電磁幹(gàn)擾的來源及其傳(chuán)播-國浩電(diàn)氣
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電磁幹擾的來源及其傳播(bō)-國浩電氣

電磁(cí)幹擾(rǎo)的來源及其傳(chuán)播

發布時間:2020-10-11 12:58:50人氣:

1. 電磁幹擾的來源

電磁幹擾產生的根本原因是導體中電壓或電流的突變,其(qí)來源可分為係統外(wài)部幹擾和係統內部幹(gàn)擾。根據產生電磁幹擾的原因,又(yòu)可以分為自然幹擾和人工幹擾。在自(zì)然電磁環(huán)境中,靜電、雷電和自然輻射是三種最重要的電磁幹擾源。人為幹擾源有輸電線路電暈產生(shēng)的雜波(bō)、汽車雜波、接觸器自身雜波及開合時放電而引起的雜波、工業科學及(jí)醫療用的射頻設備產生的雜波、靜電放電和無線電台(tái)的異常動作產(chǎn)生(shēng)的(de)電磁幹擾雜波等。

2. 電磁幹擾的傳播途徑

任何(hé)一個(gè)電磁幹擾的發生必須具備3個基本條件:幹擾源,敏感器件和(hé)傳播(bō)幹擾能量的途徑。敏感器件是被幹擾對象(xiàng)的總稱,它可以是一個(gè)很小(xiǎo)的元件(jiàn)或者一(yī)個(gè)電路板組件,也可以是一個單獨的用電設備,甚至可以是(shì)一個大係統。電磁幹擾的傳播途徑一般有兩種方式,即傳導耦合方式和輻射耦合方式。如下圖所示(shì)。
電磁千擾的傳播途徑
電磁千擾的傳播途徑
許多電子設備的硬件包含著具有(yǒu)天線能(néng)力的元件,例如電纜(lǎn)、印製電路板的印製線、內部連接(jiē)導線和機械結構。這些(xiē)元件能夠以電場、磁場或電(diàn)磁場方式傳輸能量並耦合(hé)到線路中。在實際中,存在兩類傳播幹擾能量的(de)途徑:係統內部耦合和設備間的外部耦合。無論是係統內部(bù)耦(ǒu)合(hé)還是設備間的外部耦合,均存在以下幾(jǐ)種耦合方式。幹擾源就是通過這些能(néng)量耦合方式將幹擾施加於敏感設備。

(1)直接耦合方式(shì)
電導性耦合最普遍的方式是幹擾信(xìn)號(hào)經過導線直接傳導到被幹擾電路中而造成對電路的幹擾。這些導線可以是設備之間的信號連線、電路之(zhī)間的連接導線以及供電電(diàn)源與負載之間的供電線等。這些導(dǎo)線在傳遞(dì)有用信號能量的同時,也將幹擾(rǎo)信號傳遞給對方,如下圖所示。
直接耦合方式
直接耦合方(fāng)式
(2)漏電耦合方式
漏電耦合是電阻性耦合方式。當相鄰的元件或導(dǎo)線間的絕緣電阻降低時,有些電信號便通(tōng)過這個降(jiàng)低了的絕緣電阻耦(ǒu)合到邏輯(jí)元件(jiàn)的輸入端而形成幹擾。漏電耦合傳(chuán)導幹擾能量的情形與直接耦合方式的基本相同。兩者不同之處是:直接耦合方式是由導線傳遞能量,在傳遞幹擾信號的能量的同時,還傳遞有用(yòng)信號的能量;而(ér)漏電耦合方式是由漏電(diàn)阻傳遞能量,並不傳(chuán)遞有用信號,其危害性比直接耦合方式更具隱蔽性。

(3)公共阻抗耦合方式
公共阻抗耦合是噪聲源和信號源具有公共阻抗時的傳(chuán)導耦合。公共耦合一般發生(shēng)在兩個電路的電流流經一個公共阻抗時,一個電路在該阻抗上的電壓降會影響到另一個電路,常(cháng)見的(de)公共阻抗(kàng)耦(ǒu)合有公共地和電源阻抗兩種。如圖所示,圖中幹擾源的電流流(liú)過公(gōng)共地的連線,在公共地(dì)的連線上產生電壓(yā)降。此幹擾電壓信號通過(guò)公共阻抗傳遞給係統。
公共阻抗耦合方式
公共阻抗耦合方式
(4)電容耦合方式
由於電路的元件(jiàn)之間(jiān)、導線之間、導(dǎo)線與元件之間都存在(zài)著分布電容,某一個導體上的信號電壓通(tōng)過分布電(diàn)容將會(huì)使其他導體上的電位受到影(yǐng)響,從而產生電容性(xìng)耦合。下圖為平行布線的A和(hé)B之間的電容性耦合情況的示意圖(tú),圖(tú)中C是兩導線之間的分布電容。
電容耦合方(fāng)式
電容耦合方式
(5)電磁感(gǎn)應耦合(hé)方式
在任何載流導體周圍空(kōng)間中都會產生磁場,若磁場是交(jiāo)變的(de),則對其周(zhōu)圍閉合(hé)電路產生感應電勢。在設備內部,線圈或變壓器的漏磁是一個(gè)很大的幹擾;在設備外(wài)部,當兩根導線在很長的一段區間架設時,也會產生幹擾。
電磁感應(yīng)耦合(hé)方式
電磁感應耦合方式
(6)輻(fú)射耦合(hé)方(fāng)式
電磁場輻(fú)射(shè)也會造成幹擾耦合。當高頻電流流過導體時,在該導體周圍便產生電力線和磁力線,並發生高頻變化,從而形成一種在空間傳播(bō)的電磁波。處於電磁波中的導體便會感應出相應頻率(lǜ)的電動勢。

電磁場輻射幹(gàn)擾是一種無規則的幹擾,這種幹擾很容易通過電源(yuán)線傳到係統中(zhōng)去。處於空間中的傳輸線,既能輻射幹擾波又能接收幹擾波,這(zhè)種現象稱為天線效應。當(dāng)傳輸線的長度大(dà)於或等於空間中信號頻率的四分之一波長時(shí),天線效應(yīng)尤其明顯。

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