电磁干扰及其抑制方法的研究
浅析开关电源的电磁干扰及抑制方法
杜 卫军
科技论 坛 Ｉ Ｉｌ
张 霆
浅析 开关 电源 的电磁 干扰及抑制 方法
（ 陕西长岭电子科技有限责任公 司， 陕西 宝鸡 ７ １０ ） ２ ０６
摘 要： 先分析 了开关电源产生电磁干扰的机理， 目前几种有 效的开关电源电磁干扰措施进行 了分析 比较， 为开关 电源电磁 干扰 的进 一步 就 并 研究提 出参考建议。 关键词： 开关电源； 电磁干 扰； 抑制 ； 耦合
—
—６一Leabharlann 引言 数的提取和近场干扰估计的难度。 频共存的电路系统中， 应分别将低频电路、 高频电 随着科学技术的高速发展 ， 电子系统的应用 ３Ｅ 测试技术 ＭＩ 路、 功率电路的地线单 独连接后， 再连接到公共参 领域越来越广泛， 子设备的种类也越来越多 ， 电 电 目前诊断差模共模干扰的三种方法： 射频电 考 上。 子设备与人们的工作、 生活的关系 日 益密切， 它们 流探头、 差模抑制网络、 噪声分离网络。用射频电 滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例 对开关电源的要求越来越高。电子设备的 小型化 流探头是测量差模共模干扰最简单的方法 ， 但测 如， 在电源输入端接上滤波器 ． 可以抑制开关电源 和低成本化， 促使开关电源朝着轻 、 小和高效 量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差 产生并向电网反馈的干扰，也可以抑制来 自电网 薄、 率的方向发展。但随着开关电源工作频率的不断 模抑制网络结构简单 ， 测量结果可直接与标准限 的噪声对电源本身的侵害。 在滤波电路中， 还采用 提高，印制电路板的走线和元件的布局不当等原 值 比较 ， 但只能测量共模干扰。噪声分离网络是最 很多专用的滤波元件 。如穿心电容器 、三端电容 因， 它会产生各种干扰。 这些干扰将会严重地污染 理想的方法 ， 但其关键部件变压器的制造要求很 器、 铁氧体磁环， 它们能够改善电路的滤波特性。 电网， 影响邻近电子设备的正常工作。 尽量降低开 高。 恰 当地设计或选择滤波器，并正确地安装和使用 关电源的电磁干扰 ， 提高其使用范围 ， 是从事开关 ４目 前抑制干扰的『 １ 种方法 滤波器 是抗干扰技术的重要组成部分。 电源设计与应用时必须考虑的问题。 ５目 前开关电源 Ｅ Ｉ Ｍ 抑制措施的不足之处 形成电磁干扰的三要素是干扰源、 传播途径 目 许多科研院所都进行了开关电源 Ｅ Ｉ 和受扰设备。 前。 Ｍ 因而 抑制电 磁干扰也应该 从 这三方 现有的抑制措施大多从消除干扰源和受扰设 （ ｅｔ ｍ ｇｅ ｃ ｎ ｒ ｒ ｃ 的研究 ， Ｅ ｃ ｏ ａｎｔ ｔ ｅ ｎｅ ｌ ｒ ｉ Ｉｅ ｅ ） ｆ 他们中有些 面着手。首先应该抑制干扰源，直接消除干扰原 备之间的耦合和辐射 ， 切断电磁干扰的传播途径 从Ｅ Ｉ Ｍ 产生的机理出发 ， 有些从 Ｅ Ｉ Ｍ 产生的影响 因； 其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和 出发 ， 这的确是抑制干扰的一种行之有效的办法 ， 消除干扰 ， 或提高 出发 ， 都提出了许多有实用有价值的方案 ， 这里我 辐射， 切断电磁干扰的传播途径； 第三是提高受扰 但很少有涉及直接控制干扰源， 分析比较了几种有效的方案，并为开关电源 Ｅ Ｉ 设备的抗干扰能力， Ｍ 减低其对噪声的敏感度。 前 受扰设备的抗扰能力 ， 目 其实后者还有许多发展的 抑制干扰 的几种措施基本 匕 都是用切断电磁干扰 空间 。 ｌ 开关电源电磁干扰的产生机理 ６改进措施的建议 源和受扰设备之间的耦合通道，它们确是行之有 开关电源产生的干扰。 按噪声干扰源种类来 效的办法。常用的方法是屏 、 蔽 接地和滤波。 目前从电磁干扰的传播途径 出发来抑制干 分， 可分为尖峰干扰和谐波干扰两种； 若按耦合通 采用屏蔽技术可以有效地抑制开关 电源的电 扰 ， 渐进成熟。 已 我们的视 回到开关电源器件 要 路来分， 可分为传导干扰和辐射干扰两种。 