计开始的阶段﹐就能适当的做好电磁兼容的防制﹐往往可以节省事后大量的修改时间和金钱的﹐尤其在现代产品汰换期非常短﹐若不能快速的通过EMC的测试﹐很容易影响到市场上的高机。

目前市面上介绍EMI&EMC相关的书籍﹐也算是林林总总﹐但是在实务运用上﹐总是会感觉有一段的差距﹐许多的读者虽然将一些经典的书籍读的很彻底﹐但是一面临实际产品无法符合EMI要求﹐或开始作产品设计时﹐都会有一种不知从何下手的感觉。

太多的重点反而没有重点﹐太多的理论反而没有理论?,所谓执简御繁﹐?知其要者﹐一言以终﹐不知其要﹐流散无穷?,为使读者能有一清楚的认识﹐与实务上的充分掌握﹐笔者参考 Isidor 于1992年在Compliance Engineering 杂志所发个的Designing for Compliance文章﹐以讲义的方式作一详细的解说与应用的原则﹐期使读者能真正深入的了解一些EMI的设计原理与方法。

该文虽然距今已有八年多的历史了﹐在这八年的期间﹐个人计算机从286的时代已经进步到现在迈入GHz的时代﹐进步可以说非常的神速﹐但是我们回过头来看﹐一些处理电磁兼容的基本原则与方法还是没有变的。能够掌握住这些基本的原则与方向﹐往往

才是处理电子产品噪声干扰的最有效的啊具﹐至于一些片段式的重点整理或括要﹐有时反而会使得啊程人员在设计时﹐有不知所从的感觉﹐这也是本文要在一些简单的原则上﹐作较深入的探讨与分析的。

二﹑电磁辐射的说明

电磁波的辐射﹐是产品在做数字运算处理时一定会产生的﹐通常来讲都是无法避免的﹐因为从谐波的角度来看﹐如果主波是20MHz﹐一定会有相关的谐波出来﹐我们如何去控制不要的信号（unwanted signals),一般主要有两个方法﹐这两个方法也是我们目前最常用的。

第一个方法就是包覆抑制（containment),这个方法就像是用一个罐头包装﹐也就是用屏蔽（shielding)的方式把它包装起来﹐第二个方法就是电路板的设计﹐目前我们时常就是从这两个观念上去着手。

利用包覆抑制的对策技巧﹐其好处就是不会影响到产品的功能（Function)﹐因为你把它包起来﹐根本不会动到电路板上的一些啊作的组件和信号﹐但是其缺点就是制造成本（cost）比较高﹐而且可靠度可能比较会有问题﹐因为可能会因为每次碰撞一下﹐而影响到其接触的效果﹐例如一般最常见的笔记型计算机（notebook PC)可能会因为摔一下或重物压过﹐噪声就会有很大的变化﹐可能由可以符合到无法符合。

而电路板设计（PCB Design-in）的好处﹐由于是在电路板Layout时就预先把间题考虑进去﹐因此其对策的可靠度比较高﹐而费用则因为是事先的设计﹐所以往往没有额外的费用产生﹐当然在功能（Function)上有时比较可能会受到影响﹐因为在抑制噪声时﹐很可能同时降低产品的震荡特性。

在实际测试对策时﹐我们这两个的方法都会考虑进去﹐一般在刚开始修改时一定会先考虑用包覆抑制的方法﹐然后才考虑电路板上的干扰抑制修改﹐因为电路板通常已经固定了﹐要再修改往往比较困难﹐所以我们会从外壳上先处理﹐也就是从屏蔽（Shielding)和接地（Grounding)的观点来考量﹐看它的接触与外壳或机座够不够好﹐这个处理完我们才继续处理电路板的修改﹐也就是说如果用屏蔽和接地的方法改不下来﹐我们才开始处理电路板的修改。

