第二章-電磁騷擾耦合與傳輸理論(2課時)

第二章_電磁騷擾耦合與傳輸理論(2課時)第一頁，共67頁。

電磁干擾（ElectromagneticInterference）是指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能下降。電磁騷擾（ElectromagneticDisturbance）是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對有生命物質(zhì)或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾強調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象。電磁干擾強調(diào)這種電磁危害現(xiàn)象產(chǎn)生的結(jié)果。電磁干擾是由電磁騷擾引起的后果。

所以，我們先講電磁騷擾，然后講電磁干擾

復(fù)習(xí)第二頁，共67頁。電磁干擾三要素:電磁干擾源、干擾傳播途徑、敏感設(shè)備第三頁，共67頁。

產(chǎn)生電磁干擾三要素表明：任何電磁干擾的產(chǎn)生必然存在電磁騷擾（或者騷擾電磁能量）的耦合與傳輸途徑。 這里，“耦合”的概念指的是電路、設(shè)備、系統(tǒng)與其它電路、設(shè)備、系統(tǒng)之間的電能量聯(lián)系，耦合起著把電磁能量從一個電路、設(shè)備、系統(tǒng)“傳輸”到另一個電路、設(shè)備、系統(tǒng)的作用。

“耦合途徑”是從各種電磁騷擾源傳輸電磁騷擾至敏感設(shè)備的通路或媒介。第四頁，共67頁?！?.1電磁騷擾的耦合途徑

定義：電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對有生命物質(zhì)或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。 耦合途徑有兩種方式： 傳導(dǎo)耦合：通過電路耦合的干擾。（例如 導(dǎo)線傳輸、電容耦合、電感耦合。）

輻射耦合：通過空間傳輸?shù)母蓴_。第五頁，共67頁。1.傳導(dǎo)耦合 傳導(dǎo)耦合是騷擾源與敏感設(shè)備之間的主要耦合途徑之一。 傳導(dǎo)耦合必須在騷擾源與敏感設(shè)備之間存在有完整的電路連接，電磁騷擾沿著這一連接電路從騷擾源傳輸電磁騷擾至敏感設(shè)備，產(chǎn)生電磁干擾。 傳導(dǎo)耦合的連接電路包括互連導(dǎo)線、電源線、信號線、接地導(dǎo)體、設(shè)備的導(dǎo)電構(gòu)件、公共阻抗、電路元器件等。第六頁，共67頁。2.輻射耦合

輻射耦合是電磁騷擾通過其周圍的媒介以電磁波的形式向外傳播，騷擾電磁能量按電磁場的規(guī)律向周圍空間發(fā)射。 輻射耦合的途徑主要有天線、電纜、導(dǎo)線、機殼的發(fā)射對組合。通常將輻射耦合劃分為三種：①天線與天線的耦合,指的是天線A發(fā)射的電磁波被另一天線B無意接收，從而導(dǎo)致天線A對天線B產(chǎn)生功能性電磁干擾；②場與線的耦合，指的是空間電磁場對存在于其中的導(dǎo)線實施感應(yīng)耦合，從而在導(dǎo)線上形成分布電磁騷擾源；③線與線的感應(yīng)耦合，指的是導(dǎo)線之間以及某些部件之間的高頻感應(yīng)耦合。第七頁，共67頁。

實際工程中。敏感設(shè)備受到電磁干擾侵襲的耦合途徑是傳導(dǎo)耦合、輻射耦合、感應(yīng)耦合以及它們的組合。 以電視機為例，敏感設(shè)備（即電視接收機）除受到來自雷電、汽車點火系統(tǒng)、計算機發(fā)射的輻射騷擾干擾外，也受到來自電源線上的傳導(dǎo)騷擾侵襲。 傳導(dǎo)騷擾可能是空間電磁波作用于電源線形成的感應(yīng)騷擾，也可能是計算機產(chǎn)生的騷擾通過電源插座以傳導(dǎo)方式侵襲電視接收機。 正因為實際中出現(xiàn)電磁干擾的耦合途徑是多途徑、復(fù)雜難辨的，所以才使電磁騷擾變得難以控制。第八頁，共67頁。

