共模电流多少 µA 会超出 CISPR 32 Class B？电缆计算示例

常听人说，电缆上只要有几 µA 的共模电流，辐射发射测试就会不合格。本文用短电缆（赫兹偶极子）模型和 CISPR 32 Class B 限值，用真实数字验证这一说法，并换算成去实验室之前就能用电流探头检查的读数。

计算模型

当远短于波长的电缆（L < λ/10）上流过共模电流 I 时，距离 r 处接地平板上方的最大场强约为 E = 1.257 × 10⁻⁶ · f · L · I / r（f 单位 Hz，L 和 r 单位 m，I 单位 A）。该系数已包含开阔场或半电波暗室中接地平板的反射（×2）。由于 E 与频率和电缆长度成正比，在电缆电长度较短的范围内，同样的电流在 200 MHz 时比在 30 MHz 时不利得多。

计算示例：30 MHz 下的 1 m 电缆

以 1 m 的 USB 或电源电缆和 10 m 距离的 CISPR 32 Class B 限值为例。30～230 MHz 的限值为准峰值 30 dBµV/m，即 31.6 µV/m。30 MHz 的波长为 10 m，因此 1 m 电缆正好是 λ/10，模型仍然适用。求解电流：I = E · r / (1.257 × 10⁻⁶ · f · L) = 31.6 × 10⁻⁶ × 10 / (1.257 × 10⁻⁶ × 30 × 10⁶ × 1) ≈ 8.4 µA。

也就是说，1 m 电缆上约 8.4 µA（18.5 dBµA）的共模电流就会达到 Class B 限值。若要留出通常的 6 dB 裕量，目标约为 4.2 µA（12.5 dBµA）。

允许电流随频率和长度的变化

该模型只适用于电长度较短的电缆，因此频率越高，可用的长度越短。下表中所有情况都控制在 λ/10 以内。

数值按 E = 1.257 × 10⁻⁶ · f · L · I / r（含接地平板反射）计算。超过 λ/10 后，实际电缆会像谐振天线一样工作，该模型不再可靠。

3 m 一行的电流与 10 m 一行几乎相同，因为 3 m 限值高 10 dB，而距离比 10/3 约为 10.5 dB。对于远场辐射源，用 10 dB 换算 3 m 与 10 m 限值的经验法则之所以成立，也是同样的原因。

换算成电流探头的判定值

卡住整根电缆的电流探头可以直接读出共模电流：I (dBµA) = 接收机读数 (dBµV) − 转移阻抗 Z_T (dBΩ)。如果校准证书给出该探头在 30 MHz 时 Z_T = 15 dBΩ，那么限值电流 8.4 µA（18.5 dBµA）对应接收机读数 33.5 dBµV。若留 6 dB 裕量，目标为 27.5 dBµV 以下。

• 卡住整根电缆（所有导体和屏蔽层），差模电流相互抵消，只测得共模电流。
• 沿电缆移动探头并记录最大值。由于驻波，电流随位置而变化。
• Z_T 使用该探头校准数据中各频率的值，而不是单一的标称值。
• 使用与正式测试相同的检波器和带宽（RBW 120 kHz，快速扫描用峰值），比较才有意义。

对选择对策的启示

µA 级的电流与电路中流动的 mA 级电流相比非常小，来自微小的不平衡：电感只有几 nH 的接地连接、用猪尾线连接的屏蔽层、连接器处缺少滤波器等。在 30 MHz 时增加约 100 Ω 共模阻抗的铁氧体卡环，在源阻抗较低时可以把电流降到几分之一，往往是找回 6 dB 最便宜的办法。用探头确认效果后，再把测量不确定度考虑在内，重新核对相对于限值的裕量。