一般在市面上大多数电磁干扰的书籍﹐都会比较喜欢介绍这个电路板设计的理论﹐其实理虽然很重要﹐不过在实际产品修改上﹐包覆抑制反而是最快的﹑最有效的﹐因为良好的屏蔽只要处理适当就能降低噪声10dB以上﹐可以说效果最快﹐但是电路板的处理变量则比较大﹐也就是说﹐就算Re-layout 也无法保证马上好﹐可能要先花个五万元洗板子﹐然后再焊上组件﹐万一不好怎幺办﹖

所以在对策处理的观念上﹐一定要先把包覆抑制的技巧作的很熟﹐这个如果还没有熟练﹐就先不要去处理电路板的修改﹐因为整个修改的步骤﹐必须是按步就班的处理﹐当然在本篇的文章中会先介绍电路板处理的这个观念﹐这样可以做为基本的基楚﹐可以帮助读者知道一些原理﹐知道一些问题的原因﹐但是在实际对策上则是用屏蔽和接地的处理比较多。

所谓?空穴不来风?﹐通常要记住这个观念﹐会有发射（emission)的产生﹐那一定会有来源（source),基本上我们应该叫做天线（Antenna),一定要有天线才会有发射﹐这就是?空穴不来风?﹐所以本文中将会说明的是﹐有那些辐射来源的存在﹐这样我们知道这些来源以后﹐就能够去控制它﹐而不是消灭它﹐因为噪声没办法消灭﹐整个能量是不灭的﹐电磁干扰的抑制主要是经由良好的控制方法﹐不使噪声能量辐射到空中或传导到电源线上。

三﹑造成EMI基本的原因

造成EMI噪声辐射大部分的原因﹐一般来说就是共模（Common Mode),这就是大家常听到的共模的辐射﹐由于高频电流的来回瞬时变化﹐而有磁生电﹐电生磁的现象﹐所以有了交流电的特性﹐电场为什幺会跑向前跑﹐这是因为磁场变化以后﹐会产生一个电场﹐电场随着时间变化以后又会产生磁场﹐这样交互交替﹐就会造成一个会跑的电磁场。

所以说磁生电﹐像是发电机就是用磁铁转动生电﹐电生磁﹐电磁铁也是一样﹐它的电流只要是瞬时（transient)来回变化就会造成这样的情形。

这些所产生的噪声会造成有意义潜在的射频（RF）干扰﹐大部分会在电源供应

器（Power Supply)的电路板上的走线（trace)﹐因为走线上有电感﹐由于电感的效应﹐使得导线直的电感会有射频电位的发生。

为什幺电源供应器这幺重要呢﹖因为对所有的周边来讲﹐以PC而言﹐电源供应器有5V和12V的电压供给所有的组件使用﹐所以系统里各各组件上的噪声﹐如果以电源供应器的角度来看﹐所有的噪声都会回流来这边﹐每一个都会经过电源线回来﹐这就是共模（Common Mode).

什幺是共模呢﹖各各不同的噪声都走同一个方向﹐所以噪声全部都会回流到电源供应器上﹐也就是所有主板（Mainboard)上的噪声都会回流﹐所以电源供应器变成一个噪声的集散区﹐这就像是一个菜市场﹐菜市场也就是一个共模﹐水果﹑蔬菜最后都集中到菜市场来卖﹐电源供应器也就是一个菜市场﹐对所有的设备来讲﹐它就是一个噪声集散地﹐因此就有了共模的产生。

因为所有的噪声最后都会流到电源供应器上﹐供应各个组件的电源噪声会沿着电压（Vcc)跟接地（Ground）回到电源供应器﹐这个噪声我们就叫共模噪声﹐因为从电源供应的角度来看都是同方向。

关于一般数字产品的辐射机制﹐为使读者能更清楚的了解﹐以图标来说明如下

一般数字产品的简单的结构﹐如图一中的说明﹐产品的主机透过周边电缆线连接到周边上﹐如果把其转成一个等效电路来看﹐在电路部分就相当于一个来源（source）,而I/O Cable就相当于一个天线。

