電磁干擾及常用的抑制技術

1.電磁干擾

電磁干擾(electromagneticinterference，EMI)是指系統在工作過程中出現的一些與有用信號無關的、并且對系統性能或信號傳輸有害的電氣變化現象。構成電磁干擾必須具備三個基本條件：①存在干擾源;②有相應的傳輸介質;③有敏感的接收元件。只要除去其中一個條件，電磁干擾就可消除，這就是電磁抑制技術的基本出發點。

1.1電磁干擾的分類

常見的各種電磁干擾根據干擾的現象和信號特征不同有以下分類方法。

1、按其來源分類

(1)自然干擾。自然干擾是指由于大自然現象所造成的各種電磁噪聲。

(2)人為干擾。由于電子設備和其他人工裝置產生的電磁干擾。

2、按干擾功能分類

(1)有意干擾。有意干擾是指人為了達到某種目的而有意識制造的電磁干擾信號。這是當前電子戰的重要手段。

(2)無意干擾。無意干擾是指人在無意之中所造成的干擾，如工業用電、高頻及微波設備等引起的干擾等。

3、按干擾出現的規律分類

(1)固定干擾。多為鄰近電氣設備固定運行時發出的干擾。

(2)半固定干擾。偶爾使用的設備(如行車、電鉆等)引起的干擾。

(3)隨機干擾。無法預計的偶發性干擾。

4、按耦合方式分類

(1)傳導耦合干擾。傳導耦合是指電磁噪聲的能量在電路中以電壓或電流的形式，通過金屬導線或其他元件(如電容器、電感器、變壓器等)耦合到被干擾設備(電路)。

(2)輻射耦合干擾。電磁輻射耦合是指電磁噪聲的能量以電磁場能量的形式，通過空間輻射傳播，耦合到被干擾設備(或電路)。

1.2電磁噪聲耦合途徑

干擾源對電子設備的干擾是通過一定耦合形式進行的，無論是內部干擾或外部干擾，都是通過“路”(傳輸線路或電路)或“場”(靜電場或交變電磁場)耦合到被干擾設備中的。

1、電磁噪聲傳導耦合

(1)直接傳導耦合。電導性直接傳導耦合最簡單、最常見，但它也是最易被人們忽視的一種耦合方式。在考慮電磁兼容性問題時，必須考慮導線不但有電阻足，而且有電感L，漏電阻R，以及雜散電容C。在實際使用中尤其是頻率比較高時，這些分布參數對信號的傳輸有著十分重要的影響。如何考慮分布參數的影響與傳輸線的長度密切相關。根據傳輸線的長度與傳輸信號頻率的關系可把傳輸線分為長線和短線，對短信號線不必進行阻抗匹配，而對長信號線應在終端進行阻抗匹配。

(2)公共阻抗耦合。當干擾源的輸出回路與被干擾電路存在一個公共阻抗時，兩者之間就會產生公共阻抗耦合。干擾源的電磁噪聲將會通過公共阻抗耦合到被干擾電路而產生干擾。所謂“公共阻抗”通常不是人們故意接人的阻抗，而是由公共地線和公共電源線的引線電感所造成的阻抗和不同接地點問的電位差造成的寄生耦合。公共阻抗耦合主要包括公共地阻抗耦合和公共電源阻抗耦合。

(3)共模電流和差模電流。干擾電流在導線上傳輸時有兩種方式：共模方式和差模方式。一對導線上如流過差模電流則兩條線上的電流大小相等、方向相反，一對導線上如流過共模電流則兩條線上的電流方向相同，一般有用信號都是差模電流。干擾在傳輸線上既可以差模方式出現，也可以共模方式出現。