现在按 磁辐射干扰。 例如， 功率开关管和输出二极管通常 本身来 ， 从多年的工作实践来看， 在电路方面要注 噪声干扰源来分别说明：二极管的反向 恢复时间 有较大的功率损耗 ， 为了散热往往需要安装散热 意以下 几 ： 引起的干扰 。高频整流回路中的整流二极管正向 器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要导 印制板布局时，要将模拟电路区和数字电路 导通时有较大的正向电流流过， 在其受反偏电压 热 陛 能好的绝缘片进行绝缘 ， 这就使器件与底板 区合理地分开， 电源和地线单独引出 ， 电源供给处 而转向截止时 ， 由于 Ｐ Ｎ结中有较多的载流子积 和散热器之间产生了分布电容， 开关电源 的底板 汇集到一点； Ｐ Ｃ Ｂ布线时，高频数字信号线要 累， 因而在载流子消失之前的一段时间里， 电流会 是交流电源的地线 ，因而通过器件与底板之间的 用短线 ， 主要信号线最好集中在 Ｐ ｃ Ｂ板中心 ， 反 向流动， 致使载流子消失的反向恢复电流急遽 分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模 同时电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线 减少而发生很大的电流变化（ｉ Ｏ ｄｄ 。 ／ 可以根据耦合系数来布线 ， 尽量减少 干扰 ， 解决这个问题 的办法是采用两层绝缘片之 隔开。其次 ， 开关管工作时产生的 谐波干扰。 功率开关管 间夹一层屏蔽片， 并把屏蔽片接到直流地上， 割断 干扰耦合。 在导通时流过较大的脉冲电流。 例如芷 激型、 推挽 了 射频干扰向输入电网 传播的途径。为了抑制开 印制板的电源线 和地线印制条尽可能宽 ， 以 型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近 关电源产生的辐射 ，电磁干扰对其他电子设备的 减小线阻抗 ， 从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。 似为矩形波， 其中含有丰富的高次谐波分量。当采 影响，可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽 器件多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引 用零电流 、零电压开关时， 这种谐波干扰将会很 罩， 然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为 脚度， 以减小元件分布电感的影响。 在电源端尽可 小。另外。 功率开关管在截止期间， 高频变压器绕 体 ， 就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部 能靠近器件接人滤波电容，以缩短开关电流的流 组漏感引起的电流突变， 也会产生尖峰干扰。 分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。 例如 ， 静 通途径， 如用 ｌ Ｆ铝电解和 ｎ１ Ｆ 电容并联 ０ 交流输入回路产生的干扰。无工频变压器的 电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰 ；电磁屏 接 在电源脚 上 。 于高速 数字 Ｉ 对 ｃ的电源端 可 以用 开关电源输 ＾ 端整流管在反向恢复期间会引起高 蔽用的导体厉 上可以不接地 ，但不接地的屏蔽 钽电解电容代替铝电解电容，因为钽电解的对地 狈４ 频衰减振荡产生干扰。 导体时常增强静电耦合而产生所谓“ 负静电屏蔽” 阻抗 比铝电解小得多。 开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量， 效应 ， 所以仍以接地为好 ， 这样使电磁屏蔽能同时 ７结论 通过开关 电源的 输入输 出 线传播出去而形成的干 发挥静电屏蔽的作用 。