第3章 干扰耦合机理
无论在什么情况下,电磁兼容问题出现的情形总是存在两个互补的情况:一个干扰发射源和一个对此干扰敏感的受害设备。如果这两种情况中任何一个都不存在,那就不可能出现EMC问题。如果干扰源与受害设备都处于同一设备中,我们面临的则是一种“系统内部的”EMC情况;如果它们处在两个不同的设备中,���如,一个计算机显示器与一个无线电接收机,则被称做“系统间的”EMC情况。同一个设备在某一种情况下可能是一个干扰源,而在另一种情况下则可能是一个干扰敏感的受害设备。了解干扰是如何被耦合到敏感的受害设备上是一个关键点,这是因为一个产品若想满足其性能规范,降低耦合因素通常是降低干扰影响的**途径。通常这两者之间是互易的,也就是说,用改善发射的方法也可以改善敏感性。
大多数电子硬件都包含了这样一些部件:它们具有类似于天线的特性,例如,电缆、PCB布线、内部配线及机械结构等,这些部件能够通过与电路相耦合的电场、磁场或电磁场而不经意地转移能量。在实际情况下,设备之间和设备内部的耦合受到了屏蔽与绝缘材料的限制,同时也受到干扰与敏感设备尤其是它们各自电缆的布局与接近程度的限制。电缆对电缆的耦合既可以是电容性的也可以是电感性的,并且取决于方位、长度及接近程度等因素。电缆是效率很高的电磁波接收天线,空间的电磁干扰往往首先被电缆接收到,然后传入到设备中,造成电路的误动作。电缆还是效率很高的电磁波辐射天线,当设备被屏蔽起来后,电缆是产生电磁波辐射的主要原因。当设备或系统不能满足有关电磁干扰的限制要求时,90%是电缆的原因。
在电磁兼容设计时,必须分析传输电磁干扰的通路或媒介,即耦合途径。各种电磁干扰源与敏感设备间的耦合途径有传导、感应、辐射,以及它们的组合。
3.1 传导耦合
传导是干扰源与敏感设备之问的主要骚扰耦合途径之一。传导骚扰可以通过电源线、信号线、互连线、接地导体等进行耦合。
在音频和低频时,由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层等呈现低阻抗,故电流注入这些导体时易于传播。当噪声传导到其他敏感电路时,就可能产生骚扰作用。
传导耦合包括通过导体间的电容及互感而形成的干扰耦合。
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