目前對傳導(dǎo)耦合的具體劃分，許多資料還存在一些分歧。一種觀點認為，傳導(dǎo)耦合的傳輸電路只限定于“電源線、信號線、控制線、導(dǎo)電部位（如地線、接地平面、機殼等）”的可見性連接，將電容性耦合和電感性耦合都歸屬于輻射傳輸?shù)慕鼒龈袘?yīng)耦合，如下圖所示：第九頁，共67頁。

另一種觀點認為，電容性耦合、電感性耦合以及這兩者共同作用的兩導(dǎo)體間的感應(yīng)耦合均歸屬于傳導(dǎo)耦合范圍，且“傳導(dǎo)耦合包括通過線路的電路性耦合，以及導(dǎo)體間電容和互感所形成的耦合”，如下圖所示：第十頁，共67頁。

還有一種觀點認為，傳導(dǎo)耦合的傳輸電路是由“金屬導(dǎo)線或集總元件構(gòu)成”，因此將導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的分布參數(shù)耦合作為輻射耦合的一部分，如下圖所示：第十一頁，共67頁。§2.2傳導(dǎo)耦合的基本原理 傳導(dǎo)耦合按其耦合方式可以劃分為三種基本方式： ①電路性耦合 ②電容性耦合 ③電感性耦合 實際工程中，這三種耦合方式同時存在、互相聯(lián)系。第十二頁，共67頁?！?.2.1電路性耦合1.電路性傳導(dǎo)耦合的模型

電路性耦合是最常見、最簡單的傳導(dǎo)耦合方式。最簡單的電路性傳導(dǎo)耦合模型如圖3-2所示。當(dāng)電路1有電壓U1作用時，該電壓經(jīng)Z1加到公共阻抗Z12上。當(dāng)電路2開路時，電路1耦合到電路2的電壓為

若公共阻抗Z12中不含電抗元件時為共電阻耦合，簡稱為電阻性耦合。圖中，Z1、U1及Z12組成電路1Z2、Z12組成電路2Z12為電路1和電路2的公共阻抗第十三頁，共67頁。1）直接傳導(dǎo)耦合

由式，若，則U1＝U2，

即電路1的電壓U1直接加至電路2，形成直接傳導(dǎo)耦合。騷擾經(jīng)導(dǎo)線直接耦合至電路是最明顯的事實，但卻往往被人們忽視。導(dǎo)線經(jīng)過存在騷擾的環(huán)境時，即拾取騷擾能量并沿導(dǎo)線傳導(dǎo)至電路而造成對電路的干擾。

第十四頁，共67頁?！?.2.2電容性耦合1.電容性耦合模型

電容性耦合（TheCapacitiveCoupling）也稱為電耦合，它是由兩電路間的電場相互作用所引起。 下頁圖3-6表示一對平行導(dǎo)線所構(gòu)成的兩電路間的電容性耦合模型及其等效電路。第十五頁，共67頁。

假設(shè)電路1為騷擾源電路，電路2為敏感電路，兩電路間的耦合電容為C。根據(jù)等效電路圖（b），可以計算出騷擾源電路在電路2上耦合的騷擾電壓為:式中：第十六頁，共67頁。

式表明： 電容性耦合引起的感應(yīng)電壓正比于騷擾源的工作頻率、敏感電路對地的電阻R2（一般情況下為阻抗）、耦合電容C、騷擾源電壓U1； 電容性耦合主要在射頻頻率形成騷擾，頻率越高，電容性耦合越明顯； 電容性耦合的騷擾作用相當(dāng)于在電路2與地之間連接了一個幅度為的電流源。 一般情況下，騷擾源的工作頻率、敏感電路對地的電阻R2（一般情況下為阻抗）、騷擾源電壓U1是預(yù)先給定的，所以，抑制電容性耦合的有效方法是減小耦合電容C。第十七頁，共67頁?！?.2.3電感性耦合1.電感性耦合模型

電感性耦合（InductiveCoupling）也稱為磁耦合，它是由兩電路間的磁場相互作用所引起。當(dāng)電流I在閉合電路中流動時，該電流就會產(chǎn)生與此電流成正比的磁通量。 該磁通量與電流I的比值稱為電感（L＝/I)。電感的值取決于電路的幾何形狀和包含場的媒質(zhì)的磁特性。第十八頁，共67頁。如圖3-10所示，S是閉合回路的面積；B是角頻率為(弧度/秒)的正弦變化磁通密度的有效值(TheRMSValue)；Un是感應(yīng)電壓的有效值。第十九頁，共67頁?！?.3電磁輻射的基本理論

