電場（chǎng）探頭和磁場探（tàn）頭的（de）區別是什麽

在測量EMC的時候，示波器的射頻（pín）探頭（tóu）可以幫助我們定位正在開發的電路（lù）板或產品的輻射是否達（dá）到（dào）設計要（yào）求。

那什麽是射（shè）頻探頭（tóu）？

射頻（RF）探頭是一種簡單的電路，它允許電壓表指示（shì）射頻電路不同（tóng）部分上射頻信號的相（xiàng）對振幅。通常（cháng）情況下，示波器會有專用的射頻探頭，以防止設備本身的幹擾，如圖1就是幾款射頻（pín）探頭。

圖（tú）1

為了有效地使用（yòng）這些射頻探針，並很好的理解從不同（tóng）類型探頭那裏得到的結（jié）果，我們就從近場的測量出發，來（lái）探（tàn）討一下射頻探頭的類型吧！

近場探頭分為兩種基（jī）本類型，分別是（shì）電場探頭和磁場探針，讓我們看看他們分別有什麽區別（bié）？

圖2

電場探頭如圖2所示，主要是響應（yīng）電場（chǎng），電場由電路中變化的電壓產生，它們通常看（kàn）起來像一根短天線，有時像一根（gēn）魔杖（zhàng）末端的小（xiǎo）球（qiú），他們對探針如何朝向被測設備的方向有關。

圖3

磁場探頭如圖3所示（shì），主要響應磁場，磁場是由電路中電流的變化產生，從而導（dǎo）致電壓的變化，它們（men）經常看起來像一個循（xún）環，被屏蔽（bì）以最大限度地減少e場拾（shí）取，因（yīn）此對e場敏感，所以（yǐ）它們主要隻對磁場作出反應。這些電子場探（tàn）頭真（zhēn）正（zhèng）重要的是場的變化，它們對這些場的方向很敏感，在測試中，它們隻響應與回路在同一平（píng）麵上的電流，因此（cǐ）如果回（huí）路是平坦的，那麽在這個平麵上流動的任何電流都會很好，但如果在電路中將磁環進行旋轉，就會有電流流過，可以響應沿著垂直磁環方向流動的（de）回（huí）路電流的平麵，這就非常方便地幫（bāng）助我們（men）識別可能會輻射磁場的特定電路軌跡。

值得關注的是，無論使用哪種（zhǒng）類型（xíng）的探頭，它們通常被設計為接收輻射能量或場，所以它們的設計不需要連接到您的電路，因此它們的外部通常會被裹上某種絕緣體，這樣如果不小心碰到電路板，就不會因為相互接觸而發（fā）生短路。

圖4

如圖4所示，就（jiù）像我們所說的那樣（yàng），示（shì）波器上變化的波（bō）形，就是電場（chǎng）探頭（tóu）對板上電壓變化的響應。

圖5

如圖5所（suǒ）示圖中，大家很可能會在（zài）圖5中看到振蕩器，因（yīn）為（wéi）在探頭遊走的芯片附近（jìn）接收到了一個48兆赫的諧波，它們主要在邏輯電路周圍非常有用，其中得到的波形的互連不（bú）是很好，長時間觀（guān）察，我們就會發（fā）現電壓的波動很大，而電流（liú）卻沒（méi）有多大的波動（dòng）。

所（suǒ）以如果我們有不斷變化的電流流過時，就會產生磁場，這個時候，我們就（jiù）不（bú）會（huì）用電場探頭去探測電路輻射，因為通常（cháng）電源中的電壓波動不大，但在電源走線上流動的電流量（liàng）可能會有（yǒu）相當大的差異，這時候磁場探針就（jiù）會更合適去探測。

圖6

除（chú）此之外，如圖（tú）6所示，大家應該還注意到（dào），當（dāng）我（wǒ）在（zài）板子（zǐ）上某一個固定的點進行探測時，我們看到（dào）的是響應沒（méi）有改變（biàn），如果在這個固定的點上（shàng）旋轉探頭（tóu），響應基本上也是相同的，這就是磁場探頭的特征。

圖7

現在使用電場探頭，如（rú）圖（tú）7所示，我們正在尋找當前有響應的磁場（chǎng），通常我們都會發現，隨著頻率的上（shàng）升，電路板（bǎn）中涉及的阻抗在下降，這可能是因為有控製阻抗走線之（zhī）類的東西吧！通常這也意味著（zhe）所涉及的電流有點高，所以這種情況下，電（diàn）場探頭通常更有效，並且可（kě）以定位更高的頻率發射，大家肯定還注意（yì）到，在用電場探頭進行探測的時候，一直保持著電場探頭的回路（lù）平麵平行（háng）於電路板，以便任何電流和電路板都將（jiāng）有效地耦合到這個探針中。

圖8

在圖8中，我們將電場探（tàn）頭的平（píng）麵（miàn）平行於電流，在示波器的顯示屏上，我們可以很容易地看到那條跡線上的寬帶發（fā）射，但如果將這個探頭旋轉（zhuǎn）90度（dù），就會（huì）看到剛才那個信號*消（xiāo）失了。在同一個點（diǎn）上，但隻需（xū）將探（tàn）頭旋轉90度，就可以對該電流（liú）產生很大的（de）敏感性或使其*消失。

當你去（qù）尋找電路板上的一個冒犯性的輻射時，這可能真的很方便，例如你經常做的是拿電場探頭並（bìng）與板平行並四處掃描尋找（zhǎo）板的區域，一旦你發現那令人（rén）反感的（de）輻射，那麽你（nǐ）就可以垂直電場（chǎng）探頭，以便（biàn）將探頭平麵對準電路（lù）板的特定軌跡，以查看哪些軌（guǐ）跡可能帶有輻射。如果你排查的是一個非常密集的板，不能把它縮小到一個特（tè）定（dìng）的軌跡，那麽你就可以切換到較小直（zhí）徑的電場探頭，這便會降低敏感度，但卻可以讓（ràng）你很容易區分兩條靠得（dé）很近的軌跡，從而得到具體是哪一（yī）條軌跡（jì）帶有（yǒu）輻射，造成違規排放的的（de）。

需要注意的是：通常在EMI一致性測量中，使用近場探頭進行的測量和使用天線或（huò）所謂遠場進行的測量（liàng）結果可能匹配也可能不匹配（pèi），原因是遠場測試能給出頻率信息，即哪些（xiē）頻點超（chāo）標了，但是沒有位置信息（xī）。為了通過測試，需要從源頭上來采取措施，所以需要應用近場（chǎng）測量來尋找幹擾源，近場分析的初衷是（shì）要得到一個理想的磁場分布。