電磁干擾及常用的抑制技術(shù)

2、電磁輻射耦合

常把干擾源通過(guò)電場(chǎng)的耦合看成是電容性耦合(電場(chǎng)耦合)，通過(guò)磁場(chǎng)的耦合看成電感性耦合，電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)存在則為電磁場(chǎng)耦合。

(1)電容性耦合。當干擾源產(chǎn)生的干擾波以電壓形式出現時(shí)，干擾源與信號電路之間就存在電場(chǎng)(電容性耦合)。這時(shí)，干擾電壓經(jīng)電容耦合到信號電路。抑制電容性耦合可采取合理布置電路及電場(chǎng)屏蔽等措施。

(2)電感性耦合。交流載體，如交流電動(dòng)機、動(dòng)力線(xiàn)、發(fā)電動(dòng)機、變壓器等，必將在載體周?chē)臻g產(chǎn)生工頻磁場(chǎng)，干擾其周?chē)碾娐芳半娮友b置。當變送器、熱電偶等小信號通過(guò)較長(cháng)的信號線(xiàn)傳送時(shí)，在信號傳送途中經(jīng)常會(huì )受到這種交變磁場(chǎng)的干擾。

(3)電磁場(chǎng)耦合。遠場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)與磁場(chǎng)干擾之比等于常數，通稱(chēng)為電磁場(chǎng)耦合。大功率的高頻發(fā)生裝置(如高頻加熱爐)、晶閘管變流裝置、整流子電動(dòng)機的電刷滑環(huán)、開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器等節點(diǎn)開(kāi)斷時(shí)產(chǎn)生的電弧，電焊機的弧光，電車(chē)集電環(huán)產(chǎn)生的火花，以及航空雷達信號等，都將產(chǎn)生強烈的電磁波，并以空間輻射的形式干擾電子設備。

電子設備中長(cháng)的信號輸入/輸出線(xiàn)和控制線(xiàn)等也具有天線(xiàn)效應，即能夠輻射干擾波和接收干擾波。離干擾源較遠的地區干擾主要是由輻射電磁場(chǎng)造成的。

3、串擾

當信號平行且距離很近時(shí)，由于線(xiàn)間互感和互容的存在，在相鄰兩信號之間產(chǎn)生的干擾，稱(chēng)為串擾。當兩根信號線(xiàn)緊靠在一起或當信號線(xiàn)與地距離很近時(shí)串擾嚴重。若將發(fā)送線(xiàn)和接收線(xiàn)改用兩對雙絞線(xiàn)，其中一根在始端和終端接地。對于一般TTL電路就比較安全了。

4、浪涌

浪涌顧名思義就是瞬間出現超出穩定值的峰值，它包括浪涌電壓和浪涌電流。浪涌電壓是指的超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內的一種劇烈脈沖?？赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機。浪涌電流是指電源接通瞬間或是在電路出現異常情況下產(chǎn)生的遠大于穩態(tài)電流的峰值電流或過(guò)載電流。它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞,如PN結電容擊穿,電阻燒斷等等。

2.常用的干擾抑制技術(shù)

電磁干擾的抑制要從干擾源、傳播途徑、接收器三個(gè)方面著(zhù)手，切斷干擾耦合的途徑，干擾的影響也將被消除。常用的方法有濾波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔離等。

2.1屏蔽技術(shù)

屏蔽技術(shù)用來(lái)抑制電磁噪聲沿著(zhù)空間的傳播及切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。通常用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區域包圍起來(lái)，使屏蔽體內外的“場(chǎng)”相互隔離。如果目的是防止噪聲源向外輻射場(chǎng)的干擾，則應該屏蔽噪聲源，這種方法稱(chēng)主動(dòng)屏蔽。如果目的是防止敏感設備受噪聲輻射場(chǎng)的干擾，則應該屏蔽敏感設備，這種方法稱(chēng)被動(dòng)屏蔽。

對于電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等不同的輻射場(chǎng)，由于屏蔽機理不同而采取的方法也不盡相同。屏蔽技術(shù)通常分為三大類(lèi)：電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽及電磁場(chǎng)屏蔽(同時(shí)存在電場(chǎng)及磁場(chǎng)的高頻輻射電磁場(chǎng)的屏蔽)。

1、電場(chǎng)屏蔽

電場(chǎng)屏蔽是抑制噪聲源和敏感設備之間由于存在電場(chǎng)耦合而產(chǎn)生的干擾。電場(chǎng)有靜電場(chǎng)和交變電場(chǎng)之分。利用金屬屏蔽體可對電場(chǎng)起到屏蔽作用，但是，屏蔽體的屏蔽必須完善并良好地接地。如果可能，最好使用低電阻金屬(銅、鋁)做成屏蔽罩，并使之與機殼(地)可靠相連。