電磁兼容問題實際上是要解決系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)間的電磁干擾問題。 騷擾源產(chǎn)生的騷擾通過輻射耦合或（和）傳導(dǎo)耦合到接受器。在分析騷擾源時常常用到兩個基本的騷擾源（天線）模型，即基本電振子（短線天線）和基本磁振子（小圓環(huán)天線）。 “短”和“小”是相對于其輻射的電磁波的波長而言的，即 ?；菊褡右卜Q為偶極子。第二十頁，共67頁。電偶極子是最基本的電磁輻射單元。一段通有高頻電流的直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線長度遠小于波長(

)，且導(dǎo)線直徑與導(dǎo)線長度之比遠小于1時，可近似的認為導(dǎo)線上各點電流的幅值和相位相同。這樣的一段直導(dǎo)線稱為基本振子或電偶極子。第二十一頁，共67頁。第二十二頁，共67頁。第二十三頁，共67頁?！?.3.1電磁輻射的物理概念 隨時間變化的電磁擾動是以有限速度傳播的，稱之為電磁波動或電磁波。 理論和實踐都已經(jīng)證明，電磁波的電場能量和磁場能量能夠脫離場源在空間傳播。電磁能量向遠處傳播而不再返回場源的現(xiàn)象稱為電磁輻射。

第二十四頁，共67頁。

電磁波就其與波源的關(guān)系來看，可以分為兩類： 一類是在波源附近的束縛電磁波，它的電磁能量不僅在電場能量與磁場能量之間來回轉(zhuǎn)換，而且在波源與其周圍空間之間來回轉(zhuǎn)換。 某時束縛電磁波的電磁總能量是隨時間增加的,這時波源供給能量；在另外的時間，束縛電磁波的電磁總能量是隨時間減少的，波源由電磁場吸收能量，也就是束縛電磁波交出能量。 束縛電磁波的能量是不向遠方輻射的。 另一類是電磁能量完全輻射的，即自由電磁波。在遠離波源的地方，電磁波能量基本上完全是自由電磁波能量。第二十五頁，共67頁。

在波源附近除了束縛電磁波以外，也有自由電磁波，只是束縛電磁波的能量或電磁場比自由電磁波大得多。 束縛電磁波的電磁場也稱為感應(yīng)場， 而自由電磁波的電磁場則稱為輻射場。 在離開波源相當(dāng)遠的區(qū)域輻射場又比感應(yīng)場強得多。第二十六頁，共67頁。

產(chǎn)生輻射的直接原因是變化的電場和變化的磁場的相互轉(zhuǎn)化。麥克斯韋方程表明：電磁場變化的快慢決定了電磁場的強弱，也就決定了電磁輻射能量的多少。 由于電磁場變化的快慢是由波源的頻率決定的，所以波源的頻率是直接影響電磁輻射的重要因素之一。 當(dāng)波源頻率很高時，電場的高速變化在空間形成強大的位移電流。位移電流接著在其鄰近空間產(chǎn)生強的磁場，而該磁場隨時間的變化又在附近產(chǎn)生變化的電場即位移電流，如此循環(huán)往復(fù)。 變化的電磁場不但相互轉(zhuǎn)化而且在空間向前推進，這種推進的過程即為電磁波的輻射過程。 波源頻率越高，位移電流就越強，輻射的電磁能量就越多。第二十七頁，共67頁?！?.3.3近區(qū)場與遠區(qū)場

由電基本振子和磁基本振子的電磁場分布表示式可見，電場強度和磁場強度由幾項組成，各項的數(shù)值均隨離開場源的距離的增加而減小，但是各項的減小程度不同。 在的各點，電磁場主要取決于分母中含的kr的最低次冪項； 而在的各點，電磁場主要取決于分母中含的kr的最高次冪項。 根據(jù)這個概念，整個存在電磁場的空間分為三個區(qū)：

