電磁兼容設計及其應用

摘要：以實際工程中常遇到的電磁兼容問題為背景，簡要地介紹了有關電磁干擾及有關抗干擾措施方面的內容。通過對接地方法、屏蔽思想和濾波手段的詳細論述和獨到見解，提出了系統電磁兼容的設計思想以及解決方法，并對實際工作中常見的干擾、濾波及接地等電磁兼容現象給出相應分析與解決建議。
關鍵詞：電磁兼容；抗干擾措施；濾波手段；屏蔽；接地方法

0 引言
電磁兼容技術是一門迅速發展的交叉學科，涉及電子、計算機、通信、航空航天、鐵路交通、電力、軍事以至人民生活各個方面。在當今信息社會，隨著電子技術、計算機技術的發展，一個系統中采用的電氣及電子設備數量大大增加，而且電子設備的頻帶日益加寬，功率逐漸增大，靈敏度提高，聯接各種設備的電纜網絡也越來越復雜，因此，電磁兼容問題日顯重要。

1 基本概念和術語
1．1 電磁兼容性定義
所謂電磁兼容性(EMC)是指電子線路、系統相互不影響，在電磁方面相互兼容的狀態。IEEE C63．12-1987規定的電磁兼容性是指“一種器件、設備或系統的性能，它可以使其在自身環境下正常工作并且同時不會對此環境中任何其他設備產生強烈電磁干擾”。
1．2 電磁干擾三要素
一個系統或系統內某一線路受電磁干擾程度可以表示為如下關系式：

式中：G為噪聲源強度；C為噪聲通過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素；I為受干擾設備的敏感程度。
G，C，I這三者構成電磁干擾三要素。電磁干擾抑制技術就是圍繞這三要素所采取的各種措施，歸納起來就是：抑制電磁干擾源。切斷電磁干擾耦合途徑；降低電磁敏感裝置的敏感性。
1．3 地線的阻抗與地環流
1．3．1 地線的阻抗
電阻指的是在直流狀態下導線對電流呈現的阻抗，而阻抗指的是交流狀態下導線對電流的阻抗，這個阻抗主要是由導線的電感引起的。如果將10 Hz時的阻抗近似認為是直流電阻，當頻率達到10 MHz時，它的阻抗是直流電阻的1 000～100 000倍。因此對于射頻電流，當電流流過地線時，電壓降是很大的。為了減小交流阻抗，一個有效的辦法是多根導線并聯，以減少和地線之間的電感。當兩根導線并聯時，其總電感L為：

式中：L1是單根導線的電感；M是兩根導線之間的互感。
1．3．2 地環流
由于地線阻抗的存在，當電流流過地線時，就會在地線上產生電壓。這種干擾是由電纜與地線構成的環路電流產生的，因此成為地環路干擾，如圖1所示。