1、基本概念

電磁騷擾傳播或耦合，通常分為兩大類(lèi) 即傳導騷擾傳播和輻射騷擾傳播。通過(guò)導體傳播的電磁騷擾，叫傳導騷擾；通過(guò)空間傳播的電磁騷擾，叫輻射騷擾。

上圖傳染病的模型非常近似

2、 電磁騷擾的常用單位

騷擾的單位通用分貝來(lái)表示，分貝的原始定義為兩個(gè)功率的比

通常用 dBm 表示功率的單位，dBm 即是功率相對于 1mW 的值

通過(guò)以下的推導可知電壓由分貝表示為（注意有一個(gè)前提條件為 R1=R2)

通常用 dBuV 表示電壓的大小，dBuV 即是電壓相對于 1uV 的值。

對于輻射騷擾通常用電磁場(chǎng)的大小來(lái)度量，其單位是 V/m。通常用的單位是dBuV/m。

3、傳導干擾

a、共阻抗耦合

由兩個(gè)回路經(jīng)公共阻抗耦合而產(chǎn)生，干擾量是電流 i，或變化的電流 di/dt。

當兩個(gè)電路的地電流流過(guò)一個(gè)公共阻抗時(shí)，就發(fā)生了公共阻抗耦合。我們在放大器中，級與級之間的一種耦合方式是“阻容”耦合方式，這就是一種利用公共阻抗進(jìn)行信號耦合的應用。在這里，上一級的輸出與下一級的輸入共用一個(gè)阻抗。

由于地線(xiàn)就是信號的回流線(xiàn)，因此當兩個(gè)電路共用一段地線(xiàn)時(shí)，彼此也會(huì )相互影響。一個(gè)電路的地電位會(huì )受到另一個(gè)電路工作狀態(tài)的影響，即一個(gè)電路的地電位受另一個(gè)電路的地電流的調制，另一個(gè)電路的信號就耦合進(jìn)了前一個(gè)電路。

對于兩個(gè)共用電源的電路也存在這個(gè)問(wèn)題。解決的辦法是對每個(gè)電路分別供電，或加解耦電路。

 

b、容性耦合

在干擾源與干擾對稱(chēng)之間存在著(zhù)分布電容而產(chǎn)生，干擾量是變化的電場(chǎng)，即變化的電壓 du/dt。

c、感性耦合

在干擾源與干擾對稱(chēng)之間存在著(zhù)互感而產(chǎn)生，干擾量是變化的磁場(chǎng)，即變化的電流 di/dt。

 

　當信號沿傳輸線(xiàn)傳播時(shí)，信號路徑與返回路徑之問(wèn)將產(chǎn)生電場(chǎng)，圍繞在信號路徑和返回路徑周?chē)灿写艌?chǎng)。如圖所示，基板材料為FR4的50Ω微帶線(xiàn)橫截面上的電力線(xiàn)和磁力線(xiàn)，可見(jiàn)，這些場(chǎng)并不僅僅局限于微帶線(xiàn)的正下方，而是會(huì )延伸到周?chē)目臻g。這些延伸出去的場(chǎng)稱(chēng)為邊緣場(chǎng)。

邊緣場(chǎng)

根據電磁場(chǎng)基本理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生感應電流，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應電壓。那么，當一個(gè)網(wǎng)絡(luò )（靜態(tài)網(wǎng)絡(luò )）的布線(xiàn)進(jìn)入另一網(wǎng)絡(luò )（動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )）的邊緣場(chǎng)時(shí)，一旦動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )上的信號電壓和電流發(fā)生變化，將會(huì )引起邊緣場(chǎng)的變化，邊緣場(chǎng)的變化又將在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò )上感應出噪聲電壓或電流，這就是串擾產(chǎn)生的物理根源。

這種兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )之間通過(guò)場(chǎng)相互作用被稱(chēng)做耦合，耦合又可以分為容性耦合和感性耦合，而把耦合電容和耦合電感分別稱(chēng)做互容和互感.

