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Estimación de campo radiado por bucle de PCB (modo diferencial)

Estime el campo radiado máximo de un bucle de modo diferencial en una PCB a partir de la frecuencia, el área del bucle, la corriente del bucle y la distancia.

cm²
mA
Campo radiado máximo E
438.953µV/m
Campo radiado máximo E
52.8484dBµV/m
Longitud de onda λ
2.99792
Límite de campo lejano λ/(2π)
0.477135
Perímetro del bucle (supuesto cuadrado) / λ
0.0421929

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Ver ejemplo, fórmula y explicación

Ejemplo resuelto

Entrada: Frecuencia 100 MHz, Área del bucle A 10 cm², Corriente del bucle I 10 mA, Distancia de medida r 3 m
Resultado: Campo radiado máximo E 438.953 µV/m, Campo radiado máximo E 52.8484 dBµV/m, Longitud de onda λ 2.99792 m, Límite de campo lejano λ/(2π) 0.477135 m, Perímetro del bucle (supuesto cuadrado) / λ 0.0421929

Fórmula

E = 1.316×10⁻¹⁴ · f² · A · I / r (f[Hz], A[m²], I[A], r[m])
Condiciones: perímetro < λ/10, r > λ/(2π), dirección máxima en espacio libre
Sobre un plano de masa, la reflexión puede aumentarlo hasta 2× (+6 dB)

Cómo funciona

Para un bucle eléctricamente pequeño (perímetro inferior a λ/10), el campo máximo en espacio libre es E = 1.316×10⁻¹⁴·f²·A·I/r (f en Hz, A en m², I en A, r en m). La constante proviene de η₀·π/c². Como escala con f², duplicar la frecuencia añade 12 dB. Con los valores de ejemplo (100 MHz, 10 cm², 10 mA, 3 m) el resultado es de unos 439 µV/m, es decir, 52.8 dBµV/m.

Consejo prácticoEs una estimación idealizada para la dirección más intensa en campo lejano (r > λ/2π). Sobre un plano de masa la reflexión puede añadir hasta +6 dB, y la corriente y el área del bucle suelen ser también estimaciones. Úsela para comparaciones relativas como "la mitad de área son −6 dB", no para decisiones de conformidad; confirme con medidas. La solución más fiable es reducir el bucle trazando la señal y su retorno juntos.

Preguntas frecuentes

¿Cómo obtengo el área del lazo y la corriente que debo introducir?

Mida en el layout el área encerrada por la ruta de señal y su retorno, en cm², e introduzca la corriente en mA a la frecuencia del armónico, no el valor de continua. Añada la distancia de ensayo (3 m o 10 m). Para 200 MHz, 4 cm², 50 mA y 3 m el resultado muestra λ = 1.5 m, límite de campo lejano 0.24 m y perímetro/λ = 0.05, así que se cumple la hipótesis de lazo pequeño.

Ejemplo resuelto: 200 MHz, 4 cm², 50 mA, 3 m.

En SI: f = 2×10⁸ Hz, A = 4×10⁻⁴ m², I = 0.05 A. E = 1.3169×10⁻¹⁴ · (2×10⁸)² · 4×10⁻⁴ · 0.05 / 3 = 3.5116×10⁻³ V/m, es decir 3511.62 µV/m. En dB: 20·log₁₀(3511.62) = 70.91 dBµV/m. Antes de fiarse, compruebe que perímetro/λ sea menor que 0.1 y que la distancia supere el límite de campo lejano.

¿Qué no capta la estimación y qué escalados son fiables?

Los cambios relativos son fiables mientras el lazo siga siendo pequeño. Reducir el área a la mitad (2 cm²) da 64.89 dBµV/m (−6.02 dB); pasar a 10 m da 60.45 dBµV/m (−10.46 dB). Duplicar la frecuencia a 400 MHz sumaría 12.04 dB, pero perímetro/λ pasa a 0.11, por encima de 0.1, y la fórmula deja de valer. Además, corriente y área del lazo son estimaciones.

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Los resultados y resúmenes son solo de referencia. Para certificaciones e informes de ensayo utilice el texto oficial vigente de la norma y datos de equipos calibrados. Última actualización: 2026-11-04