图二即为将期转为等效电路的图来看﹐从图中可以看出﹐来源（source)可以分成两种的来源﹐一个就是所谓的共模电压（Vcm),另一个就是异模电压（V d/2),一般而言﹐异模的电压大多是产品电路设计时所使用的信号电压﹐而共模的电压﹐则大多是信号高频的谐波噪声﹐详细说明如下

异模信号（Differential Signals)

其特色为

（1）传送所要的信息

（2）不会造成干扰﹐由于异模电流所产生的场强彼此方向相反且相互抵销。

共模信号（Common Signals)

其特色为

（1）是电缆辐射的主要来源。

（2）没有特别可用的目的。

（3）使得电缆成为一个单极的天线。

解决EMI的问题﹐第一个要处理哪边﹖通常首先我们要解决EMI的目标﹐是电源供应器上的共模噪声﹐因为所有噪声都会流到电源供应器上﹐也就是说我们在修改产品噪声的第一件事﹐要看电源供应器的噪声是否很高﹐因为很多人修改噪声的步骤很容易疏忽这边﹐因为他们一看到噪声很高﹐他会分析产品中的Clock是12MHz或24MHz﹐然后开始改它﹐这往往会浪费了很多的时间﹐而且有时也影响了产品的特性功能。

很多噪声只要把电源供应器的接地（Ground)处理好﹐这些噪声都会不见﹐这看起来似乎很神奇﹐有时可能无法相信它就是这样简单﹐所以一开始不要以为这个12MHz ﹐24MHz或48MHz的谐波噪声是从震荡器出来﹐这个想法就EMI来说有时是错的﹐而要先处理电源供应器的共模噪声﹐这个方向要先掌握。

在后继的文中会讨论到怎幺处理的原则﹐就是说实际怎幺对策﹐当然要先有一个观念﹐观念不能错﹐观念一错就很容易找不到问题﹐而愈修改愈不容易无将噪声抑制下来。

四﹑产生辐射的条件

要让辐射很有效率的产生在某一个频率﹐其条件是什幺﹖

条件是必须要有一个天线﹐而这天线的长度为何﹖以100MHz的频率来看﹐能够满足100MHz的适当长度是在λ /2是 1.5m,也就是说﹐假设产品噪声辐射主要都在100MHz﹐可能你的产品天线长度是1.5m﹐或是λ/4就是0.75m﹐这代个产品内﹐可能有这个天线存在﹐才会造成100MHz的辐射。

假设你发现产品噪声是在100MHz的频率最高﹐结果我们发现有一条连接线

正好是0.75m﹐如果我们换一条比较长的线1m﹐这噪声会变怎样呢﹖此时原来最高噪声频率会降低﹐但是其它旁边的频率噪声反而会升高﹐这就是在实务测试上常常讲跷跷板﹐整个的能量是不会变的﹐但是它反应出来的对应频率﹐会随天线长度不一样而改变﹐这点是EMI最重要的观念﹐也就是修改EMI一定要了解这个原理。

这也是为什幺有时我们会发现在对策时﹐用不同的电容舅100p, 200p, 50p 也会有这个跷跷板效应﹐因为电容改变的就是天线的长度﹐加个电容本来天线是100公分﹐如果这边用100p, 300p则天线的等效长度就会不一样﹐有时换不同的电容﹐有的频率噪声变低﹐但是有的频率噪声反而升高﹐为什幺换电容会有跷跷板的效应呢﹖它的原理就是这边﹐因为它是改变整条线的长度﹐也就是电气上的等效长度。

从电气的等效长度来看﹐我们加电感以及加陶铁环（Core）为什幺有效﹖陶铁环的作用是个电感,L和C在线上都会改变它的等效长度﹐加陶铁环为什幺能把噪声抑制下来﹐也就是说它的天线变短了﹐我们等于在线上加一个电感﹐它真正作用就是在这边﹐使得整个天线变短了。

