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电磁干扰的防护

电磁干扰的防护

点击数:7546 次   录入时间:03-04 11:44:18   整理:http://www.55dianzi.com   防、抗干扰技术

  一般来说,构成电磁干扰有三个要素,即干扰源、干扰的传播途径及受干扰的对象。这些要素理所当然也是电磁干扰防护工作的主要内容。因此,首先要对干扰源(如变频器)从本质角度进行改进,减少干扰电磁场的产生;对于电缆等媒介来说,应尽可能减小传导或辐射电磁场的影响;对于接收器来说,也应当加强电磁防护,保护元器件或系统的正常工作。

  传导干扰电磁波的解决相对简单一些,可通过增加滤波器等装置来抑制;辐射干扰则需要采取控制其传播路径,使其不影响工作元件。

  屏蔽是辐射电磁干扰的有效控制方法。其目的有两方面:一是控制内部辐射区域的电磁场,不使越出某一区域;二是防止外来的辐射进入某一区域。对不同性质电磁场的屏蔽有其不同的屏蔽机理,包括电场屏蔽(静电场及交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(静磁场及交变磁场屏蔽1及电磁场屏蔽f同时存在电场及磁场的辐射电磁场的屏蔽)等。

  电场屏蔽是为了消除或抑制由于电场耦合引起的干扰。对于高电压、小电流的干扰源,近场以电场为主。众所周知,利用金属屏蔽体对电场可以起屏蔽作用,屏蔽体必须完善并良好接地,否则起不到屏蔽作用。

  磁场屏蔽是为了消除或抑制由于磁场耦合引起的干扰,其典型的干扰源以低电压、大电流为主。由于磁力线主要集中在低磁阻的磁路通过,因此对磁场的屏蔽主要利用高磁导率的材料,如铁、镍钢、坡莫合金等。

  在“封闭”的屏蔽体内,可起到磁屏蔽的作用。对于高频磁场,主要靠屏蔽壳体上感生的涡流所产生的反磁场起排斥原磁场的作用。涡流越大,屏蔽效果越好。换句话说,就是希望屏蔽体的导电率优良,如铜、铝等。随着频率增大,涡流也增大,直至屏蔽体的磁场趋于平衡稳定。由于趋肤效应,在选择屏蔽材料时,还应考虑屏蔽的经济合理性。

  对于远场频率较高的平面波电磁场,需要将电场与磁场同时屏蔽,即电磁屏蔽。由于电磁波传播介质与金属的波阻抗不一致,二者相差较大,到达导体屏蔽体的表面时,就会产生较大的反射损耗,同时与高频磁场屏蔽一样,涡流产生的反磁场抵消原干扰磁场并产生热损耗。

  屏蔽体的厚度越大,电磁波的能量损耗越大。

  综上所述,无论是电场屏蔽、磁场屏蔽或电磁场屏蔽,其屏蔽的效果均与反射和吸收的效果相关,也即与屏蔽体材料的电导率、磁导率、厚度及电磁波的频率有关。因此,在实施屏蔽设计的过程中,屏蔽体的结构往往是屏蔽能否达到设计要求的成败关键,根据不同电磁环境,应系统地分析和决定影响屏蔽效果的各种因素,以便根据屏蔽的要求合理的选择屏蔽材料及设计屏蔽体厚度。另外,屏蔽接地的好坏对屏蔽效能也起着很大的影响。

  为了降低平衡双导线上的辐射性异模干扰,应减小两传输导线之间的间距,因为异模干扰的大小取决于两往复导线上感应电动势之差,如果两导线分别与干扰源的距离相等,则异模干扰电压为零。所以为了降低异模电压,就应减小导线间的距离,然而随着间距的减小,线间电容会增大,以致影响其高频特性,因此应在电容耦合干扰与,异模干扰之间寻找一个合适的距离,同时以绞线代替平行双导线或采用多层复合屏蔽。




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