电路的公共参考点与大地 产生开关电源电磁干扰的因素还很多 ， 抑制 扰称之为传导干扰； 而渚波和寄生振荡的能量。 通 相连 ， 可为信号回路提供稳定的参考 电位。因此 ， 电磁干扰还有大量的工作。全面抑制开关电源的 过输入输出线传播时， 都会在空问产生电场和磁 系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考 各种噪声会使开关电源得到更广泛的应用。 场。 这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。 地线各 自形成接地母线后 ， 最终都与大地相连。 参考 文献 ２联 电源 Ｅ 的托 ＭＩ 在电路系统设计中应遵循 “ —点接地”的原 ｆ 元玲． １ １曾 浅谈开关电源电磁干扰的押制措施 作为工作于开关状态的能量转换装置。 开关 则 ， 如果形成多点接地 ， 会出现闭合 的接地环路 ， 科技创新导报， ２ ］ 电源的电压、电流变化率很高， 产生的干扰强度 当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声， 实际 ［刘志雄 浅议开关电源的干扰源 湖南农机 ， １ 较大； 干扰源主要集中在功率开关期间以 及与之 上很难实现“ 一点接地” 。因此 ， 为降低接地阻抗 ， ｆ周邦雄 实用电源技术手册。 ３ 相连的散热器和高频变压器 。 相对于数字电路干 消除分布 电容的影响而采取平面式或多点接地 ， 扰源的位置较为清楚； 开关频率不高（ 从几十千赫 利用—个导电平面 （ 底板或多层印制板电路的导 和数兆赫兹） ，主要的干扰形式为传导干扰和近场 电平面层等） 作为参考地， 需要接地的各部分就近 干扰 ； 而印刷线路板（ 走线通常采用手工 接到该参考地上。 Ｐｃ Ｂ） 为进一步减小接地回路的压降， 布线 ， 具有更大的随意性， 这增加了 Ｐｃ Ｂ分布参 可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高
电磁兼容性与干扰抑制技术研究
电磁兼容性与干扰抑制技术研究随着现代电子设备的快速发展和普及，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）和干扰抑制技术成为了电子工程领域中的一个重要研究方向。
在电子设备密集、高频、高速的工作条件下，电磁兼容性问题越发显著，影响到设备的可靠性和性能。
因此，研究电磁兼容性与干扰抑制技术对于确保电子设备的正常运行具有重要意义。
首先，对于电磁兼容性技术的研究来说，了解电磁辐射和敏感性是至关重要的。
电磁辐射是指电子设备在工作过程中产生的电磁波的传播，它可以通过空气、导线等媒介传递。
而电子设备的敏感性则表示了其容易受到来自外部电磁场中的干扰。
为了提高电磁兼容性，需要通过设计合理的电路和原理，改善设备的辐射特性，同时增加设备对干扰的抵抗能力。
其次，干扰抑制技术的研究涉及到对电磁干扰的分析和抑制。
电磁干扰是指电子设备之间或设备与外部环境之间发生的相互干扰现象。
这种干扰可能导致设备的失效、数据错误或性能下降。
因此，需要通过设计合适的滤波器、隔离器和屏蔽措施等，来抑制干扰的传播和影响。
在电磁兼容性和干扰抑制技术的研究中，有几个关键的方面需要考虑。
首先是电磁兼容性的测试与评估。
通过对设备进行电磁兼容性测试，可以评估设备的性能和耐受能力。
这些测试包括辐射发射、辐射抗扰度、传导发射和传导抗扰度等。
其次是电磁干扰的起源和传播机制的研究。
了解干扰的来源和传播途径，可以采取相应的措施降低电磁干扰的影响。
此外，研究电磁兼容性和干扰抑制技术还需要考虑设备的工作环境和使用条件，以便对相应的问题进行针对性的研究和解决。
在电磁兼容性和干扰抑制技术的研究中，还存在一些挑战和难点。
首先是频率范围的扩展。
随着电子设备工作频率的不断增加，对电磁兼容性的要求也越来越高。
因此，需要研究和开发适用于高频率范围的电磁兼容性和干扰抑制技术。
其次是设备的尺寸和集成度。
