干扰抑制技术..

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自动检测技术第13章 检测装置的干扰抑制技术

自动检测技术第13章 检测装置的干扰抑制技术
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4、漏电流耦合
由于绝缘不良,流经绝缘电阻R的漏电流所引起的干
扰叫做漏电流耦合。图13-7表示了漏电流引起干扰的等
效电路,图中En表示噪声电动势,Rn为漏电阻,Zi 为漏电流流入电路的输入阻抗,Unc为干扰电压。从图 中可以写出Unc的表达式:
第三节 差模干扰及共模干扰
根据干扰进入测量电路的方式以及与有用信号的 关系,可将噪声干扰分为差模干扰和共模干扰。 1、差模干扰
1、静电耦合 静电耦合是由于两个电路之间存在着寄生电容,使
一个电路的电荷影响到另一个电路。可用图13-1表示。
En为干扰源电压;Zi为被干扰电路的输入阻抗;Cm
为造成静电耦合的寄生电容。若干扰源电压为正弦量,
根据图示的电路,可以写出在Zi上干扰电压的表达式:
图示为仪表测量线路受静电耦合而产生干扰的示意图
比。设有用信号功率为Ps,有用信号电压为Us,噪 声功率为PN,噪声电压为UN,则有:
信噪比越大,表示噪声的影响越小。
第二节 干扰的耦合方式及传输途径
干扰必须通过一定的耦合通道或传输途径才能 对检测装置的正常工作造成不良的影响。
造成系统不能正常工作的干扰形成需要具备三 个条件:
①干扰源; ②对干扰敏感的接收电路; ③干扰源到接收电路之间的传输途径。 常见的干扰耦合方式主要有静电耦合、电磁耦 合、共阻抗耦合和漏电流耦合。

5-干扰的抑制方法解析

5-干扰的抑制方法解析

Conclusions
容性、感性耦合原理 近场耦合的抑制方法 人体测量的实例分析
参考书目
1、电子电路抗干扰实用技术 (毛楠等著, 国防工业出版社) 2、电磁兼容设计 (白同云等著,北京邮电大学出版社) 3、电磁干扰及控制 (林国荣等著,电子工业出版社)
作业:
0、复习分布电容、位移电流的相关知识
1、简述电容性、电感性耦合干扰的抑制措施
2、结合示波器探头从人体检测到的波形实验情况,分析 人体干扰耦合形成的环节及可能的抑制措施。
3、结合手机对音响扩音系统的干扰现象,分析干扰形成 的原因,解释观察到的现象,给出可能的解决措施。
U 2S
C C C2 U 1S
频率较低时:
U2S jRCU1S
U 2S
C
C C2
U 1S
U2S jRCU1S
m为转折点频率,对
于生物电信号检测,多 数情况其为 kHz数量级
实际情况,多数频率低于 m
估算干扰电压的公式如下:
U2S jRCU1S
静电场中的屏蔽
导体内电场为0,导体为等势体
在电子系统内部元件和元件之间,导线和导 线之间以及导线与元件,导线、元件与结构件之 间都存在着分布电容。
分布电容:除电容器外,由于电路 的分布特点而具有的电容效应。
一个导体上的电压或干扰成份通过分布电 容使其他导体上的电位受到影响,这种现 象称为电容性耦合。(本质是位移电流)