的遠區(qū)， 的近區(qū)，的中間區(qū)。第二十八頁，共67頁。1.遠區(qū)場——輻射場

當(dāng) 時，場點P與源點的距離r遠大于波長，與這些點相應(yīng)的區(qū)域稱為遠區(qū)。2.近區(qū)場——感應(yīng)場

當(dāng) 時，場點P與源點的距離r遠大于波長，與這些點相應(yīng)的區(qū)域稱為近區(qū)。 近區(qū)場和遠區(qū)場的性質(zhì)不同，場分布特點不同，測量方法也不同。

k，相位系數(shù)，單位rad/m第二十九頁，共67頁?！?.4近場的阻抗

通常將空間某處的電場與磁場的橫向分量的比值稱為媒質(zhì)的波阻抗ZW。由于一般情況下電場和磁場不相同，因此波阻抗常常是復(fù)數(shù)，即 電基本振子和磁基本振子遠區(qū)場的波阻抗為 它等于媒質(zhì)的波阻抗（特征阻抗)。在自由空間，基本振子的波阻抗可以簡化為 但是近區(qū)場的波阻抗表示式復(fù)雜的多，且電基本振子和磁基本振子的近區(qū)場的波阻抗表示式完全不同。第三十頁，共67頁。

在近場（TheNearField）中，波阻抗取決于源的性質(zhì)和源到觀察點的距離。 如果源具有高電流、低電壓（近場波阻抗小于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場中占優(yōu)勢的場是磁場。 相反地，如果源具有低電流、高電壓（近場波阻抗大于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場中占優(yōu)勢的場是電場。 在近場中，必須分別考慮電場和磁場，因為近區(qū)場的波阻抗不是常數(shù)。然而，在遠場（TheFarField）中，電場和磁場互相垂直且都垂直于傳播方向，形成了平面橫電磁波TEM波（具有媒質(zhì)的波阻抗）。 因此，當(dāng)討論平面電磁波的時候，假定電場、磁場處于遠場區(qū)；當(dāng)分開討論電場、磁場時，就認為電場、磁場處于近場區(qū)。第三十一頁，共67頁?！?.5輻射耦合

通過輻射途徑造成的騷擾耦合稱為輻射耦合。 輻射耦合是以電磁場的形式將電磁能量從騷擾源經(jīng)空間傳輸?shù)浇邮芷鳎}擾對象）。這種傳輸路徑小至系統(tǒng)內(nèi)可想象的極小距離，大至相隔較遠的系統(tǒng)間以及星際間的距離。許多耦合都可看成是近場耦合模式，而相距較遠的系統(tǒng)間的耦合一般是遠場耦合模式。

輻射耦合除了從騷擾源有意輻射之外，還有無意輻射。例如無線電發(fā)射裝置除發(fā)射有用信號外，也產(chǎn)生帶外無意發(fā)射。騷擾源以電磁輻射的形式向空間發(fā)射電磁波，把騷擾能量隱藏在電磁場中，使處于近場區(qū)和遠區(qū)場的接受器

存在著被騷擾的威脅。

第三十二頁，共67頁。

任何騷擾必須使電磁能量進入接受器才能產(chǎn)生危害，那么電磁能量是怎樣進入接受器的呢？這就是輻射的耦合問題。 一般而言，實際的輻射騷擾大多數(shù)是通過： ①天線、電纜導(dǎo)線和機殼感應(yīng)進入接受器。 ②電纜導(dǎo)線感應(yīng)，然后沿導(dǎo)線傳導(dǎo)進入接受器； ③接收機的天線感應(yīng)進入接受器； ④接受器的連接回路感應(yīng)形成騷擾； ⑤金屬機殼上的孔縫、非金屬機殼耦合進入接收電路。 因此，輻射騷擾通常存在四種主要耦合途徑：天線耦合、導(dǎo)線感應(yīng)耦合、閉合回路耦合和孔縫耦合。第三十三頁，共67頁?！?.5.1導(dǎo)體的天線效應(yīng) 任何載有時變電流的導(dǎo)體都能向外輻射電磁場，同樣，任何處于電磁場中的導(dǎo)體都能感應(yīng)出電壓。 因此，金屬導(dǎo)體在某種程度上可起發(fā)射天線和接收天線的作用。 例如：架空配電線、信號線、控制線均起天線作用。金屬設(shè)備外殼也起天線作用。第三十四頁，共67頁。2.5.2輻射耦合方式1.天線與天線間的輻射耦合

