电磁骚扰、电磁噪声、电磁干扰的三要素有什么区别?

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电磁干扰形成的三要素
[导读]标签:电磁干扰
噪声频谱①电磁骚扰源,②耦合途径或传播通道,③敏感设备。电磁骚扰的传播途径电磁骚扰的传播途径包括传导耦合和辐射耦合。传导耦合必须在骚扰源和敏感设之间有完整的电路连接。这个传输电路可包括
标签:电磁干扰 &噪声频谱
①电磁骚扰源,②耦合途径或传播通道,③敏感设备。
电磁骚扰的传播途径
电磁骚扰的传播途径包括传导耦合和辐射耦合。
传导耦合必须在骚扰源和敏感设之间有完整的电路连接。这个传输电路可包括导线、设备的导电部件、供电电源、公共阻抗、接地平面、电阻、电感、电容、和互感元件等。
辐射耦合是通过介质以辐射电磁波形式传播,骚扰能量按电磁波的规律向周围空间发射,常见的辐射耦合有三种:①骚扰源天线发射的电磁波被敏感设备天线意外接收,称为天线对天线耦合;②空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合;③两根平行导线之间的高频信号感应,称为线对线感应耦合。
传导耦合包括互传导耦合和导线间的感性与容性耦合。辐射耦合包括近场耦合和远场耦合。
电磁骚扰敏感设备
一般将端口分为以下5类:
①外壳端口;②交流电源端口;③直流电源端口;④控制线/信号线端口;⑤接地端口,即系统和地或参考地之间的连接。
根据形成电磁干扰三要素可知,要实现产品的电磁兼容,须从三个方面着手:抑制电磁骚扰源;切断电磁骚扰耦合途径;提高电磁敏感设备的抗干扰能力。
电磁骚扰(EMI)定义
电磁骚扰由寄生的、无用的传导和/或辐射的电信号组成,可能造成系统或设备的性能发生不允许的降级。
在时域内,电磁骚扰可以是瞬变的、脉冲的或稳态的。在频域内,电磁骚扰所包含的频率分量范围可从50Hz的低频直到微波波段;电磁骚扰信号可以是窄带或宽带的,相参或非相参的。电磁骚扰可分为人为的或自然的。
电磁骚扰源分类
电磁骚扰源大致可分为自然骚扰源和人为骚扰源。
电磁骚扰源还可分为宽带或窄带骚扰。宽带骚扰可以进一步分为相参或非相参的。
宽带电磁骚扰:传导与辐射的电磁信号,其振幅随频率变化(频谱密度函数)的频率范围大于指定感受器的带宽。在宽带噪声环境中,感受器的响应对相参噪声信号而言与其频率带宽成比例,对非相参噪声信号而言与其频率带宽的平方根成比例。宽带信号的频谱密度振幅函数,除了是频率的函数外,还要用指定的带宽来表示。宽带噪声可定义成一个函数,其频谱密度在感兴趣的频率范围内是频率的连续函数。
窄带电磁骚扰:其振幅随频率变化(频谱密度函数)的频率范围窄于指定感受器的带宽。在窄带噪声环境中,一旦感受器的带宽大于噪声信号的频率范围时,感受器的响应就与其带宽无关。窄带噪声可用数学来定义时,其频谱密度在感兴趣的频率范围内作为频率函数的一根谱线。
电磁噪声的频谱
电磁噪声的频谱非常宽。
我们不必要去研究每一条谱线及其相位,甚至对其包络的变化细节也不必过分地关心。一般只需注意包络顶端连线的变化规律,就能对不同时域波形相应的频域特性有个大体的了解。这种了解对于理解电磁噪声的传播以及电磁兼容测量已是够了。
电磁骚扰的幅度(电平)
骚扰幅度可表现为多种形式,除了用不同型号的幅度分布(即概率,它是确定的幅度值出现次数的百分率)表示外,还可用正弦的(具有确定的幅度分布)或&随机的&概念来说明骚扰性质。
电磁骚扰的波形
电气骚扰有各种不同的波形,如矩形波、三角波、余弦形波、高斯形波等等。由于波形是决定带宽的重要因素,设计人员应很好地控制波形。为了保持定时准确度或保证某种形式的准确动作,有时需要上升很陡的波形。然而,上升斜率越陡,所占的带宽就越宽。
各种波形占用带宽由宽到窄的排列为:
矩形波-锯齿波-梯形波-三角波-余弦形波-高斯形波。
由此可见,使干扰减小到最小的方法之一,是在可靠工作的情况下使设计的脉冲波形,具有尽可能慢的上升时间。通常脉冲下的面积决定了频谱中的低频含量,而其高频成份与脉冲沿的陡度有关。在所有脉冲中,高斯脉冲占有频谱最窄。
电磁骚扰的出现率
骚扰信号在时间轴上出现的规律称为出现率。按出现率把电函数分为周期性、非周期和随机的三种类型来考虑。周期性函数是指在确定的时间间隔(称之为周期)内能重复出现;非周期性函数则是不重复的,即是没有周期,但出现是确定的,而且是可以预测的。随机函数则是以不能预测的方式变化的电函数,它的表现特性是没有规律的。随机函数的定义允许限定其幅度或频率成份,但要防止用时间函数来分析、描述它。
通常,干扰问题中遇到的周期电压和电流是功能性的,它们的产生是为了特定的目的,如50Hz电源及其谐波或遥测信号。许多非周期性电压和电流也是用于特定目的,如指令脉冲。然而随机电压电流则是无用副产品,或是自然产生的,如热噪声。
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3秒自动关闭窗口电磁骚扰_银河百科
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电磁骚扰_银河百科
一、什么是电磁骚扰
  任何可能引起装置设备或者系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象叫做电磁骚扰,电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化,是一种客观存在电磁现象。
二、电磁骚扰是怎么产生的
  高速数字信号线路、开关电路、脉冲发生电路和大功率控制电路等在极短的时间内电压电流急速变化的场合,所含有电感和电容的电路通断的场合,磁场、电场、电荷等电量急速变化的场合,都会产生电磁骚扰。
  所有电气产品向外发出噪声,开关电源中的功率开关管在高频下的通、断过程产生大幅度的电压和电流跳变,开关动作的电路中,电压/电流的增大或衰减时间t越短,则噪声的带宽越宽;急速变化的电压V及电流I的幅值越大,则噪声的幅度越大,都会产生强大的电磁骚扰,特别是在电感性负载的电路中,电路从通转换成断的瞬间,电磁骚扰非常大。
  电磁骚扰源可划分为两类:
  1、窄带骚扰源(例如车辆具有时钟、晶振、微处理器和显示器中的数字逻辑的电子零部件);
  2、宽带骚扰源(例如电机和点火系统),大多数仪器即是宽带骚扰源也是窄带骚扰源,而有些只是某单一的骚扰源。
  宽带骚扰源可分为短时宽带和长时宽带。
电磁骚扰传播途径示意图
三、电磁干扰和电磁骚扰有什么区别
  电磁骚扰是构成复杂电磁环境的主体,是复杂电磁环境的起因。但是电磁干扰是复杂电磁环境下设备通常的表现后果,是已经造成的影响。
  打个比方,A在打电话产生的电磁波,对正在打电话的B来说是电磁骚扰,但是如果影响了B的通话,就称为电磁干扰。
  作者:hb_yinhe
  湖南银河电气有限公司()
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