電磁干擾對(duì)無線電設(shè)備的影響及防范措施

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1、電磁干擾對(duì)無線電設(shè)備的影響及防范措施【摘要】本文主要介紹了電磁干擾對(duì)無線電設(shè)備的影響、電磁干擾的基木概念和產(chǎn)生干擾的途徑，并結(jié)合產(chǎn)生電磁干擾的三個(gè)因素，重點(diǎn)研究分析了抑制電磁干擾的防范措施?！娟P(guān)鍵詞】噪聲；電磁干擾；抗干擾在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)屮，隨著不同電子裝置的廣泛使用，各種形式的電磁干擾（EMI）對(duì)無線電設(shè)備的影響日益嚴(yán)重，有時(shí)候直接影響系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量，降低信號(hào)的信噪比。無線電信號(hào)在傳輸過程中，需要一定的信號(hào)噪聲比，簡稱信噪比。電磁干擾越大，將越會(huì)影響無線電信號(hào)的質(zhì)量，從而使信噪比下降，導(dǎo)致無線電設(shè)備的有效性能和技術(shù)指標(biāo)下降，進(jìn)而也會(huì)使無線電通信距離變短。如

2、人們?cè)谑湛措娨晻r(shí)，由于電磁干擾的影響，使電視屏幕圖像產(chǎn)生抖動(dòng)、扭曲、變形和出現(xiàn)雪花狀；人們?cè)谑章爮V播時(shí)，因電磁干擾的影響，使收音機(jī)發(fā)出嘰嘰聲，無法正常收聽。另外，無線電設(shè)備控制系統(tǒng)受到電磁干擾時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)失控或誤控動(dòng)作，使控制系統(tǒng)的可靠性和有效性降低，并危及安全。因此，如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力和加強(qiáng)無線電設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用屮對(duì)電磁干擾的防范措施則顯得尤為重耍。1基本概念1.1噪聲為電路中除所需要信號(hào)外的其他任何電氣信號(hào)或能量。但是有一點(diǎn)我們要認(rèn)識(shí)到：電路的非線性所造成的失真，這是電路的設(shè)計(jì)問題，而不是真正的噪聲問題。不過它耦合到英他電路長，則可能被認(rèn)為是該

3、電路的噪丿心1.2噪聲的一般分類一是內(nèi)部噪聲，這是因元器件本身不規(guī)則變化或因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)間過長而產(chǎn)生的熱噪聲所致；二是人為噪聲，如電動(dòng)機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)等人為因索所產(chǎn)生的噪聲；三是自然界的天然噪聲，如打雷閃電、太陽黑子爆炸等。1.3電磁干擾為噪聲所導(dǎo)致的異常影響，并造成不必要的結(jié)果則稱為電磁干擾。通常電磁丁擾無法完全被去除，僅能將它減弱，使其無法產(chǎn)生丁擾。2電磁干擾途徑電磁干擾必須同時(shí)具備三個(gè)因素：即干擾產(chǎn)生源、干擾傳導(dǎo)途徑和受到電磁干擾的感受體，圖1為簡化的電磁干擾傳播路徑示意圖。2.1干擾源在實(shí)際設(shè)備工作中，我們常見的干擾源大體有三種，第一種是在電子設(shè)備及

4、控制系統(tǒng)外部產(chǎn)生的干擾源，如雷電、無線電雷達(dá)發(fā)射或接收天線所輻射的電磁能量、廣播電視系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、正眩波信號(hào)源和電磁脈沖等產(chǎn)生的干擾源；第二種是電子設(shè)備及控制系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的干擾源，如由于電壓電流突變、配線阻抗、振蕩電路互聯(lián)、元件或電路的耦合等產(chǎn)生的干擾源；笫三種是電纜或傳導(dǎo)線相互間的串?dāng)_。2.2干擾傳導(dǎo)路徑電磁噪聲從干擾源傳輸?shù)奖桓蓴_的感受體有兩種基木途徑；輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。輻射干擾時(shí)指干擾源通過空間把其信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的過程。傳導(dǎo)干擾是指干擾源通過傳導(dǎo)線把信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)的過程。通過上述三種干擾源在輻射干擾的傳導(dǎo)路徑中將

5、會(huì)產(chǎn)生9種不同組合，即天線對(duì)天線、天線對(duì)機(jī)殼、天線對(duì)傳導(dǎo)線、機(jī)殼對(duì)天線、機(jī)殼對(duì)機(jī)殼、機(jī)殼對(duì)傳導(dǎo)線、傳導(dǎo)線對(duì)夭線、傳導(dǎo)線對(duì)機(jī)殼、傳導(dǎo)線對(duì)傳導(dǎo)線，這9種電磁干擾途徑所產(chǎn)生的影響并不完全相同，其中只有三種途徑所產(chǎn)生的干擾比較嚴(yán)重。一是如果設(shè)備含天線，且處理信號(hào)是以載波形式輸送，則天線對(duì)天線的輻射路徑為主要干擾途徑。二是若干擾源含天線設(shè)備，而被丁擾端或接受端并沒有天線設(shè)備，則主要丁擾途徑為天線對(duì)傳導(dǎo)線。三是若設(shè)備間的位置相當(dāng)靠近，一且導(dǎo)線間的間隔很小，則主要干擾路徑為傳導(dǎo)線對(duì)傳導(dǎo)線。另外，傳導(dǎo)干擾也冇可能是引起干擾的主要途徑。大體上可以分為兩類：一類是干擾源直接

6、經(jīng)實(shí)際導(dǎo)線干擾附近電子設(shè)備，這一類電磁干擾經(jīng)常借電力供應(yīng)傳輸干擾其他的儀器設(shè)備，如開關(guān)式電源供應(yīng)器的高頻噪聲或電力線上的浪涌都常經(jīng)電力線干擾其他的電子設(shè)備。另一類是電路或網(wǎng)絡(luò)間的共用阻抗或許多儀器設(shè)備的接地位置不在同一點(diǎn)，也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。儀器越多，安裝位置越復(fù)雜，則電磁干擾越趨于嚴(yán)重。2.3感受體感受體是指電磁丁擾危害的對(duì)象。有了干擾，還必須要有「就感受體（即被干擾的對(duì)象），才能造成干擾源的危害。如果沒有感受體，也就不存在所謂的干擾影響、干擾危害。因此，我們?cè)诜治鲭姶旁肼晫?duì)設(shè)備造成的干擾問題時(shí)，要首先針對(duì)上面所談到的三個(gè)因素：了解電磁干擾源是什么，傳導(dǎo)

7、途徑有哪些，而哪些能算是電磁干擾的感受體。然后才能將電磁干擾問題進(jìn)行分段解決：(1)盡量把電磁干擾抑制在干擾源附近。(2)降低感受體對(duì)電磁干擾的反應(yīng)。(3)減少傳導(dǎo)路徑對(duì)電磁的傳輸量。3電磁干擾的防范措施無線電設(shè)備及控制系統(tǒng)在進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)，需要研究分析設(shè)備可能產(chǎn)生干擾的部位，可能傳輸干擾的途徑和可能接受干擾的敏感元件，并有針對(duì)性地采取抑制電磁干擾的方法。經(jīng)研究分析抗電磁干擾的防范措施主要有三種方式，即濾波、屏蔽、接地。3.1濾波濾波可以抑制電磁的傳導(dǎo)干擾。敏感電子設(shè)備通過電源線、電話線、控制線和信號(hào)線等線路傳導(dǎo)電磁丁擾信號(hào)。對(duì)于傳導(dǎo)干擾常采用低通

8、濾波器濾波，可以得到有效的抑制。但在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮濾波的特性，如頻