天線與天線間的輻射耦合是一種強輻射耦合，它是指某一天線產(chǎn)生的電磁場在另一天線上的電磁感應(yīng)。 根據(jù)耦合的作用距離可劃分為近場耦合和遠場耦合； 根據(jù)耦合作用的目的可劃分為有意耦合和無意耦合。 一般按照不同的性能要求和用途，采用金屬導(dǎo)體做成特定形狀，用于接收電磁波的裝置就是天線。 當(dāng)電磁波傳播到天線導(dǎo)體表面時，電磁波的電場和磁場的高頻振蕩在天線導(dǎo)體中引起電磁感應(yīng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)饋線流入接收電路。第三十五頁，共67頁。

天線有目的的接收特定電磁輻射屬于有意耦合，然而，在實際工程中，存在大量的無意電磁耦合。 例如，電子設(shè)備中長的信號線、控制線、輸入和輸出引線等具有天線效應(yīng)，能夠接收電磁騷擾，形成無意耦合。第三十六頁，共67頁。2.電磁場對導(dǎo)線的感應(yīng)耦合

設(shè)備的電纜線一般是由信號回路的連接線、電源回路的供電線以及地線一起構(gòu)成，其中每一根導(dǎo)線都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回導(dǎo)線構(gòu)成一個回路。因此，設(shè)備電纜線是設(shè)備內(nèi)部電路暴露在機箱外面的部分，它們最容易受到騷擾源輻射場的耦合而感應(yīng)出騷擾電壓或騷擾電流，沿導(dǎo)線進入設(shè)備形成輻射騷擾。 對于導(dǎo)線比較短、電磁波頻率比較低的情況，可把導(dǎo)線和阻抗構(gòu)成的回路看作為理想的閉合回路。電磁場通過閉合回路引起的騷擾屬于閉合回路耦合。 對于電纜比較長、電磁波頻率比較高的情況，導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓是不均勻一致的，需要將感應(yīng)電壓等效成許多分布電壓源，采用傳輸線理論來處理。第三十七頁，共67頁。3.電磁場對閉合回路的耦合

電磁場對閉合回路的耦合是指回路受感應(yīng)最大部分的長度小于四分之一波長。在輻射騷擾電磁場的頻率比較低的情況下，輻射騷擾電磁場與閉合回路的電磁耦合。4.電磁場通過孔縫的耦合

電磁場通過孔縫的耦合是指輻射騷擾電磁場通過非金屬設(shè)備外殼、金屬設(shè)備外殼上的孔縫、電纜的編織金屬屏蔽體等對其內(nèi)部的電磁騷擾。 上述輻射耦合的具體分析和計算將在后續(xù)章節(jié)中敘述。第三十八頁，共67頁?；脽羝?第三十九頁，共67頁。2.6電磁干擾概述

2.6.1定義：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降

低的電磁現(xiàn)象。（國標(biāo)GB/T4365-1995）

2.6.2電磁干擾的分類

一、按場的性質(zhì)分類

電場干擾、磁場干擾、電磁輻射干擾

二、按傳播途徑分類

傳導(dǎo)干擾：通過電路耦合的干擾。（例如導(dǎo)線傳

輸、電容耦合、電感耦合。）

輻射干擾：通過空間傳輸?shù)母蓴_。第二章電磁干擾第四十頁，共67頁。

第二章電磁干擾第四十一頁，共67頁。

三、按干擾的來源分類

1、自然干擾

①、雷電干擾：雷電放電時，電場強度達到104V/cm以

上，閃電通道中的電流平均可達幾萬安培，最大可

達20萬安培以上，放電時間在ms～s數(shù)量級，一次閃

電釋放的能量就有幾萬千焦耳，干擾信號的頻率主

要在10～100kHz，最高也可以達到100MHz以上。

②、宇宙干擾：來自太陽和其他星系的電磁噪聲，干擾

信號的頻率：幾十M～幾十GHz。例如太陽黑子活動

造成的無線電干擾，可造成通信中斷。第二章電磁干擾第四十二頁，共67頁。

2、人為干擾

人為干擾是指在人類的生活、交通、生產(chǎn)、科學(xué)研究、軍事等項活動中產(chǎn)生的電磁干擾。

四、按信號的功能分類

功能性干擾：設(shè)備正常工作時產(chǎn)生的信號對其它設(shè)