现代电子设备趋向于小型化和集成化，但这也增加了电磁兼容性和干扰抑制的挑战。
无人机电磁干扰分析及抗干扰技术研究
无人机电磁干扰分析及抗干扰技术研究无人机作为一种新兴的飞行器，目前已经被广泛应用于军事、民用、科研等多个领域。
然而，在无人机飞行的过程中，很可能会遇到电磁干扰的问题，导致无人机的稳定性和安全性受到影响。
因此，对无人机电磁干扰进行分析和探究，探索抗干扰技术，具有重要的现实意义和应用价值。
一、无人机电磁干扰的来源及特点1.1 无线电发射干扰无线电发射干扰是无人机电磁干扰的主要来源之一，主要包括雷达干扰、通信干扰、电子对抗干扰等。
这些干扰源具有很强的发射功率和电磁辐射能力，容易对无人机造成的电磁波干扰。
1.2 电力设备干扰在无人机附近，存在大量的电力设备，如变电站、高压电线等，这些设备也会产生强电磁场，对无人机造成干扰。
同时，各种电子设备的开关过程中，也会产生快速变化的电磁场，可能对无人机造成干扰。
1.3 大气层干扰大气层中存在着各种类别的电离体和电荷，在无人机高速飞行时，会对飞行器产生影响，如爆炸性电离和大气辐射等干扰。
二、无人机电磁干扰的影响2.1 对飞控系统的干扰由于无人机所采用的飞控系统大多为电子控制系统，而电子控制系统对于电磁场的敏感度很高，因此当其他电磁场干扰无人机时，会造成飞行器的稳定性和控制性能受到影响，甚至导致飞行器失控或坠毁。
2.2 对导航系统的干扰无人机的导航系统包括GPS系统、惯性导航系统等，而这些系统也同样具有电子控制部件，在电磁干扰的情况下，会出现导航定位偏移、导航数据丢失等问题，影响无人机的飞行效果和导航精度。
2.3 对传输数据的干扰无人机的云台摄像、图传等设备，采用的主要是无线传输技术，而在电子干扰的情况下，会导致数据传输不畅，图像模糊和丢失等问题，影响无人机的监测和控制效果。
三、抗干扰防御技术研究3.1 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是一种稳定、可靠的无人机干扰防御手段之一。
它通常采用一定的金属材料来隔离无人机与外界电磁场的接触，保证飞行器的稳定性。
同时，还可以采用一些特殊材料进行隔离，通过光学折射和化学变化等方式抑制电磁辐射。
电力电子系统的电磁干扰及抑制方法
电力电子系统的电磁干扰及抑制方法电力电子系统的应用范围越来越广泛，不仅在工业领域，还涉及到家庭电器等各个领域。
然而，电力电子系统在工作过程中会产生电磁干扰，给周围的电子设备、通信设备、无线电设备等带来不利影响。
为了解决这个问题，本文将介绍电力电子系统的电磁干扰及抑制方法。
一、电力电子系统的电磁干扰特点电力电子系统的电磁干扰主要包括辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰是指电力电子系统发出的电磁波辐射干扰到周围设备，主要通过空气传播。
传导干扰是指电力电子系统的干扰通过导线传导到其他设备，如电力线、信号线等。
电力电子系统的电磁干扰频谱广，范围从几十千赫兹到几十兆赫兹，甚至更高。
干扰信号的能量较大，会影响到正常工作的电子设备的性能，甚至引发设备故障。
二、电力电子系统的电磁干扰源电力电子系统的电磁干扰主要来自以下几个方面：1. 开关器件的开关过程产生的高频噪声干扰。
2. 电力电子系统中的电源电路和滤波电路中的电流和电压突变。
3. 电力电子系统中的线圈和变压器产生的漏磁场和互感。
4. 电力电子系统中的电源变换器引起的谐波干扰。
以上干扰源产生的电磁干扰通过辐射和传导的方式传输到周围的设备中，造成电磁兼容性问题。
三、电力电子系统的电磁干扰抑制方法为了减少电力电子系统的电磁干扰，采取以下几种抑制方法：1. 运用滤波器：通过在电力电子系统中加入滤波器，可以减少电流和电压突变引起的干扰。
滤波器可以选择合适的频率范围进行设计，使其能够有效地过滤掉干扰信号。
2. 优化开关器件设计：改善开关器件的开关过程，减小开关过程中的电压和电流突变，从而减少高频噪声的辐射。
3. 确保设备的接地和屏蔽：合理设计电力电子系统的接地系统，确保设备的接地连接良好。
另外，在设计过程中考虑使用金属屏蔽材料对电力电子系统进行屏蔽，减少辐射干扰。