所以如果不要加电容﹐也不要加电感﹐那要如何处理呢﹖如果把它缩成50公分﹐噪声可能很快就降下来﹐不用任何对策﹐只要把线改短50公分﹐如果在产品设计上能接受的话﹐这就是一个最好的方法﹐当然有时线太短不能符合产品功能的要求﹐或是组装上有困难﹐这时就要另外用别的方法来处理﹐例如用良好的屏蔽线取代。

在修改上有时就是把某些连接线长度降低﹐整个噪声都会降下来﹐不是只有某个频率﹐也就是我们知道EMI的原理﹐你来改它很快﹐不知道的话﹐往往一直在Clock 上处理﹐改了老半天还是改不下来﹐通常在一般书上讲的一些方法和理论﹐如果设有印证过往往都是一个纯理论﹐有时无法用来作为实务对策的参考﹐最好要实际去做做看。

例如某些扫描仪（Scanner)的产品﹐因为他有一个弹簧管或排线连接到扫描仪上﹐这一排的导线﹐通常做的比较长﹐这样比较好组装﹐我们如果缩短﹐噪声会降多少﹐降在哪边呢﹖这些都可以尝试去做看看﹐只要找出来这个噪声是哪个线辐相似的﹐那幺要抑制这个噪声就不是很困难了。

怎幺找﹖如何找出哪条线会辐射﹖一般常用的方法可以用三个Core的方式来找﹐如果你加三个Core在某条线上而噪声降低或消失﹐再把Core拿掉噪声又升高﹐那幺就表示这条线就会辐射。

然后我们就可以算它的λ/2在哪边﹐不管噪声的频率100MHz﹐200MHz﹐或300MHz要先算其λ/2是多少﹐假设产品噪声在300MHz不能符合规格要求﹐要找出原因﹐可以把机器打开来看看有没有75公分长的线﹐或者是λ/4亦即40公分长的线﹐有时候处理一些问题我们要使用这个方法﹐利用理论的计算﹐找出噪声频率的相对应线长。

整个噪声的产生﹐如果没有天线存在的话﹐噪声就不会辐射﹐既然它存在﹐我们就可以把它找出来﹐怎幺找呢﹖一个就是用理论计算﹐另外一个方法是实际用仪器测量。

用理论计算的方法在一开始时不会考虑这样做﹐大部分会先用仪器测量的方法来找出问题﹐不过只要把EMI原理了解清楚﹐对于一般的噪声问题应该都能够修改下来﹐整个重点说明如下﹐既然噪声是辐射在某一定的频率﹐就一定有一支天线相对应﹐只是不容易找到而已﹐电磁干扰修改的工作就是找出这支天线﹐降低它的天线效应或是把它隔离﹐以使得噪声能符合相关的法令要求。

五﹑I/O Cable的天线效应

在了解产生辐射的条件后﹐接下来就是要知道产品有哪些地方会造成天线效应﹐对一般摆在桌上大小的产品﹐I/O电缆（Cable）正好就是一个天线﹐前面有提到有辐射就会有天线﹐因此I/O电缆是最重要﹑最有效的辐射机制。

在对策时很多时候只要把周边电缆拿掉﹐噪声就是见或是降低﹐电缆一加上则噪声就出现﹐所以我们要先针对这条电缆线来处理﹐而不是先去修改产品内部主板（Mainboard)的时脉震荡。

就噪声的来源分析是由时脉（Clock）造成﹐所以是一支支的高频谐波﹐可是这些讯号存在电路板上﹐并不代表这些讯号就会辐射到空中﹐这是一般人容易忽略的一个重要观念﹐虽然辐射的来源是时脉（Clock)﹐但是把这些能量转成电磁波辐射到空中﹐则就是

从I/O电缆的贡献。

所以我们要先去修改I/O电缆﹐而不要去改时脉（Clock),当然所谓I/O电缆不只是产品对外的连接周边线﹐在产品内部的相互连接线﹐都要把当成I/O电缆来处理﹐这也是一般人容易忽略的地方。

