本文關鍵字:
1 電磁騷擾耦合機理
1.1 騷擾源與受害者
所有電磁兼容性問題毫無例外地包含兩個因素,一個是騷擾發射源,另一個是對這個騷擾敏感的受害者。若這兩者都不存在,也就沒有電磁兼容性問題。如果騷擾源和受害者在同一設備單元內,稱“系統內”電磁兼容性問題;如果騷擾源和敏感設備是兩個不同的設備,例如,計算機監視器和無線電接收機,則稱為“系統間”問題。大部分電磁兼容標準都是針對系統間電磁兼容的。同一設備在一種情況下是騷擾源,而在另一種情況下或許是受害者。
設備要滿足性能指標,減小騷擾耦合往往是消除干擾危害的唯一手段,因此弄清楚騷擾耦合到受害者上的機理是十分必要的。通常減小騷擾發射的方法也能提高抗騷擾性,但為了分析方便,我們往往分別考慮這兩方面的問題。
騷擾源和受害者在一起時,就有從一方到另一方的潛在干擾路徑。組建系統時,你必須知道發射特征和組成設備的敏感性,以確定是否要做緊耦合實驗。遵守已出版的發射和敏感度標準并不能保證解決系統的電磁兼容性問題。標準的編寫是從保護特殊服務(在發射標準中,主要指無線電廣播和遠程通信)的觀點出發的,并要求騷擾源和受害者之間有最小的隔離。
許多電子硬件包含著具有天線能力的元件,例如電纜、印制電路板的印制線、內部連接導線和機械結構。這些元件可以以電場、磁場或電磁場方式傳輸能量并耦合到線路中。在實際中,系統內部耦合和設備間的外部耦合,可以通過屏蔽、電纜布局以及距離控制得到改善。地線面或屏蔽面既可以因反射而增大干擾信號,也可以因吸收而衰減干擾信號。電纜之間的耦合既可以是電容性的,也可以是電感性的,這取決于其走向、長度和相互距離。絕緣材料也可以因吸收而減小場強,盡管這一因素在許多場合與導體相比可以忽略。
1.1.1公共阻抗耦合
公共阻抗耦合是由于騷擾源與受害者共用一個線路阻抗而產生的。最明顯的公共阻抗是阻抗實際存在的場合,例如騷擾源和受害者共用的導體;但公共阻抗也可以是由兩個電流回路之間的互感耦合,或者由于兩個電壓節點之間的電容耦合產生的。理論上,每個節點和每個回路通過空間都能耦合到另一節點和回路。實際上耦合程度隨距離增大而急劇下降。圖1.3表示一對平行導線的互電容和互感與其分離程度的變化關系。
1.1.1.1導電連接
當騷擾源(圖1.1中系統1的輸出)與受害者(系統2的輸人)共用一個地時,則由于系統1的輸出電流流過X-X段的公共阻抗,在系統2的輸人端產生電壓。公共阻抗僅僅是由一段導線或印制板走線產生的。因為導線的阻抗呈感性,因此輸出中的高頻或高di/dt分量將更容易耦合。當輸出和輸人在同一系統時,公共阻抗構成反饋通路,這可能導致振蕩。
解決方法如圖1.2所示,在這個方法中,分別連接兩個電路,因而在兩個電路之間沒有公共通路,也就沒有公共阻抗。這個方法的代價是多用一根導線。這個方法可用于任何包含公共阻抗的電路,例如電源匯流條連接。大地是公認的最常見的公用阻抗因素,但在電路圖中表示不出來。