電磁干擾及常用的抑制技術(shù)

1.電磁干擾

電磁干擾(electromagneticinterference，EMI)是指系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)的一些與有用信號(hào)無(wú)關(guān)的、并且對(duì)系統(tǒng)性能或信號(hào)傳輸有害的電氣變化現(xiàn)象。構(gòu)成電磁干擾必須具備三個(gè)基本條件：①存在干擾源;②有相應(yīng)的傳輸介質(zhì);③有敏感的接收元件。只要除去其中一個(gè)條件，電磁干擾就可消除，這就是電磁抑制技術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)。

1.1電磁干擾的分類(lèi)

常見(jiàn)的各種電磁干擾根據(jù)干擾的現(xiàn)象和信號(hào)特征不同有以下分類(lèi)方法。

1、按其來(lái)源分類(lèi)

(1)自然干擾。自然干擾是指由于大自然現(xiàn)象所造成的各種電磁噪聲。

(2)人為干擾。由于電子設(shè)備和其他人工裝置產(chǎn)生的電磁干擾。

2、按干擾功能分類(lèi)

(1)有意干擾。有意干擾是指人為了達(dá)到某種目的而有意識(shí)制造的電磁干擾信號(hào)。這是當(dāng)前電子戰(zhàn)的重要手段。

(2)無(wú)意干擾。無(wú)意干擾是指人在無(wú)意之中所造成的干擾，如工業(yè)用電、高頻及微波設(shè)備等引起的干擾等。

3、按干擾出現(xiàn)的規(guī)律分類(lèi)

(1)固定干擾。多為鄰近電氣設(shè)備固定運(yùn)行時(shí)發(fā)出的干擾。

(2)半固定干擾。偶爾使用的設(shè)備(如行車(chē)、電鉆等)引起的干擾。

(3)隨機(jī)干擾。無(wú)法預(yù)計(jì)的偶發(fā)性干擾。

4、按耦合方式分類(lèi)

(1)傳導(dǎo)耦合干擾。傳導(dǎo)耦合是指電磁噪聲的能量在電路中以電壓或電流的形式，通過(guò)金屬導(dǎo)線(xiàn)或其他元件(如電容器、電感器、變壓器等)耦合到被干擾設(shè)備(電路)。

(2)輻射耦合干擾。電磁輻射耦合是指電磁噪聲的能量以電磁場(chǎng)能量的形式，通過(guò)空間輻射傳播，耦合到被干擾設(shè)備(或電路)。

1.2電磁噪聲耦合途徑

干擾源對(duì)電子設(shè)備的干擾是通過(guò)一定耦合形式進(jìn)行的，無(wú)論是內(nèi)部干擾或外部干擾，都是通過(guò)“路”(傳輸線(xiàn)路或電路)或“場(chǎng)”(靜電場(chǎng)或交變電磁場(chǎng))耦合到被干擾設(shè)備中的。

1、電磁噪聲傳導(dǎo)耦合

(1)直接傳導(dǎo)耦合。電導(dǎo)性直接傳導(dǎo)耦合最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)，但它也是最易被人們忽視的一種耦合方式。在考慮電磁兼容性問(wèn)題時(shí)，必須考慮導(dǎo)線(xiàn)不但有電阻足，而且有電感L，漏電阻R，以及雜散電容C。在實(shí)際使用中尤其是頻率比較高時(shí)，這些分布參數(shù)對(duì)信號(hào)的傳輸有著十分重要的影響。如何考慮分布參數(shù)的影響與傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度密切相關(guān)。根據(jù)傳輸線(xiàn)的長(zhǎng)度與傳輸信號(hào)頻率的關(guān)系可把傳輸線(xiàn)分為長(zhǎng)線(xiàn)和短線(xiàn)，對(duì)短信號(hào)線(xiàn)不必進(jìn)行阻抗匹配，而對(duì)長(zhǎng)信號(hào)線(xiàn)應(yīng)在終端進(jìn)行阻抗匹配。

(2)公共阻抗耦合。當(dāng)干擾源的輸出回路與被干擾電路存在一個(gè)公共阻抗時(shí)，兩者之間就會(huì)產(chǎn)生公共阻抗耦合。干擾源的電磁噪聲將會(huì)通過(guò)公共阻抗耦合到被干擾電路而產(chǎn)生干擾。所謂“公共阻抗”通常不是人們故意接人的阻抗，而是由公共地線(xiàn)和公共電源線(xiàn)的引線(xiàn)電感所造成的阻抗和不同接地點(diǎn)問(wèn)的電位差造成的寄生耦合。公共阻抗耦合主要包括公共地阻抗耦合和公共電源阻抗耦合。

(3)共模電流和差模電流。干擾電流在導(dǎo)線(xiàn)上傳輸時(shí)有兩種方式：共模方式和差模方式。一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)上如流過(guò)差模電流則兩條線(xiàn)上的電流大小相等、方向相反，一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)上如流過(guò)共模電流則兩條線(xiàn)上的電流方向相同，一般有用信號(hào)都是差模電流。干擾在傳輸線(xiàn)上既可以差模方式出現(xiàn)，也可以共模方式出現(xiàn)。