EMI只要把电缆线的问题解决了﹐大部分的产品都会符合规格要求﹐在我们处理的经验中﹐只看过一两件产品﹐所有周边电缆线拿掉﹐产品本身主板（Mainboard)上的噪声还是无法符合规格的要求﹐通常如果遇到这种情形﹐往往要重新布局（Layout)才有可能修改通过﹐否则就算在所有的电缆线加了一堆陶铁环（Core）﹐还是没有用。

I/O电缆的问题是很容易确认﹐如何确认呢﹖只要把I/O电缆取下就可以知道﹐在EMI修改上有时会有很多不同的争论与看法﹐这些都要靠实验来证明自已的看法﹐而不是只凭经验判断。

也就是说在EMI修改上有时有很多种的判断﹐有的人说要改这边﹐有的人说要改那边﹐其实这些都可以很快的用实验证明﹐例如如果认为是这颗IC组件造成的噪声﹐那可以把这颗IC组件拔掉﹐然后看噪声还在不在﹐有时往往改了老半天一直以为是这颗IC﹐但是IC拿掉后﹐结果噪声还是存在。

我们用仪器去测量模拟区的噪声发现噪声很高﹐也就是模拟接地（Analog Ground）的噪声很高﹐基本上就很难改下来﹐因为电路板上接地区的噪声会透过电缆周边线而辐射出来﹐我们在模拟组件上一直找对策﹐后来发现怎样都改不下来﹐最后怎幺办﹖这中间换了很多不同厂牌的Analog IC组件﹐也在IC上加了很多对策组件﹐但是噪声一直未能获得有效的改善。

只好将一颗一颗的Analog IC拿掉﹐最后整个所有的模拟组件都拿光了﹐也就是没有一个模拟组件在电路板上﹐然后接上电源用探棒（Probe)去测量﹐结果噪声还是一样高﹐也就是原先在模拟接地（Analog Ground）的噪声还是一样的大。

那幺模拟接地的噪声怎幺来的﹐明明没有任何一个模拟组件在电路板上﹐但是却还是有噪声存在。经过细部的追踪后发现﹐这个噪声是从数字区过来的﹐也就是由ASIC上产生然后透过走线伟到模拟区﹐可是在先前却是误判了。

这是因为依照以往的经验﹐模拟（Analog)噪声通常都是宽频（Broadband)而这边的接地噪声却正好就是宽频的型态﹐所以一直会以为就是模拟的问题﹐不过它是从数字区﹐就是ASIC上过来的﹐有些令人想象不到。

但是无论如何﹐我们都能用实验来逐一找出问题﹐因此对于I/O电缆也是一样﹐通常把周边线移去时﹐共模噪声往往会降低10dB以上﹐修改机器时常常会应用这个方法。

六﹑共模（Common Mode)与异模（Differential Mode)

对于共模和异模这两个名词﹐EMI的理论都会看到﹐大部分的书本里都有介绍的很详细﹐但是很多人却看的很模糊﹐这关键就是在为什幺要了解共模和异模﹐又为什幺要分成这两种噪声的来源﹖

在第三节造成EMI基本的原因中﹐有大概提供了共模跟异模的说明﹐在本节中﹐除了还是要把共模跟异模的分别作一些简单的图解外﹐还会针对实际对策时﹐如何藉由共模跟异模的噪声现象﹐来思考一些对策的方法跟原则﹐这一点往往在般书上被忽略。

在此我们以PC产品来说明﹐PC的主机板（Mainboard)连到周边以后﹐经过I/O Port连到周边线上﹐我们把它转成一个简单的示意图如下

从图上可以看到有两个电压存在﹐一个是Vdiff异模电压就是信号（Singal)在线路上所产生﹐也就是一般习惯讲的时脉（Clock),另外一个就是靠近接地端的共模电压Vcm,这里面就是许多高频谐波的成分存在。