4. 控制谐波产生：在电力电子系统中，通过合理设计电源变换器的参数，可以减少谐波干扰。
例如，在变频器的设计中，可以采用多级变换结构或者使用滤波器来减少谐波。
电力系统中的电磁干扰及其抑制方法
电力系统中的电磁干扰及其抑制方法随着科技的不断发展，电力系统已成为现代社会不可或缺的基础设施之一。
但是，电力设备带来的电磁干扰问题却一直影响着电力系统的稳定运行和电子设备的正常工作。
本文将探讨电力系统中的电磁干扰问题以及抑制方法。
一、电磁干扰的原因和种类电磁干扰（Electromagnetic Interference, EMI）是指电子设备在运行过程中被外界电磁场所干扰，从而导致设备发生异常甚至失效。
电磁干扰的主要原因是电力设备所产生的电磁辐射。
电力设备可产生较高频率的电磁辐射，这些辐射可分为两种类型：辐射电磁场和导电干扰。
前者是指电设备辐射出的电磁场通过空气介质扩散到其它设备上，从而引起电路内部电流产生变化；后者是指电设备内部的电流通过其接地线路或设备外壳接触物体时，引起电流流动所产生的电磁场感应到其它设备上。
根据电磁辐射频率的不同，EMI可分为两大类：低频EMI和高频EMI。
低频EMI主要集中在50/60 Hz电网频率和其倍频上，多产生于电力设备的开关或者变压器的磁场。
高频EMI则主要涉及射频电磁辐射，产生于电力设备的开关处理电路、电子电路以及现代化自动化控制系统的信号传输路径上。
二、电磁干扰所产生的影响电磁干扰所产生的影响范围很广，主要包括以下三个方面：1、对电子设备的正常工作产生影响。
如计算机、显示器、传感器等电子设备容易受到电磁干扰的影响，导致设备异常运行、数据丢失等问题。
2、对电力系统的稳定运行产生影响。
电力系统的稳定运行受到许多因素的影响，如受电系统质量、接地、绝缘、天气等。
电磁干扰带来的负面影响也占据了一席之地。
它可能会导致电网中的频率、电压、电流波动过大，从而影响到接入的电子设备的稳定工作，甚至引发整个电力系统的停运。
3、对人体健康带来影响。
电磁辐射在一定剂量及频率下，会对人的中枢神经、内分泌及免疫系统等造成不良影响，引起疾病和生理变化。
三、电磁干扰抑制方法为了减轻电磁干扰带来的影响，我们不仅要提高电子设备的抗干扰能力，还要从源头上降低电磁干扰的水平。
电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)及其抑制措施研究
电磁干扰(EMI和射频干扰(RFI及其抑制措施研究李贵山杨建平黄晓峰(兰州工业高等专科学校兰州 730050摘要在电子系统中,强电与弱电交叉耦合的应用环境,干扰错综复杂,严重影响系统的稳定性和可靠性。
本文介绍EMI/RFI产生的原因和导入途径,分析并提出了一些行之有效的EMI/RFI抑制方法。
关键词EMI RFI 干扰途径干扰抑制1 引言随着电子系统的日益精密、复杂及多功能化,电子干扰问题日趋严重,它可使系统的性能发生变化、减弱,甚至导致系统完全失灵。
特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰问题,已成为近几年电子产业的热点。
为此,不少国家的专业委员会相继制定了法规,对电子产品的电磁波不泄露、抗干扰能力提出了严格规定,并强制执行。
美国联邦通信委员会(FCC于1983年颁布了20780文件,对计算机类器件的EMI进行限制;德国有关部门颁布了限制EMI的VDE规范,在放射和辐射方面的约束比FCC规范更严格;欧洲共同体又在VDE规范中增加了RF抗扰性、静电泄放和电源线抗扰性等指标。
FCC、VDE规范将电子设备分为A(工业类设备和B(消费类设备两类,具体限制如表1所示。
此外,还有一系列适用于电子EMI/RFI防护的标准文件:MIL-STD-461、MIL -STD-462、MIL-STD-463、MIL-STD-826、MIL-E-6051、MIL-I-6181、MIL-I-11748、MIL-I-26600、MSFC-SPEC279等,所有这些法规性文件对电子系统的干扰防护起到了重大的作用。