備的干擾，例如……。

非功能性干擾：無用的電磁泄漏產(chǎn)生的干擾，

例如……。

五、按干擾的特性分類

頻率：射頻干擾（低頻、高頻、微波）

工頻干擾（50Hz）

靜態(tài)場干擾（靜電場、恒定磁場）。

波形：連續(xù)波干擾、脈沖波干擾。

帶寬：寬帶干擾、窄帶干擾。

第二章電磁干擾第四十三頁，共67頁。

周期性：有規(guī)則干擾：周期性干擾信號

非周期性干擾信號：隨機干擾

2.6.3產(chǎn)生電磁干擾的三個要素

①、電磁干擾源。

②、對此類干擾敏感的儀器設(shè)備（被干擾體）。

③、干擾信號耦合的通道（傳播途徑：傳導(dǎo)、輻

射)

第二章電磁干擾第四十四頁，共67頁。

2.6.4系統(tǒng)內(nèi)部的干擾與系統(tǒng)之間的干擾

①、系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：系統(tǒng)內(nèi)一部分電路對另一

部分電路的干擾。

例1汽車內(nèi)發(fā)動機點火系統(tǒng)對車內(nèi)通信系統(tǒng)

的干擾。

例2電路板上振蕩電路對其它單元電路的干

擾。

②、系統(tǒng)之間的干擾：一個系統(tǒng)對另一個系統(tǒng)的

干擾

例1計算機對收音機的干擾。

例2高壓輸電線路對通信線路的干擾。第二章電磁干擾第四十五頁，共67頁。

2—2電磁干擾源

2—2—1常見的電磁干擾源

干擾信號，是一個廣泛的概念。一般來說，任何有用的信號和無用的信號都可能成為干擾信號，無用的信號，例如設(shè)備的電磁泄漏就可能對其它設(shè)備造成干擾。對一個設(shè)備有用的信號（例如廣播、電視信號）進入到其它設(shè)備中就可能成為干擾信號。各種電氣設(shè)備都可能出現(xiàn)電磁泄漏，出現(xiàn)接觸不良或火花放電，所以任何一個電氣設(shè)備都可能成為一個干擾源。第二章電磁干擾第四十六頁，共67頁。一、自然干擾源：雷電、宇宙干擾。

二、人為干擾源

1、按使用功能分類

①、廣播、電視、通信發(fā)射設(shè)備，雷達（是利用電磁波傳遞信息的，希望信號越強越好，對其它的設(shè)備造成了干擾）。

②、工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療設(shè)備(ISM設(shè)備)：例如：高頻、微波加熱設(shè)備，高頻、微波醫(yī)療設(shè)備，電動機、電動工具，電焊機，電氣化鐵路，汽車點火系統(tǒng)，計算機及外設(shè)，電子儀器，家用電器等。在利用電磁能時伴有電磁輻射的泄漏。

③、公用電源：高壓輸電線路，繼電器，各種開關(guān)產(chǎn)生的干擾可以沿公用電源傳播，公用電源上還有來自線路上其它設(shè)備的傳導(dǎo)干擾。第四十七頁，共67頁。④、瞬變干擾源：

弧光放電例如：電焊機、大負荷開關(guān)……；

電暈放電例如：高壓輸電系統(tǒng)……；

火花放電例如：汽車點火器，電動機（電刷），電車，電氣化鐵路……；

氣體放電例如：熒光燈……；

靜電放電；

核電磁脈沖。

第二章電磁干擾第四十八頁，共67頁。2、按輻射頻率分類表2－1

3、按傳輸方式分類：傳導(dǎo)干擾源、輻射干擾源輻射場類型電磁干擾源射頻電磁場廣播、電視、通信、雷達發(fā)射設(shè)備，ISM設(shè)備，高壓輸電線路、電氣化鐵路產(chǎn)生的射頻干擾等。工頻電磁場高壓輸電線路、電氣化鐵路靜電場造紙、制革、化纖、橡膠、塑料及粉體材料的生產(chǎn)、加工、運輸?shù)裙に囘^程中由于摩擦、分離產(chǎn)生的靜電；在液體、氣體的灌注、噴射等過程中產(chǎn)生的靜電。恒定磁場工業(yè)電解、磁性材料等行業(yè)中產(chǎn)生的磁場。第二章電磁干擾第四十九頁，共67頁。