为了更能分清楚这两种信号的差异和特性﹐我们把这两种信号分成两个图来表示

在图中的电流由信号源中﹐从正端走过一圈后回到负端﹐这个信号本身是一个异模（Differential)的信号﹐因为是走单方向所以称为异模﹐通常就是产品本身设计所需要的信号﹐也就是时脉（Clock)信号﹐因此这些电流一定要回到信号源的负端﹐这样才能正常的工作。

所以异模信号相对于负载一定是走相反的两个方向﹐而形成一个回路（Loop)﹐至于辐射到空中的量就比较大。

从这边可以思考到如何降低异模噪声的辐射﹐也就是把走线所绕的面积减小﹐如此噪声所辐射的能量就会减小﹐至于减小的方法一般有两种﹐一个就是在一开始布局（Layout）时﹐就尽量避免使得走线绕出太大的面积﹐当然这是理想的情况﹐往往实际布局（Layout）时并不是都能做到。

另外一个方法就是加上适当的去耦合电容﹐利用电容本身的特性﹐可以使高频的电流流过﹐如此高频电流就不会流过较大的面积﹐而经由去耦合电容走较小的而积﹐这样相对辐射也会减低。

图七中则是一个共模信号的说明﹐信号在走线上跑﹐除了一定会回到信号源的负端外﹐还会流向共通的接地端﹐也就是所有的组件上的各种信号﹐包括高频噪声都会回流到接地端上﹐这些电流由于接地点的阻抗而会产生一个电压﹐也就是共模Vcm电流﹐以数学式子表示为Vcm=Icm x RG.

RG在这边是代表接地阻抗的大小﹐Icm则是所有产品上组件所产生的噪声电流﹐流向接地的总和即是Icm,而在图七中的Antenna是什幺呢﹖

通常就是外接的电缆线﹐因为电缆线接地的关系﹐Vcm就会经由接地间的连接﹐而传导到电缆上﹐而电缆的线长就正好是一个天线的效应。

所以为什幺会有Vcm的存在﹐这很重要﹐一定要懂这个道理才会修改机器﹐因为有接地阻抗的存在﹐所以才会有Vcm﹐也就是当Icm流过去时﹐遇到电阻此时就会产生电压。

图七中有一个Vcm,然后一个天线（Antenna),从另一个角度来看﹐这就是标准的发射器﹐也就是天线会把信号源辐射到空中﹐所以EMI会辐射﹐共模噪声为什幺会辐射就是这样出来。

在前面的文章中有提到﹐为什幺有时候在电路板的接地（Ground）上不能加陶铁环（bead)﹐从这个分析中很清楚的可以看到﹐陶铁环（bead)会使得接地的阻抗(RG)变大﹐自然Vcm也就会变大﹐也就是说整个噪声就变大了。

图七虽然是一个很简单的图﹐但是几乎所有对策的观念和方法﹐就隐含在这图里面﹐一旦噪声改不下来时﹐就要去想问题在哪边﹐在产品中哪边是Vcm电压哪边是天线﹐只要把Vcm电压降下来或是缩短天线的长度﹐就可获得适当的改善。

对信号来讲是依照六的线路走﹐而产品设计中所不要的高频谐波（Harmonic),就变成如图七的走法。所有噪声的辐射（EMI）就是这样来﹐而对电磁而受性（EMS）则是倒

过来﹐外界环境中的噪声﹐从天线端接收到﹐然后传导到产品的内部﹐所以往往在处理EMS的对策﹐是和处理EMI相同。

解释了这幺多或许有的人还是有些模糊﹐所以我们再用一个简单的灯泡例子来说明﹐在图八中是一个电池跟一个灯泡﹐中间是由导线来连接。

以上图来说﹐电流的路径就相当于一般所谓的异模﹐它沿着一定的路径走也就是沿着导线走﹐因此灯泡才能发光﹐而热流的路径就相当于一般所谓的共模﹐其并没有一定的路径﹐但是会分布在整个线路和基座上都存在﹐也就是对电流而言只会存在导线中﹐不会存在灯泡的基座上﹐但是热流则会存在灯泡的基座和导线上。