本文详细讨论了电子线路及系统中EMI/ RFI 的特征及其抑制措施。
2 EMI/RFI特性分析电子系统的干扰主要有电磁干扰(EMI、射频干扰(RFI和电磁脉冲(EMP三种,根据其来源可分为外界和内部两种,每个电子电气设备均可看作干扰源,这种干扰源不胜枚举。
EMI是在电子设备中产生的不需要的响应;RFI则从属于EMI;EMP是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等或外部原因(闪电、核爆炸等引起,能耦合到任何导线上,如电源线和电话线等,而与这些导线相连的电子系统将受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路受到永久性损坏。
电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)及其抑制措施研究
的 标 准 文 件 ： Ｌ — Ｓ Ｄ 一 ４ １ＭＩ — Ｓ Ｄ 一 ＭＩ Ｔ ６、 Ｌ Ｔ
４６ Ｍ Ｉ — ＳＴＤ 一 ４６ Ｍ Ｉ — ＳＴＤ 一 ８ ２、 Ｌ ３、 Ｌ ２６、 Ｉ Ｍ Ｌ
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摘要
在 电子 系统 中， 电与弱 电交叉耦合的应 用环境 ， 强 干
扰错 综复 杂 ， 重影 响系 统 的稳 定性 和可靠 性 。本 文介 绍 严 Ｅ ／ Ｉ产生的 原 因和导入 途径 ， ＭＩＲＦ 分析并 提出 了一些行 之
有 效 的 Ｅ ＩＩ Ｉ 制 方 法 。 Ｍ ／ 抑 关键词 ＥＭＩ Ｒ Ｉ 干 扰 途 径 Ｆ 干 扰抑 制
Ｅ 一 ６ ５１ Ｍ Ｉ — Ｉ一 ６１ １、 Ｉ — Ｉ一 １ ７ ８、 ０ 、 Ｌ ８ Ｍ Ｌ １４
ＭＩ Ｌ— Ｉ ２ ６ ０ ＭＳ Ｃ— Ｓ Ｅ ２ ９ ， 有这些 一 ６０ 、 Ｆ Ｐ Ｃ ７等 所
Ｅ ／ Ｉ 电磁 干 扰 ／ 频 干 扰） ＭＩＲＦ （ 射 问题 ， 已成 为 近几
２ Ｅ ／ Ｆ 特性分析 ＭＩＲ Ｉ
电子 系统 的干 扰 主要 有 电磁 干 扰 （ ＭＩ、 频 Ｅ ）射 干扰 （ Ｆ ）和 电磁 脉 冲 （ ＭＰ Ｒ Ｉ Ｅ ）三 种 ， 据其 来 源 根 可分 为 外界 和 内部 两种 ， 个 电子 电气设 备 均可 看 每
ａ ａｙ ｅ ｎ ｒ ｓｎ ｅ ． ｎ ｌ ｚｄ ａ ｄ ｐ ｅｅ ｔｄ
此外 ， 还有 一 系 列适 用 于 电 子 Ｅ ／ Ｆ 防护 ＭＩＲ Ｉ
Ｋｅ ｒ ｓ ＥＭ Ｉ ｙ Ｗｏ ｄ ，ＲＦＩ ｏ ｐ ｉｇ ｐ ｔห้องสมุดไป่ตู้， ｎ ｅｆｒ ｎ ｅｒｊｃ ，ｃ ｕ ｌ ａ ｈ ｉ ｔｒｅ ｅ ｃ ｅｅ — ｎ
抗电磁干扰的方法
抗电磁干扰的方法电磁干扰是当近距离的电磁辐射源和电子设备之间存在共同频率时原有信号受到电磁波干扰而失去正常功能的现象。
电磁干扰影响着我们的日常生活，而且也可能导致电子设备的故障和电子信号的丢失，因此，抗电磁干扰技术的研究是控制电磁干扰的有效手段。
本文将重点阐述抗电磁干扰的方法，主要介绍一下静态抗电磁干扰、动态抗电磁干扰和移动性抗电磁干扰等三种抗电磁干扰方法及其工作原理。
二、静态抗电磁干扰静态抗电磁干扰的方法主要是采用屏蔽、吸收和抵消等技术来抵御电磁干扰。
(1)屏蔽：屏蔽技术是把电磁辐射源与受到电磁干扰的电子设备用金属隔屏隔开，以减弱或抑制入射的电磁辐射，有效的防止和减弱电磁干扰。
(2)吸收：采用吸收技术可以有效的吸收入射在电磁辐射源处发出的电磁辐射，减少电磁辐射源周围环境的电磁辐射强度，降低入射的电磁辐射(3)抵消：使用抵消技术可以抵消入射的电磁辐射，防止它进入电子设备，从而降低入射的电磁辐射。
三、动态抗电磁干扰动态抗电磁干扰的方法主要是采用过滤、耦合、基带等技术来抵抗电磁干扰。
(1)过滤：过滤技术是指将入射的电磁辐射按频率分离，把有用信号经过某种滤波器过滤，把有害的电磁辐射屏蔽掉，从而达到抵消电磁干扰的目的。
(2)耦合：耦合技术是把入射的电磁辐射按一定的物理关系耦合到电子设备的输出端，以电压或电流的形式抵消电磁干扰，从而提高电子设备的工作性能。