常用的干扰抑制技术

常用的干扰抑制技术
信号电路一点接地是消除因公共阻抗耦合 干扰的一种重要方法。
如 下 图 a 所 示 的 测 量 系 统 。 当 Un=100mV,Rn=0.01Ω, Rs=500Ω,Rc1=Rc2=1KΩRi=10KΩ时,代入公式
通 过 计 算 , 则 放 大 器 输 UN
Ri
Ri R c1 Rs
R c2 R c2 R n
层D之间有寄生电容Cs2存在,但是,因B与D是等电位,
故此寄生 电容也不起作用。
Cs1 A
Cs2
D
B
因此,驱动屏蔽
能有效地抑制通
En
Zi
过寄生电容的
R
耦合干扰。
图10.4.1 驱动屏蔽示意图
1.2 接地技术
检测装置电路接地是为了如下目的:安全;对信 号电压有一个基准电位;静电屏蔽的需要。在这里主 要研究用接地技术来抑制噪声干扰。
通常采用坡莫合金之类的对低频磁通有高导磁系 数的材料。同时要有一定的厚度,以减少磁阻。
4.驱动屏蔽
驱动屏蔽就是使被屏蔽导体的电位与屏蔽导体的电
位相等。其原理如下图所示。若1:1电压跟随器是理想
的,即在工作中导体B与屏蔽层D之间的绝缘电阻为无
穷大,并且等电位。那么,在导体B与屏蔽层D之间的
空间无电力线,各点等电位。这时,尽管导体B与屏蔽
信号地线 (低电平电路)
保护地线 电源地线 (机壳、机架 、机箱)

LTE干扰抑制技术介绍及应用

LTE干扰抑制技术介绍及应用

1 楸 述
无 线接 入 技 术 的 长 期 演 进 (0 g e TE o tn L E 是 目 L n nl vl i ,T ) T uo
1 和 异 频 复 用 ( 用 因子 为 3 7 9等 等 ) 间 的频 率 复 用 技 术 。 ) 复 ,, 之 异频复用时相邻小区使用的都是不同的频段, 因此 其 同频 干 扰
前全球移动通信领域研究热点之一。L E采用 O D T F M技术, 这 就 意 味 着 ,因 各 子 载 波 相 互 正交 ,T 的 小 区 内干 扰 不 是 L E LE T 系统 中干扰的主要因素 ,T L E系统中的干 扰主要源于小 区间干 扰。 如何解决小区间的干扰, 对于提高频谱效率颇有意义。 下面 对 三 种 小 区 间干 扰 抑 制 方 法进 行 重 点阐 述 。
降低干扰的能Βιβλιοθήκη Baidu , 因此其抑制干扰的能力有 限。
基 本 上 来 说 , 小 区 间干 扰 随 机 化 目标 在 于 随 机 化 干 扰 信 号, 从而 提 供 接 收 端 的 干扰 抑 制 , 与扩 频 增 益 的方 法 一致 。小 区 问 干 扰 随 机 化 的方 法 包 括 . 、 特 定 加 扰 , 信 道 编 码 和 交 织 /区 J 在
小 。同频复用时相邻小区使用的都是相 同的频段 , 因此其 同频 干 扰 大 。 而 分 数 频 率 复 用 将 频 率 资源 分 为 若 干 个 频 率 复 用 集

抑制电磁干扰的六种常用方法

抑制电磁干扰的六种常用方法

《抑制电磁干扰的六种常用方法》

电磁干扰是一种对计算机系统及其他电子设备造成的不可控的电磁脉冲,可以影响系统的性能,甚至导致系统故障。因此,抑制电磁干扰是确保系统安全运行的重要措施。下面介绍一下抑制电磁干扰的六种常用方法。

一、采用屏蔽技术。屏蔽技术是将电磁干扰源和敏感设备之间的电磁波隔离开来,从而抑制电磁干扰的传播。屏蔽技术可以用金属箔或金属铠装箔来实现,也可以采用特殊的电磁屏蔽材料,如铁钢箔和铝箔。

二、采用电磁屏蔽材料。电磁屏蔽材料可以有效地吸收可能传播到被保护设备的电磁波,从而抑制电磁干扰的传播。常用的电磁屏蔽材料包括铁钢箔、铜箔、铝箔和特殊电磁屏蔽材料等。

三、采用绝缘材料。绝缘材料可以有效地阻止电磁波的传播,从而有效地抑制电磁干扰。常用的绝缘材料包括橡胶、塑料、纸等,这些材料可以用于屏蔽线缆、电缆、连接器和电子元件等。