傳導(dǎo)干擾源產(chǎn)生干擾的原因干擾的類型信號發(fā)生器、功率放大器、振蕩器基波、各次諧波信號泄漏傳導(dǎo)、輻射脈沖信號發(fā)生器脈沖含有豐富的諧波，頻譜很寬。傳導(dǎo)、輻射繼電器，各種開關(guān)電流突變；接觸電火花放電、弧光放電。傳導(dǎo)、輻射電動機、電動工具啟動電流約是額定電流的4～7倍，形成沖擊電流；電刷和整流子之間滑動接觸引起火花放電。傳導(dǎo)、輻射熒光燈、氣體放電管點燃時電擊穿瞬間產(chǎn)生射頻噪聲；點燃后輝光放電。傳導(dǎo)、輻射計算機及外設(shè)時鐘振蕩器、開關(guān)電源、數(shù)字電路器件、高速數(shù)據(jù)線、頻率變換器等都是高頻干擾源。傳導(dǎo)、輻射第二章電磁干擾第五十頁，共67頁。

傳導(dǎo)干擾源產(chǎn)生干擾的原因干擾的類型數(shù)字電路器件工作于開、關(guān)狀態(tài)，電壓突變，含有豐富的高次諧波。傳導(dǎo)變壓器、電感性器件磁場泄漏；通、斷轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生前沿很陡的瞬變電壓。傳導(dǎo)、輻射電子儀器含有振蕩器等輻射源。傳導(dǎo)、輻射家用電器含有電動機、振蕩器等輻射源。傳導(dǎo)、輻射公用電源交流聲；來自線路上其它設(shè)備的傳導(dǎo)干擾傳導(dǎo)第二章電磁干擾第五十一頁，共67頁。2－2－2傳導(dǎo)干擾源

傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)體（例如導(dǎo)線），或通過電容性器件、電感性器件耦合而傳播的干擾，可分為功能性干擾源和非功能性干擾源。

一、功能性傳導(dǎo)干擾源：系統(tǒng)中某一設(shè)備正常工作時對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾。

例如：各種振蕩器、信號發(fā)生器……

功能性干擾源具有確定的頻率

第二章電磁干擾第五十二頁，共67頁。第二章電磁干擾

輻射干擾源產(chǎn)生干擾的原因干擾的類型廣播、電視、通信、雷達發(fā)射設(shè)備基波、各次諧波、各種交調(diào)干擾輻射高壓輸電線路電暈放電、火花放電輻射電氣化鐵路滑動節(jié)點脫線產(chǎn)生火花放電、弧光放電輻射電焊機弧光放電傳導(dǎo)、輻射高頻、微波加熱設(shè)備高頻、微波輻射輻射高頻、微波醫(yī)療設(shè)備高頻、微波輻射輻射磁療設(shè)備磁場泄漏輻射汽車點火系統(tǒng)火花放電輻射核電磁脈沖E≈105V/m，H≈260A／m傳導(dǎo)、輻射靜電放電火花放電，擊穿電子器件，引起爆炸和火災(zāi)輻射第五十三頁，共67頁。

二、非功能性傳導(dǎo)干擾源：由于接觸不良，放電現(xiàn)象或電流的突然變化產(chǎn)生干擾。

1、接觸不良：電流時斷時續(xù)（也是一種電流突變)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成干擾信號，(接觸噪聲）

2、放電現(xiàn)象：放電脈沖產(chǎn)生頻譜很寬的電磁噪聲。

3、電流突變：形成沖擊電流（例如,電動機起動電流是額定電流的4～7倍)產(chǎn)生干擾電壓：

e＝L·di／dt

4、各種振蕩器、信號發(fā)生器各次諧波信號泄漏。

例：各種轉(zhuǎn)換器和電氣開關(guān)、電動機、電感性器件、熒光燈、機動車火系統(tǒng)、共用電源等。

非功能性干擾信號的頻譜一般很寬

第二章電磁干擾第五十四頁，共67頁。

下面分析一下來自公用電源的傳導(dǎo)干擾：

①、使用同一電源的各設(shè)備的電磁噪聲可通過電源線互相傳送。

②、電力線的天線效應(yīng)，可接受空間的輻射干擾，沿電力線傳播形成傳導(dǎo)干擾。

③、電力線上的放電噪聲：例如：高壓線上的電暈電、電力線上由于接觸不良引起的火花放電、線路上開關(guān)設(shè)備的電弧放電等，可以通過電力線形成傳導(dǎo)干擾。

