エネルギーの一部は PCB から直接放射され、干渉電流を伝達する小型のアンテナとしてモデル化できます。小さいループとは、対象となる周波数の 1/4 波長 (100MHz で 75cm) より小さい寸法のループを意味します。ほとんどの PCB ループでは、数 MHz までの放射周波数については、小さいと見なされます。このような小さいループからグランドを流れる最大電界強度は、周波数の 2 乗、ループ面積、電流に比例します。

ここで周波数は Hz 単位、A はループ面積で m² 単位、I はアンペア単位、r はメートル単位です。多くの高調波を持つ方形波では、Is にフーリエ・スペクトラムを使用する必要があります。

Equation1 を使用して、PCB 設計を改善する必要があるかどうかを大まかに示すことができます。たとえば、A=4cm²、Is=10mA、f=100MHz、r=3m の場合、次のようになります。

CISPR 22 Class B の制限値は 3 メートルで約 40dBμV/m なので、50.9dBμV/m は制限を超過しています。したがって、電界を制限より小さくするよう、回路を改善する必要があります。Equation1 から、コントロールできる項目はループ領域 A と高周波電流であることがわかります。良好な部品の配置とグランド・シールドにより、ループ面積 A を減らすことができます。スイッチング速度を遅くしたり、対称型のスイッチング・ループ配置を使用したりすることで、高周波電流を低減できます。

周期 T、パルス幅 t_W、立ち上がり時間 t_R、立ち下がり時間 t_F の台形電流波形の概略図を、図 2-1 (A) に示します。基本周波数と多くの上部高調波で構成される周波数ドメインを、図 2-1 (B) に示します。パルス期間、パルス幅、立ち上がり / 立ち下がり時間、および上側高調波の振幅との関係は、フーリエ解析によって求めることができます。

図 2-1 は 500kHz のスイッチング信号に基づいており、パルス幅は 1μs、立ち上がり時間は 5ns、立ち下がり時間は 8ns です。t_Rǂ t_F の条件では、小さい方の条件のみが考慮されます。したがって、帯域幅 f_R は t_R によって決定されます。放射 EMI の問題は、50MHz～500MHz の範囲で多く発生します。立ち上がり (または立ち下がり) 時間を長くすると、f_R のポイントが低い周波数に移行するのが見られます。したがって、高周波数の高調波成分は 40dB/dec でより高速にロールオフします。