四、采用磁护屏。磁护屏可以有效地抑制电磁脉冲,防止其影响被保护设备的性能。磁护屏是一种带有磁吸铁片的箔,可以有效地吸收外界的电磁波,从而起到抑制电磁干扰的作用。

五、采用多层护屏。多层护屏可以有效地增加电磁波吸收的隔离效果,从而抑制电磁干扰的传播。多层护屏通常由金属箔、铝箔和电磁屏蔽材料组成,以确保电磁波的隔离效果。

六、采用电磁屏蔽结构。电磁屏蔽结构是一种用于抑制电磁干扰的特殊结构,其特点是结构内部由金属箔、铝箔和电磁屏蔽材料组成,可以有效地抑制电磁波的传播。

以上就是抑制电磁干扰的六种常用方法,这些方法可以有效地抑制电磁干扰的传播,从而确保系统的安全运行。

《电磁兼容和测试技术》-电磁干扰抑制技术

《电磁兼容和测试技术》-电磁干扰抑制技术

• 对于多层屏蔽,应注意磁路上的彼此绝缘
• 采用盒状、筒状、柱状屏蔽结构

频 磁
• 采用良导体进行屏蔽

4.电磁屏蔽
场论分析
时变电磁场中,电场和磁场总是同时存在的,通常所说的屏 蔽,多指电磁屏蔽。电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁 场。
电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz ~ 40GHz)。 在频率较低(近场区,近场随着骚扰源的性质不同,电场和
3.磁场屏蔽
低频磁场屏蔽(f < 100kHz)
H2
H0
R0 Rm
H1
H1
R0
H0
Rm H2
磁路方程
Um , Rm
Rm l s R
磁力线集中在其内部 (Rm)通过
3.磁场屏蔽
怎么办?
我们何不利用涡流效应?
3.磁场屏蔽
高频磁场屏蔽 法拉第电磁感应定律,楞次定律 屏蔽原理:利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的
磁场屏蔽。所以使用良导体就行。
3.磁场屏蔽
磁场屏蔽的设计要点及总结
• 屏蔽体应选用高导磁率的材料,但应防止磁饱和
• 尽量缩短磁路长度,增加屏蔽体的截面积(厚度)
• 被屏蔽物体不要紧贴在屏蔽体上
低 频
• 注意屏蔽体的结构设计,缝隙或长条通风孔循着磁场

方向分布

抑制电磁干扰的方法有哪些

抑制电磁干扰的方法有哪些

抑制电磁干扰的方法有哪些

■迎茅载1引言任何电子设备产生的电磁干扰和响应过程,可以用辐射和传导来描述干扰发生源,可以用辐射敏感性和传导敏感性来描述响应接收设备特性,因此,所有电磁干扰的抑制方法可以从以下三个方面入手:

——抑制电磁干扰源;

——切断电磁干扰耦合途径;

——降低电磁敏感装置的敏感性。

本文主要围绕这三个方面讨论提高电子设备电磁兼容性的措施,诸如选择抑制电磁干扰的电路,采用合适的工作状态;实施正确的搭接、接地、屏蔽、滤波、分层防护;采用合理分类布线等方法都能有效地抑制电磁干扰或降低敏感。各种方法在电子设备中不仅独立使用,而且相互之间又存在着关联。

下面主要从接地、屏蔽和滤波等方面概述对干扰的抑制技术。

2接地

在电子设备中接地是抑制电磁噪声和防止电磁干扰以及保护人员和设备安全的重要方法之一。要求电子设备时机座、金属外壳必须可靠地接地,这是为了保护人员和设备的安全,称为“保护接地”另一类接地称为“屏蔽接地”,指为抑制干扰而采用的屏蔽层(体)的接地,以起到良好的抗干扰作用。

2.1目的

接地的主要目的如下:

——保护设备和人身安全,防止雷电危害和电源故障时发生电击;

——泄放静电荷,以免设备内部放电造成干扰;

