3种电磁干扰传导耦合方式

电容耦合等效电路 

3种电磁干扰传导耦合方式

电感耦合等效电路

3、公共阻抗耦合

许多电气设备和电气元件都需要接地,但是地平面中充满着各种频率的杂散电流。有的设备或器件经接地向地中注入高频电流,因而在大地中形成电场分布,这样一来,在r1点和r2点同时接地的系统中就产生了感应电位差,在印制电路板上也有类似情况的发生。除了这种由于地中杂散干扰电流引起的电磁干扰的情形外,还可能因为接地导线在高频电流的情况下表现出很大的电感值,使本来可以忽略的阻抗表现出很大的数值,并且跨接在导线上的元件之间。电路由于流过公共阻抗的噪声或干扰电流而互相影响,产生了电磁干扰。

以上是最基本的电磁干扰耦合途径,在实际问题中还有许多各式各样的电磁干扰途径,对实际问题的分析也没有一成不变的模板,唯一的原则是具体问题具体分析。

二、电磁辐射耦合

1、静电场、感应电磁场和辐射电磁场

设在一根足够短的直线导线上流过电流I,则在导线的周围产生了磁力线,而在沿着导线方向产生了磁力线。也就是说,在这根导线的附近存在着电场与磁场。当电流I变化时,相应的在导线附近空间的电场与磁场也随之发生变化。该电场与磁场变化在空间的传播即形成所谓的电磁波。其传播速度为光速c,波长为λ。

2、波阻抗

空间中某点的波阻抗,定义为该点的电磁强度与磁场强度之比,用Zw表示,即:

Zw=E/H

(1)远场波阻抗

对于短直导线及偶极子源,可得:

Zw远=︱Eθ︳/︱HФ︳=120πΩ=337Ω

对于环形天线,可得:

Zw远=︱EФ︳/︱Hθ︳=120πΩ=337Ω

而自由空间的特征阻抗Z0等于自由空间的磁导率μ0和介电常数ε0的比值开平方,等于377Ω。

因此,不论是短直导线源还是环状天线源,它们在远场的波阻抗均为377Ω,与自由空间的特征阻抗Z0相等,与源的性质无关。

(2)近场波阻抗

对于短直导线及偶极子源,可得:

Zw近=120πλ/2πr=Z0λ/2πr﹥﹥Z0

对于环形天线,可得:

Zw近=120π2πr /λ =Z0 2πr /λ﹤﹤Z0

近场和远场波阻抗随距离的变化如图所示:

3种电磁干扰传导耦合方式