互容和互感都對串擾有貢獻，但要區別對待。當返回路徑是很寬的均勻平面時(shí)，如PCB上的布線(xiàn)，容性耦合和感性耦合大體相當。因此，要精確預測耦合傳輸線(xiàn)的串擾，兩種因素都必須考慮。如果返回路徑不是很寬的均勻平面，比如引線(xiàn)，雖然容性耦合和感性耦合也都存在，但串擾主要于互感。這時(shí)，如果動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )上有一個(gè)快速變化的電流，如上升、下降沿，將會(huì )在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò )上引起不可忽視的噪聲。

 

d. 共阻抗耦合干擾抑制方法

1）讓兩個(gè)電流回路或系統彼此無(wú)關(guān)。信號相互獨立，避免電路的連接，以避免形成電路性耦合。

2）限制耦合阻抗，使耦合阻抗愈低愈好，當耦合阻抗趨于零時(shí)，稱(chēng)為電路去耦。為使耦合阻抗小，必須使導線(xiàn)電阻和導線(xiàn)電感都盡可能小。

3）電路去耦 即各個(gè)不同的電流回路之間僅在唯一的一點(diǎn)作電的連接，在這一點(diǎn)就不可能流過(guò)電路性干擾電流，于是達到電流回路間電路去耦的目的。

4）隔離 電平相差懸殊的相關(guān)系統（比如信號傳輸設備和大功率電氣設備之間），常采用隔離技術(shù)。

 

e. 容性耦合干擾抑制方法

為了抑制電容性干擾可以采取以下措施

1）干擾源系統的電氣參數應使電壓變化幅度和變化率盡可能地??；

2）被干擾系統應盡可能設計成低阻；

3）兩個(gè)系統的耦合部分的布置應使耦合電容盡量小。例如電線(xiàn)、電纜系統，則應使其間距盡量大，導線(xiàn)短，避免平行走線(xiàn)；

4）可對干擾源的干擾對象進(jìn)行電氣屏蔽，屏蔽的目的在于切斷干擾源的導體表面和干擾對象的導體表面之間的電力線(xiàn)通路，使耦合電容變得最??；

 

f. 感性耦合干擾抑制方法

1） 干擾源系統的電氣參數應使電流變化的幅度和速率盡量??；被干擾系統應該具有高阻抗；

2）減少兩個(gè)系統的互感，為此讓導線(xiàn)盡量短，間距盡量大，避免平行走線(xiàn)，采用雙線(xiàn)結構時(shí)應縮小電流回路所圍成的面積；

3）對于干擾源或干擾對象設置磁屏蔽，以抑制干擾磁場(chǎng)。

4）采用平衡措施，使干擾磁場(chǎng)以及耦合的干擾信號大部分相互抵消。如使被干擾的導線(xiàn)環(huán)在干擾場(chǎng)中的放置方式處于切割磁力線(xiàn)最?。ōh(huán)方向與磁力線(xiàn)平行），則耦合的干擾信號最??；另外如將干擾源導線(xiàn)平衡絞合，可將干擾電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消。

 

4、輻射干擾

a. 近場(chǎng)和遠場(chǎng)

干擾通過(guò)空間傳輸實(shí)質(zhì)上是干擾源的電磁能量以場(chǎng)的形式向四周空間傳播。場(chǎng)可分為近場(chǎng)和遠場(chǎng)。近場(chǎng)又稱(chēng)感應場(chǎng)，遠場(chǎng)又稱(chēng)輻射場(chǎng)。判定近場(chǎng)遠場(chǎng)的準則是以離場(chǎng)源的距離 r 也定的。

r>λ/2π 則為遠場(chǎng)

r<λ/2π 則為近場(chǎng)

我們常用波阻抗來(lái)描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)的關(guān)系，波阻抗定義為

Zo=E/H

在遠場(chǎng)區電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向垂直并且都和傳播方向垂直稱(chēng)為平面波，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的比值為固定值，為 Zo=120∏=377 歐。下圖為波阻抗與距離的關(guān)系。

b. 減少輻射干擾的措施

減小輻射干擾的措施主要有

1） 輻射屏蔽 在干擾源和干擾對象之間插入一金屬屏蔽物，以阻擋干擾的傳播。

2） 極化隔離 干擾源與干擾對象在布局上采取極化隔離措施。即一個(gè)為垂直極化時(shí)，另一個(gè)為水平極化，以減小其間的耦合。

3） 距離隔離 拉開(kāi)干擾源與被干擾對象之間的距離，這是由于志在近場(chǎng)區，場(chǎng)量強度與距離平方或立方成比例，當距離增大時(shí)，場(chǎng)衰減很快。

4） 吸收涂層法 被干擾對象有時(shí)可涂復一層吸收電磁波的材料，以減小干擾。

 

 

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