電磁兼容與噪聲(04-100)

　　引言

　　在有限的空間和有限的頻率資源條件下，如何避免電磁之間的相互干擾也就是電磁兼容性問題。所謂“電磁兼容性”在國家EMI標準中作了如下定義：“設備(分系統、系統)在共同的電磁環境中能一起執行各自功能的共存狀態。即：該設備不會由于受到同一電磁環境中其他設備的電磁發射導致或遭受不允許的降級”。電磁兼容性就是使處于同一電磁場環境下的各種電子電氣設備或系統能夠正常工作而互不干擾。

　　輻射機理

　　電磁場干擾是由于感應源和受感器件周圍的交變電場和磁場同時存在產生的輻射電磁場，其特點是電場分量和磁場分量同時出現且相互垂直。輻射的電磁場之特性是由輻射源的特性來決定的。源的周圍介質以及源與觀察點之間的距離等都能影響電磁場的特性。在源附近的場，其特性主要決定于源的特性：當遠離源的地方，場的性質主要決定于場傳播時所通過的介質。因此，在電磁場輻射源的周圍，可分成近場和遠場兩個范圍，輻射源附近稱近場，距離大于λ/2π的地方稱遠場(λ為波長)。在近場中，噪聲一般是通過電容性耦合或電感性耦合方式傳播到電路中。電場E對磁場H的比值常稱為波阻抗(E/H)。在近場時它決定于源的特性和從源到觀察點的距離，如源為大電流低電壓的情況，則近場主要為磁場，以電感性耦合的噪聲為主;若源為小電流高電壓，則近場主要為電場，以電容性耦合的噪聲為主。當頻率低于1MHz時，電子線路內的噪聲耦合大多是由近場所造成的。因為，根據λ/2π計算的近場范圍很大，在30KHz時，近場范圍可達1.6KM;在遠場時，電磁波的波阻抗Z為電場強度E對磁場強度H之比，即：

　　其中E表示電場，H表示磁場。

　　如將發生源與觀察點之間距離定為r;RX=λ/2π,則在近場中，當發生源主要為電場時：