(3)基带：基带技术是在电子设备的输出端加上一个基带过滤器，用来把电磁辐射的高频分量抑制，从而有效的抵消电磁干扰。
四、移动性抗电磁干扰移动性抗电磁干扰的方法主要是采用移动性屏蔽、移动性安排和移动性抵消等技术来抵御电磁干扰。
(1)移动性屏蔽：移动性屏蔽技术是把电子设备放置在移动性金属屏蔽结构上，以减弱或抑制电磁辐射源发出的电磁辐射，有效的抵御电磁干扰。
(2)移动性安排：移动性安排技术是把电子设备的接收模块安排在不同的方向上，以有助于抵消电磁辐射源发出的电磁辐射，并使电子设备更好的接收有用信号。
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滤波。
对于低通滤波器，必须保证在预期的最高频率段也是有效的，因为，实际的低通
滤波器在高频时会出现泄漏现象，如图 4 所示。这是由于寄生电容引起电感效率的损
失，寄生电感引起电容损失所造成的。对于低通滤波器（电感、电容组成），当输入
信号频率比滤波器截止频率高 100～1000 倍时，就发生泄漏现象。为此，一般不采用
从图2可以看出，在很高频率时，导线变成了反射线，电容变成了电感，电感变 成 了电容，电阻变成了共振电路。在低频时，导线具有很低的电阻（＜0．0656Ω/m）， 但它的寄生电感约为0.079 nH／m；当频率达到几MHz以上时，就变成了电感，由于电感 的不可控性，最终使其变成一根发射线。根据天线理论可知，无端接的传输线将变成 一个具有增益的天线。
3、低通滤波器在抑制 EMI／RFI 中的应用 低通滤波器对共模和差模噪声有较强的抑制作用。干扰的耦合途径有信号输入、 信号输出和电源供应三个点，所以采用 0．1μF 的高频陶瓷电容对所有的电源供应端 进行退耦；采用截止频率高于信号带宽 10～100 倍的低通滤波器对所有的信号线进行
3 页脚内容
电磁屏蔽室建设工程
1MHz
TV（VHF） FM
汽车点火噪音
TV（UHF）
VHF 通信
静电放电
计算机
微波炉 航空雷达
10MHz 图1
100MHz
1GHz
常见干扰源及频率范围
10GHz
1 页脚内容
电磁屏蔽室建设工程
1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中，应从三个方面来考虑电磁干扰问题：首先是电子系统产生和 发射干扰的程度；其次是电子系统在强度为 1～10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗 扰特性；第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要 把握EMI的五个关键因素，这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套，这是因为，当EMI成 为关键因素时，电缆相当于天线或干扰的传输器，必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在，如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。 所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何，电子系统对 RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中，抗扰度定义为设备承受每单位 RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发，电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数，即
谓的干扰三要素。如表 2 所示。
干扰源
耦合途径
表2 干扰类型
接收器
微控制器 有源器件 静电放电 通信发射机 电源 扰动 雷电
共地阻抗 辐射场到互连电缆（共模） 辐射场到互连电缆（差模） 电缆间串扰（电容效应） 电缆间串扰（电感效应） 电缆间串扰（漏电导） 电缆间串扰（场耦合） 电源线到机箱 辐射场到机箱