热流怎幺来的呢﹖就是灯泡发光后所产生而造成﹐这一点和实际电子产品的运作很像﹐能使IC工作的是时脉信号﹐这就像是灯泡发亮的电流路径﹐而整个热流就像是电子产品中的共模噪声伴随时脉信号而产生。

所以在对策时﹐异模噪声的问题往往很容易处理﹐只要找出噪声是哪一条线﹐很快就能获得改善﹐一般可以用去耦合电容使其回路减小即可﹐若因为产品功能问题而不能使用电容﹐则可以改用屏蔽线或是从理线或整线上去处理﹐尽量使走线的面积变小﹐并且避开一些高频能量强的组件。

但是在修改共模噪声时﹐很多对策或设计（R&D)工程师会很迷惑﹐有时把某处的接地改善后﹐噪声却跑到别处去﹐也就是噪声会在机器内跑来跑去﹐把这边的噪声抑制下来但是别处的噪声却又升高﹐这是因为共模的噪声并不像异模是沿着一定的路径在走﹐这往往也就是电磁干扰修改对策上较为困难的地方。

除了能清楚共模和异模的理论外﹐实际产品噪声的现象是如何呢﹖这边往

往被忽略掉了﹐事实上很多产品的噪声﹐可以从实际测试时的频谱图来做一个判断﹐虽然并非百分之百的准确﹐不过可以提供实际对策上很好的方向。

共模和异模除了在理论上造成的机制不同外﹐它在频谱分析仪中所表现出的型态也是不同的﹐说明如下

在图中就是一个典型的异模辐射﹐从图上可以看到一支一支的噪声存在﹐而每一支噪声和下一支噪声正好都是维护相同的频率间隔﹐这就是谐波。

在频谱上的噪声图是类似图九的形态﹐就可以视为异模的辐射﹐通常要找出成为辐射天线的连接线是在哪边﹐找到后再做适当的抑制处理。

在图十中则是一个共模辐射的频谱图﹐可以明显的看出﹐整个噪声的形态和先前的图九完全不同﹐在图九中是一支支等距的噪声﹐而在图十中则是一大片的宽频辐射噪声﹐通常这种形态的噪声就可以视为共模噪声辐射。

从先前共模与异模辐射的理论中我们可以知道﹐共模是很多不同组件上的高频谐波汇集﹐也就是在电路板上所有组件产生的噪声﹐都可能会流到接地上﹐因此在频谱图上它是一个宽频（Broadband)的信号﹐也就是里面包含了许多不同大小频率的信号﹐整个被接地所合成后﹐就形成了上面的噪声。

处理共模的噪声﹐自然是要先去处理产品里面的接地问题﹐这和处理异模是不相同﹐如果没有把这个基本的道理和原则想清楚﹐在实际对策修改时﹐往往就会花了许多不必要的时间。

当然在实际产品和测试时﹐共模和异模往往会同时存在相互影响﹐而不会单独的存在﹐一般异模的噪声常会载在共模噪声上面﹐参考图十一的频谱图﹐这类似一个发射机的载波和信号的现象﹐因此处理的原则必须要先从共模噪声的降低来着手﹐有时适当抑制共模的噪声﹐异模噪声相对也就会跟着降低﹐不需另外再修改往往就能符合规格要求。

这原因还牵涉到产品功能的问题﹐一般产品上的时脉（Clock）信号就是产品运作的关键﹐所有的功能皆要由这些时脉来完成﹐因此在修改异模噪声时﹐往往会面临和产品功能相衡突﹐使得噪声虽然修改符合﹐但是产品功能就变得不稳定了﹐然而处理产品中接地的改善﹐则往往不会影响到产品本身的时脉（Clock）﹐并且能有效的降低噪声﹐这也是为何接地的设计与处理﹐一直是电磁干扰中最重要的一个课题。