——提高电子设备电路系统工作稳定性。

2.2分类

2.2.1悬浮地

检测信号的干扰及其抑制技术

检测信号的干扰及其抑制技术

检测信号的干扰及其抑制技术

一、检测信号的干扰

电子测量系统在工作过程中,可能会出现某些不正常现象,例如输出不稳定、零点漂移、严重失真或超差等。产生这些现象的原因,可能是电子测量系统本身电路结构、器件质量、制造工艺等存在问题,也可能是电子测量系统受外部的工作环境,如电源电压波动、环境温度变化或其他电气设备的影响等。这些来自内部和外部、影响电子测量装置正常工作的各种因素,统称为“干扰”。

二、抗干扰的措施——防护

为了消除或减弱各种干扰对电子测量系统正常工作的影响,必须采取必要的技术措施。各种抗干扰的技术措施总称为“防护”。防护的任务是消除或减弱各种干扰对电子测量系统正常工作的影响,防护的手段是设法割断或减弱电子测量系统与外界有害的联系,而同时又不同损害那些为了进行测量所需要的联系。

三、检测信号的抑制技术

1.机械的干扰及抑制

机械的干扰是指由于机械振动或冲击,使电子测量系统中的电气或电子元件发生振动、变形,从而改变了系统的电气参数,造成了可逆或不可逆的影响。对于机械的干扰主要采取减振措施来解决,例如使用减振弹簧或减振皮垫等。

2. 热的干扰及抑制

电子测量系统在工作时产生的热量所引起的温度波动和环境温度的变化等,都会导致电路与元器件参数发生变化(温度漂移),或产生附加的热电势等,从而影响系统的正常工作,这就是热的干扰。

对于热的干扰,工程上通常采取热屏蔽、恒温设备、对称平衡结构、温度补偿元件等措施来进行抑制。

3. 光的干扰及抑制

在电子测量系统中广泛使用着各种半导体元器件,这些半导体材料在光线的作用下,会激发出电子-空穴对,使半导体元器件产生电势或引起阻值的变化,从而影响电子测量系统的正常工作,这就是光的干扰。因此,半导体元器件应封装在不透光的壳体内。对于具有光敏作用的元件,尤其应该注意光的屏蔽问题。

抑制电磁干扰的方法有哪些

抑制电磁干扰的方法有哪些

抑制电磁干扰的方法有哪些

1 引言

任何电子设备产生的电磁干扰和响应过程,可以用辐射和传导来描述干扰发生源,可以用辐射敏感性和传导敏感性来描述响应接收设备特性,因此,所有电磁干扰的抑制方法可以从以下三个方面入手:

——抑制电磁干扰源;

——切断电磁干扰耦合途径;

——降低电磁敏感装置的敏感性。

本文主要围绕这三个方面讨论提高电子设备电磁兼容性的措施,诸如选择抑制电磁干扰的电路,采用合适的工作状态;实施正确的搭接、接地、屏蔽、滤波、分层防护;采用合理分类布线等方法都能有效地抑制电磁干扰或降低敏感。各种方法在电子设备中不仅独立使用,而且相互之间又存在着关联。

下面主要从接地、屏蔽和滤波等方面概述对干扰的抑制技术。

2 接地

在电子设备中接地是抑制电磁噪声和防止电磁干扰以及保护人员和设备安全的重要方法之一。要求电子设备时机座、金属外壳必须可靠地接地,这是为了保护人员和设备的安全,称为“保护接地”;另一类接地称为“屏蔽接地”,指为抑制干扰而采用的屏蔽层(体)的接地,以起到良好的抗干扰作用。

2.1 目的

接地的主要目的如下:

——保护设备和人身安全,防止雷电危害和电源故障时发生电击;

——泄放静电荷,以免设备内部放电造成干扰;

