信号走线长度：辐射发射的隐形 “操盘手”

一前言

在电子设备中，随着电路集成度不断提高以及工作频率持续上升，电磁兼容性（EMC）成为关键问题。信号走线作为电路中信号传输的通道，其长度对辐射发射有着显著影响，这不仅关系到设备自身的稳定运行，还关乎其对周围电子设备的干扰程度。

二信号走线与辐射发射原理

信号在走线中传输时，会形成变化的电流和电压。

根据麦克斯韦电磁理论，变化的电流会产生磁场，变化的电压会产生电场，当这些电磁场在空间中传播时，就形成了电磁辐射。在理想情况下，若信号走线中的电流均匀分布且周围环境完全屏蔽，辐射可忽略不计。但实际中，由于走线的阻抗不连续性、接地不完善等因素，会导致信号的反射和传输损耗，进而增强辐射发射。

图（1）电子线路

三波长相关性

图（2）频率与波长

信号的辐射能力与信号波长紧密相关。当信号走线长度接近或超过信号波长的1/4时，走线会像天线一样高效辐射电磁能量。

例如，对于100MHz的信号，其波长约为3米，当走线长度达到0.75米左右时，就容易产生较强辐射。随着走线长度增加，辐射的方向性和强度变得更加复杂，可能在多个方向产生较强的辐射，干扰周围设备。

图（3）波长

四实验与案例分析

许多研究和实际测试都验证了信号走线长度对辐射发射的影响。在一项针对某通信电路板的实验中，保持其他条件不变，逐步增加信号走线长度。结果显示，当走线长度从5厘米增加到15厘米时，在特定频率范围内的辐射发射强度增加了10dBμV/m。

在实际产品中，如笔记本电脑，过长的显示屏排线会导致电磁辐射超标，干扰无线通信模块的正常工作，出现WiFi信号不稳定、蓝牙连接中断等问题。

图（4）辐射发射分析图

【应对措施】：

为降低信号走线长度对辐射发射的影响，可采取多种措施。在设计阶段，应尽量缩短信号走线长度，优化电路板布局，避免不必要的迂回和过长的走线。采用多层电路板，合理分配信号层和电源层，利用地层屏蔽减少辐射。同时，通过阻抗匹配技术，如在走线两端添加合适的电阻、电容等元件，减少信号反射。还可以使用屏蔽技术，如对关键信号走线进行屏蔽处理，或对整个电路板进行金属屏蔽封装。

图（5）整改三大措施

五结论

信号走线长度是影响辐射发射的重要因素，其通过与信号波长的关系、阻抗匹配以及信号完整性等方面影响电磁辐射。在电子设备设计和制造中，充分考虑信号走线长度对辐射发射的影响，采取有效的应对措施，对于提高设备的电磁兼容性、保障设备稳定运行以及减少对周围环境的电磁干扰具有重要意义。随着电子技术的不断发展，对这一领域的研究和实践也将持续深入，以满足日益严格的电磁兼容标准和应用需求。