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技術(shù)文章

電磁干擾的三要素

閱讀:3011發(fā)布時(shí)間:2009-6-27

       電磁干擾的發(fā)生必須具備三個(gè)基本條件:首先應(yīng)該具有干擾源;其次有傳播*量的途徑和通道;第三還必須有被干擾對(duì)象的響應(yīng)。在電磁兼容性理論中把被干擾對(duì)象統(tǒng)稱(chēng)為敏感設(shè)備(或敏感器)。
 

       因此干擾源、干擾傳播途徑(或傳輸通道)和敏感設(shè)備稱(chēng)為電磁干擾三要素。
 
        一般說(shuō)來(lái)電磁干擾源分為兩大類(lèi):自然干擾源與和人為干擾源。電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種:即傳導(dǎo)耦合方式和輻射耦合方式。敏感設(shè)備是對(duì)干擾對(duì)象總稱(chēng),它可以是一個(gè)很小的元件或一個(gè)電路板組件,也可以是一個(gè)單獨(dú)的用電設(shè)備甚至可以是一個(gè)大型系統(tǒng)。
 
  干擾源分類(lèi)
 
        一般來(lái)說(shuō)電磁干擾源分為兩大類(lèi):自然干擾源和人為干擾源。
 
        自然干擾源主要來(lái)源于大氣層的天電噪聲、地球外層空間的宇宙噪聲。他們既是地球電磁環(huán)境的基本要素組成部分,同時(shí)又是對(duì)無(wú)線(xiàn)電通訊和空間技術(shù)造成干擾的干擾源。自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾,也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。
 
        人為干擾源是有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾,其中一部分是專(zhuān)門(mén)用來(lái)發(fā)射電磁能量的裝置,如廣播、電視、通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等無(wú)線(xiàn)電設(shè)備,稱(chēng)為有意發(fā)射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射,如交通車(chē)輛、架空輸電線(xiàn)、照明器具、電動(dòng)機(jī)械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等。因此這部分又成為無(wú)意發(fā)射干擾源。
 
        干擾源的分類(lèi)方法很多,除了上述分類(lèi)方法外,從電磁干擾屬性來(lái)分,可以分為功能型干擾源和非功能性干擾源。功能性干擾源系指設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能過(guò)程中造成對(duì)其他設(shè)備的直接干擾;非說(shuō)功能性干擾源是指用電裝置在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)伴隨產(chǎn)生或附加產(chǎn)生的副作用,如開(kāi)關(guān)閉合或切斷產(chǎn)生的電弧放電干擾。
 
       從電磁干擾信號(hào)頻譜寬度來(lái)分,可以分為寬帶干擾源和窄帶干擾源。他們是相對(duì)于感受器的帶寬大或小來(lái)加以區(qū)別的。
 
      干擾信號(hào)的帶寬大于感受器帶寬的成為當(dāng)代干擾,反之稱(chēng)為窄帶干擾源。
 
      從干擾信號(hào)的頻率范圍來(lái)分,可以把干擾源分為工頻與音頻干擾源(50Hz及其諧波)、甚低頻干擾源(30Hz以下)、載頻干擾源(10kHz~300kHz)、射頻及視頻干擾源(300kHz)、微波干擾源(300MHz~100GHz)。
 
       電磁干擾傳播途徑
 
      任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在*量的傳輸和傳輸途徑(或傳輸通道)。通常認(rèn)為電磁干擾傳輸有兩種方式:一種是傳導(dǎo)傳輸方式;另一種是輻射傳輸方式。因此從被干擾的敏感器來(lái)看,干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩大類(lèi)。
 
        傳導(dǎo)傳輸必須在干擾源和敏感器之間有完整的電路連接,干擾信號(hào)沿著這個(gè)連接電路傳遞到敏感器,發(fā)生干擾現(xiàn)象。這個(gè)傳輸電路可包括導(dǎo)線(xiàn),設(shè)備的導(dǎo)電構(gòu)件、供電電源、公共阻抗、接地平板、電阻、電感、電容和互感元件等。
 
       輻射傳輸是通過(guò)介質(zhì)以電磁波的形式傳播,*量按電磁場(chǎng)的規(guī)律向周?chē)臻g發(fā)射。常見(jiàn)的輻射耦合由三種:1. 甲天線(xiàn)發(fā)射的電磁波被乙天線(xiàn)意外接受,稱(chēng)為天線(xiàn)對(duì)天線(xiàn)耦合;2. 空間電磁場(chǎng)經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)感應(yīng)而耦合,稱(chēng)為場(chǎng)對(duì)線(xiàn)的耦合;3.兩根平行導(dǎo)線(xiàn)之間的高頻信號(hào)感應(yīng),稱(chēng)為線(xiàn)對(duì)線(xiàn)的感應(yīng)耦合。
 
        在實(shí)際工程中,兩個(gè)設(shè)備之間發(fā)生干擾通商包含著許多種途徑的耦合。正因?yàn)槎喾N途徑的耦合同時(shí)存在,反復(fù)交叉耦合,共同產(chǎn)生干擾,才使電磁干擾變得難以控制。

        由此可見(jiàn),使干擾減小到zui小的方法之一,是在可靠工作的情況下使設(shè)計(jì)的脈沖波形,具有盡可能慢的上升時(shí)間。通常脈沖下的面積決定了頻譜中的低頻含量,而其高頻成份與脈沖沿的陡度有關(guān)。在所有脈沖中,高斯脈沖占有頻譜zui窄。

 


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