2、无源元件在EMI／RFI环境中的特性 无源元件的合理使用可减小EMI／RFI对电路或系统的影响，对于弱电工程师，应 对抗干扰的主要工具——无源元件有足够的了解，特别是它们的非理想作用。图 2 给 出了无源器件在电路中的非理想特性。
元件
低频
高频
响
应
导线
电容
电感Байду номын сангаас
电阻 线
图 2 无源器件在电路中的非理想特性
电磁屏蔽室建设工程
弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究
（葛洲坝通信工程有限公司 方宏坤 151120） 【摘 要】 在弱电工程应用领域，强电与弱电交叉耦合，电磁干扰（EMI）错 综复杂， 严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、 分析EMI/RFI的特性，及其传输途径和危害， 利用电磁理论和工程实践，分析并提出 了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】 弱电 电磁干扰（EMI） 射频干扰（RFI） 干扰抑制 随着计算机技术，特别是网络技术的飞速发展，IT技术在弱电工程领域的广泛 应用，IT设备日益精密、复杂，使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、 可靠性降低，功能失效，甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是 EMI／RFI（电磁干 扰／射频干扰）问题，已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在，其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁 干扰（EMI）、射频干扰（RFI）和电磁脉冲（EMP） 三种，根据其来源可分为外界和内 部两种，严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁 环境有较强影响的干扰；RFI则从属于EMI；EMP 是一种瞬态现象，它可由系统内部原因 （电压冲击、电源中断、电感负载转换等）或外部原因（闪电等）引起，能耦合到任 何导线上，如电源线和通信电缆等，而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重 干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI／RFI 的干扰源及其频 率范围。
式中P为发送功率（mW／cm2），G为天线增益，d为电路或系统距干扰源的距离（m）。
由于模拟电路一般在高增益下运行，对RF场比数字电路更为敏感，因此，必须解
决μV级和mV级信号的问题；对于数字电路，由于它具有较大的信号摆动和噪声容限，
所以对RF场的抑制力更强。
1.3 干扰途径
任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面，即 所
传导干扰 辐射干扰 辐射干扰 感应干扰 感应干扰 传导干扰 辐射干扰 传导干扰 辐射干扰
微控制器 通信接收器 有源器件 其他电子系统
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电磁屏蔽室建设工程
设备到设备辐射 设备间的传导
辐射干扰 传导干扰
干扰信号是通过传导、辐射和感应（电容效应与电感效应，干扰源和接收器相距 小于数个波长）到达接收器。如果干扰信号的频率小于30 MHz，主要通过内部连接耦合； 如果大于30MHz，其耦合途径是电缆辐射和连接器泄漏；如果大于300MHz，其耦合途径 是辐射。许多情况下，干扰信号是一宽带信号，其耦合方式包括上述所有情形。
一级低通滤波器，而是分为低频带、中频带和高频带且每个频带单独设置滤波器。
dB
100-1000fdB
f 图 4 低频滤波器在 100-1kfdB 时的效 率