——提高电子设备电路系统工作稳定性。

2.2 分类

2.2.1 悬浮地

第13章 干扰抑制技术

第13章 干扰抑制技术

U cm U nm K nm CMRR 20 lg 20 lg 20 lg Uo U nm K cm U cm
(产生同样输出所需的) 差模干扰信号 共模增益
Uo
抑制共模干扰的方法总结: (1)采用双端输入的差分放大器作为仪表输入通道的 前置放大器,CMRR可达100—160dB,是抑制共模干扰的有 效方法; (2)将“模拟地”与“数字地”隔离,共模干扰构不 成回路,会被有效抑制; (3)利用屏蔽的方法使输入信号的“模拟地”浮空, 也可以抑制共模干扰。
wenku.baidu.com 一、静电耦合
静电耦合 示意图
等效电路图
干扰电压
寄生电容
输入阻抗
jCm Z i U nc En jCm Z i En 1 jCm Z i
干扰源电压
在干扰频率1MHz,干扰源电压5V,寄生电容 0.01pF的情况下,干扰输入电压为31.4mV。 3.14V 100倍
静电耦合 对放大器的干扰
三、共阻抗耦合
共阻抗耦合 等效电路 电源内阻引起的共阻抗干扰
干扰电压
干扰源电流
U nc I n Z c
共有阻抗
四、漏电流耦合
漏电流耦合 等效电路 漏电流输入回路的输入阻抗
干扰电压
Zi U nc En Rn Z i 绝缘电阻
干扰源电压
第三节
差模干扰和共模干扰

干扰抑制的方法

干扰抑制的方法

干扰抑制的方法

干扰抑制是典型的信号处理问题,它包括在信号接收中剔除无关的、有害的或不想要的外部干扰。有几种常用的干扰抑制技术,如功

率估计、斯坦纳滤波器、动态频率选择(DFS)、频率合成滤波器(FMCW)等。

1、功率估计:

功率估计是抑制干扰的一种有效方法,它通过不断检测信号的强度来

鉴别是否存在外部杂波。若发现外部的无线信号的强度大于接收机的

输入阈值,就可以识别出存在多个信号源,从而抑制干扰。

2、斯坦纳滤波器:

斯坦纳滤波器也被称为抗干扰滤波器,它可以有效抑制杂波的影响。

它的工作原理是,使用斯坦纳滤波器将有害信号抑制到可忽略的水平,而将正常信号保留在接收机中。

3、动态频率选择:

动态频率选择(DFS)是目前用于抑制外部干扰的有效方法。它的工作

原理是,当检测到一个外部信号的强度达到阈值时,就会自动将接收

机的频率调整到另外一个“空白”的频率,从而显著抑制外部干扰。

4、频率合成滤波器:

频率合成滤波器(FMCW)也常用于抑制外部杂波,它以不断变化的频

率作为处理信号的基础。FMCW能够高效率地抑制噪声,并在信号不损

失的前提下,有效地拔高信噪比,从而提高信号接收的质量。

上述是典型的干扰抑制方法,它们的使用取决于应用的具体要求。实际上,还有很多其他的干扰抑制技术,比如信号空间合成(SSA)、

相位扰动约束(PDC)、多频率抑制(MFC)、均衡成像(EIQ)等。这

些抑制方法可以有效抑制外部信号,从而提高信号接收效果。

LTE无线网络中的干扰与抑制技术研究

LTE无线网络中的干扰与抑制技术研究

LTE无线网络中的干扰与抑制技术研究

随着移动通信技术的快速发展,人们对高速无线网络的需求越来越迫切。LTE(Long Term Evolution,长期演进)作为一种新一代的无线通信技术,其用户体验得到了极大的提升,但是由于无线信号的传输受到多种因素的影响,因此在LTE无线网络中,干扰问题一直是制约网络质量的重要因素。本文旨在探讨LTE无线网络中的干扰与抑制技术研究,从而提高网络质量和用户体验。

一、LTE无线网络中干扰的来源

在LTE无线网络中,干扰的来源有很多,主要包括以下几个方面。

1.自身干扰

LTE技术采用了MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)技术,即通过多个天线传输和接收信号,从而提高信号传输的速率和可靠性。但是如果多个天线之间距离过近,就会产生自身干扰,引起传输质量下降。因此,在建设LTE网络时,需要充分考虑基站天线的布置和配置,以减少或避免自身干扰。