④、電源系統(tǒng)中的異常電壓：例如：雷擊電壓、線路電流突變引起的干擾電壓、某些設(shè)備產(chǎn)生的異常電壓等可以通過電力線形成傳導(dǎo)干擾。

第二章電磁干擾第五十五頁，共67頁。2－2－3輻射干擾源

輻射干擾是指以電磁波的形式通過空間傳播的干擾

一、功能性輻射干擾源

各種振蕩器、信號發(fā)生器、廣播、電視、通信、雷達發(fā)射設(shè)備等。

二、非功能性輻射干擾源（設(shè)備的電磁泄漏，各種放電輻射）

例如：ISM設(shè)備的電磁泄漏，高壓輸電線路的電暈放電和火花放電、電氣化鐵路的火花放電和弧光放電、機動車輛的點火系統(tǒng)、家用電器、熒光燈、氣體放電管、靜電放電、自然噪聲（大氣干擾，宇宙噪聲等。振蕩器、信號發(fā)生器、廣播、高次諧波的輸出，功率電視、通信、雷達發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生的各次諧波，各種交調(diào)干擾也屬于非功能性輻射干擾。第二章電磁干擾第五十六頁，共67頁。1、設(shè)備的電磁泄漏

①、透過外殼向外輻射，單層機殼屏蔽效果一般為20--60dB，比較強的輻射源產(chǎn)生的電磁輻射可以透過機殼發(fā)生電磁泄漏。

第二章電磁干擾第五十七頁，共67頁。

②、通過機殼上的縫隙、孔洞向外輻射

例如面板上的表頭、刻度盤、各種調(diào)節(jié)軸孔，散熱口……

③、通過連接電纜輻射、電源線發(fā)生輻射泄漏（天線效應(yīng)）

2、放電輻射

①、電暈放電

高壓設(shè)備(例如高壓輸電線)表面附近場強很大（電位梯度大）引起空氣電離而發(fā)生的放電現(xiàn)象，隨空氣濕度的增大而增強。電暈放電的脈沖密度大，幅值較低，干擾信號的低頻分量多（一般在10MHz以下）。

第二章電磁干擾第五十八頁，共67頁。②、火花放電和弧光放電

線路上（例如高壓輸電線路、電氣化鐵路等）由于接觸不良會出現(xiàn)火花放電，電動機的電刷和整流子之間滑動接觸處會出現(xiàn)火花放電，電機動車點火也是利用火花放電。開關(guān)設(shè)備斷開時，或其它電氣接點斷開時（例如：電氣機車、電車的導(dǎo)電弓架脫線等）會發(fā)生弧光放電?；」夥烹娨话愠霈F(xiàn)在火花放電之后，火花放電和弧光放電的脈沖重復(fù)頻率低，幅值大，干擾信號中高頻分量多。第二章電磁干擾第五十九頁，共67頁。

介紹一個試驗：

a、用兩個曲率比較

大的電極，相隔

一間隙，加一電

壓，當(dāng)電壓逐漸

升高時，電極尖

端部分附近場強

很大，出現(xiàn)電暈

放電，然后出現(xiàn)

火花放電和弧光放電。圖2－4

b、若兩電極曲率很小，電極附近場強較小，不

出現(xiàn)電暈放電，直接形成火花放電和弧光放

電。

第二章電磁干擾第六十頁，共67頁。③、輝光放電

主要出現(xiàn)在放電管中(如熒光燈)，輝光放電產(chǎn)生于低氣壓狀態(tài)，也稱為真空放電

④、靜電放電

在造紙、制革、化纖、橡膠、塑料及粉體材料的生產(chǎn)、加工、運輸?shù)裙に囘^程中由