什么是“電磁騷擾”

?問：最近在看資料時，常遇到“電磁騷擾”和“電磁干擾”兩個術語，它們有什么不同？
?答：根據中華人民共和國國家標準GB/T4365-1995，“電磁兼容術語”，電磁騷擾和電磁干擾的定義分別如下：?
?電磁騷擾：任何可能引起裝置、設備或系統(tǒng)性能降低或對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。
?電磁干擾：電磁騷擾引起的設備、轉輸通道或系統(tǒng)性能的下降。
?從上面定義可知，電磁騷擾僅僅是電磁現(xiàn)象，即客觀存在的一種物理現(xiàn)象，它可能引起降級或損害，但不一定已經形成后果。而電磁干擾則是電磁騷擾引起的后果。
?問：電磁騷擾什么場合最多，它們是怎樣產生的？
?答：電磁騷擾最多的場合如下：高速數(shù)字信號線路、開關電路、脈沖發(fā)生電路和大功率控制電路等在極短的時間內電壓電流急速變化的場合，所含有電感和電容的電路通斷的場合。
?另外，磁場、電場、電荷等電量急速變化時，同樣產生電磁騷擾。
?開關動作的電路中，電壓/電流的增大或衰減時間t越短，則噪聲的帶寬越寬；急速變化的電壓V及電流I的幅值越大，則噪聲的幅度越大。
?特別是在電感性負載的電路中，電路從通轉換成斷的瞬間，容易產生如圖1所示的斷續(xù)的電磁干擾。圖中的噪聲波形由小逐漸變大，這對應了開關觸點之間的距離由小到大的過程。
?問：高壓線會產生什么樣的電磁波，它會有什么影響，怎么對付這種騷擾？
?答：隨著電力需求的增長，電力傳送越來越高壓化。高壓往往會發(fā)生局部放電，向空間發(fā)射電磁波。這種電磁波對中波廣播信號和VHF頻帶的電視信號影響最大。
A.?噪聲特性?
?局部放電可以分為正電暈放電、負電暈放電和火花放電三種。三種放電的頻率特性如圖1所示。從圖中可以看出，正電暈放電產生噪聲隨著頻率的增加按照正比例規(guī)律衰減，因此重要對中波廣播信號產生騷擾?；鸹ǚ烹姰a生的噪聲，從廣播頻段到電視頻段幾乎沒有衰減，因此對廣播和電視都有影響。
?另外，導體表面電位的變化越大，越容易發(fā)生正電暈放電，因此導體表面上一旦有水滴狀突起物，噪聲舊會增加。因此雨天的噪聲比晴天要大，雨越大，噪聲越強，但是當降雨量超過10mm?/?h時，噪聲就不再增加。
B.?對策：使用較粗的導體或多根導體能夠減小導體表面電位變化，從而抑制噪聲。絕緣子上的放電往往是由于受到鹽分等污染或固定不好產生。這時，可用噪聲檢測器查出問題所在，然后采取適當?shù)拇胧?
?問：那些方法能夠減小電磁騷擾？請簡單介紹一下。
?答：減小電磁騷擾的方法有屏蔽、濾波、電路設計、線路板布線等。
?屏蔽：用金屬材料將機箱內部產生噪聲封閉起來的方法稱為屏蔽。屏蔽對防止外部噪聲進入機箱也是同樣有效的。電場屏蔽和磁場屏蔽的方法是不同的。
?電場屏蔽中用導體將噪聲源包圍起來，然后接地，舊能達到屏蔽的目的。并且，由于導體表面的反射損耗很大，因此很薄的材料（鋁箔、銅箔）也有很好的屏蔽效果。另外，機箱上即使有縫隙，也不會產生太大的影響。
?磁場屏蔽中，直流磁場/低頻磁場和高頻磁場的屏蔽方法是不同的。直流磁場/低頻磁場的屏蔽需要用厚的高導磁率材料包圍起來，高頻磁場的屏蔽要使用導電率高的材料完全封閉起來。
?濾波：將有用信號和噪聲分離開，濾除噪聲的器件。根據電路原理，有用扼流圈阻止噪聲的方法，用電容旁路噪聲的方法，和兩者結合的方法，如圖1所示。?
?電路設計：由于時鐘頻率越高，高頻能量輻射越強，因此在數(shù)字電路中不要使用過高的時鐘頻率。線路板上的總線、較大的環(huán)路面積和較長的導線都是強輻射源，因此，除非必要，要盡量避免這些情況的出現(xiàn)。使用大規(guī)模集成電路能夠大幅度減少線路板上走線，從而減小輻射。在選用集成電路時，也有些問題需要注意。例如，高速MOS電路在高頻使用時，消耗功率較大，并且由于輸出電壓幅度較高，低頻段的高次諧波較強，這些都會導致較強的輻射。高速肖特基電路由于脈沖上升時間很短，因此會在很高的頻率范圍內產生輻射。在功能允許的條件下，盡量使用標準型電路。
?線路板：線路板上的走線是主要的輻射源。走線產生輻射主要是由于邏輯電路中電流的突變，在導線的電感上產生了感應電壓，這個電壓會產生較強的輻射。另外，由于導線其著輻射天線的作用，因此導線的長度越長，輻射的效率越高。因此，線路板布線的基本原則是，減小導線的電感，例如使用最短的走線，電流較大的電源線和地線要粗一些。圖2是一個鎖相環(huán)路的實例。（a）是采取措施前的情況，（b）是采取措施以后的情況。所采取的措施包括將集成電路之間的聯(lián)線縮短為1/2，地線改為地線網格。從圖中可以看出，輻射改善了20dB以上。