2.邻频干扰

LTE无线网络工作的频段范围较宽,因此与周围的其它无线设备(如WiFi、蓝牙等)存在较大的频段重叠。当邻频设备对LTE

信号的传输产生干扰时,就会导致信号品质下降。为减少邻频干扰,可以通过调整LTE的工作频段、加强对邻频设备的监管等手段,来保证网络的质量和用户的体验。

3.同频干扰

在LTE网络中,同频干扰是一种特别常见的干扰形式。当同一频段上存在多个基站时,它们之间的传输可能会相互干扰,从而降低网络的质量和可靠性。为减少同频干扰,需要采用一系列技术手段,如波束成形、功率控制、频率复用技术等,来优化传输过程中的信号质量和抵御干扰的影响。

干扰抑制技术

干扰抑制技术

ˉ
模拟地
ˉ
地噪声 图 8-24 单点接地方式
对于实际应用的检测系统,常用串联和并联 相结合的单点接地系统。地线设计时先将不同性 质的地线共用一根地线,最后将不同性质的地线 通过单线连接构成系统地。
2、 屏蔽技术 (1)电场屏蔽 (2)磁场屏蔽(抑制低频磁场干扰,选用高磁导率材料) (3)电磁屏蔽(抑制高频电磁场干扰,选用低内阻材料)
R1
R2
R3
多点接地系统中各个电路或元件的地线以最 短的距离就近连到地线汇流排上,不适合用于低 频大功率系统,否则存在公共地线耦合干扰。
状态
+
输入 信号 输入 放大器 _ V V+ ˉ
数字 输出 模拟输入 A/D转换器 V+ V VCC 模拟地 数字地
输出 保持 电容
模拟输出 采样/保持放大 数字地 V+ V
第8章 干扰及其抑制技术
8.1 干扰的定义
干扰: 电路或系统中出现非期望的电信号,对电路或系 统的工作产生不良的影响,使电路或系统出现误差、 系统工作不稳定甚至误操作、工作失常等。 干扰的形成要素:
干扰源
干扰的耦合 途径 敏感接受电路
干扰的指标:
Us 信噪比 S / N 20 lg Un
信噪比越大,表示噪声干扰的影响越小
(2)抑制或切断干扰源与接收电路的耦合通道; (3)使接收电路对噪声干扰不敏感;

无线通信网络中干扰抑制技术研究

无线通信网络中干扰抑制技术研究

无线通信网络中干扰抑制技术研究

随着移动互联网的飞速发展,无线通信网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。然而,由于无线通信网络的频率资源有限,不同用户之间的频率资源需要进行一定的分配,而分配不当或频率资源的使用不规范会导致无线通信网络中的干扰现象,严重影响网络服务的质量和用户体验。因此,在无线通信网络中,如何有效地抑制干扰,对保障通信网络的可靠性和稳定性具有重要意义。本文将探讨无线通信网络中干扰抑制技术的研究现状和未来发展趋势。

一、干扰的种类

在无线通信网络中,干扰分为自然干扰和人为干扰两种。自然干扰主要是由于雷电、太阳黑子等自然现象产生的电磁波干扰。而人为干扰则是由人工设备所产生的电磁波干扰。在无线通信网络中,最常见的是人为干扰。人为干扰较易处理,因为人类可以通过控制干扰源、调整分配规则等手段来进行干扰抑制。

二、干扰抑制技术的研究现状

干扰抑制技术通常分为两种,一种是干扰抑制技术硬件方案,另一种是干扰抑制技术软件方案。

硬件方案主要是通过物理隔离、滤波等手段来进行干扰抑制。例如,在无线局域网中,通常使用射频屏蔽器来阻挡不合法的信

号进入系统内部。在手机通话中,通过降噪麦克风技术来消除噪声,提高语音质量。

而软件方案通常是通过算法设计来进行干扰抑制。例如,在蜂窝网络中,使用多干扰抑制技术、中断挂起技术等手段来提高网络的容错性和抗干扰能力。在WiFi网络中,通过动态频率选择算法和功率控制算法来优化频率的使用,减少干扰,提高网络速度和质量。

三、发展趋势

随着科技的不断进步和无线通信技术的不断发展,干扰抑制技术也在不断地进步和发展。未来,干扰抑制技术将向着以下方向发展:

电磁干扰抑制技术

电磁干扰抑制技术

电磁干扰抑制技术

1.电磁干扰概述

电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。一个系统或系统内某一线路受电磁干扰的程度可用公式表示。

(1)电磁干扰类型有传导干扰和辐射干扰,前者是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;后者是电子设备产生的干扰信号通过空间耦合将干扰信号传给另一个电网络或电子设备。

(2)电磁干扰源分为自然和人为干扰源两大类,前者指自然界固有的与人活动无关的电磁干扰现象,如大气放电、地球磁场、太阳所发出的辐射等;后者指人类工业和社会活动产生的电磁干扰,如点火系统、输电线系统、电感性设备、变频设备、开关器件和继电器等。

2.电磁干扰的抑制

不论电磁干扰如何复杂,电磁干扰的逻辑拓扑关系由三个基本要素组成,即存在电磁干扰能源;存在电磁干扰受体,当电磁干扰强度超出界限时,被干扰设备的性能将发生混乱;在干扰源和干扰受体间存在耦合通道传输电磁能量。

电磁干扰抑制技术就是围绕三要素,抑制干扰源、切断电磁干扰耦合途径、降低电磁敏感装置的敏感性。

(1)抑制干扰源确定何处是干扰源,靠近干扰源采取相应措施,抑制效果就比较好。一般来说,电流电压发生剧变的位置就是干扰源,如继电器通断、电容充电、电机运转、晶闸管导通、IGBT工作、集

成电路开关工作等。另外,市电电源并非理想的50Hz正弦波,也是

干扰源。可采用低噪声电路、瞬态抑制电路、旋转装置抑制电路、稳压电路等;选择的器件尽可能用低噪声、高频特性好、稳定性高。但抑制电路选择不适当的器件也可能成为新干扰源。

(2)切断电磁干扰耦合途径主要为传导和辐射两种,噪声经导

无线通信系统中的干扰消除与抑制技术

无线通信系统中的干扰消除与抑制技术

无线通信系统中的干扰消除与抑制技术

无线通信系统是现代社会中必不可少的一项技术,为人们提供了便

捷的通信方式。然而,在无线通信系统中,干扰问题一直是一个挑战。干扰会降低通信质量,导致信号丢失和通信中断。为了解决这个问题,科学家们开发了各种干扰消除与抑制技术,以提高通信系统的性能和

可靠性。

1、频率分离技术

频率分离技术是一种常见的干扰消除与抑制技术。它通过将通信系

统中的信号分成不同的频率带,使不同信号之间的干扰降到最低。这

种技术常用于多信道通信系统中,比如无线局域网和蓝牙通信。频率

分离技术可以有效降低信号之间的相互干扰,提高通信质量。

2、自适应滤波技术

自适应滤波技术是一种广泛应用于干扰消除的技术。它通过不断调

整滤波器的参数,使其适应不同环境下的信号特征,从而抑制干扰。

自适应滤波技术可以根据干扰信号的特点进行动态调整,提高滤波器

的性能。在无线通信系统中,自适应滤波技术可以有效地抑制干扰信号,提高信号的接收质量。

3、空间分集技术

空间分集技术是一种利用多个接收天线接收信号的技术。通过在不

同位置设置多个接收天线,可以使接收到的信号具有多个相互独立的

路径,从而降低干扰的影响。空间分集技术可以通过合并不同路径上

的信号,增强有用信号的强度,抑制干扰信号。这种技术在无线通信

系统中被广泛应用,可以显著提高通信质量。

4、编码技术

编码技术是一种通过改变信号的编码方式来抑制干扰的技术。通过

将原始信号进行编码,可以使干扰信号对原始信号的影响最小化。编

码技术常用于数字通信系统中,比如CDMA(码分多址)系统。编码

技术可以将多个通信用户的信号进行编码,使它们在传输过程中互不

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高压电缆
闪电 微机控制系统
雷达、电台 等天线发射
地电位波动
引入噪声
电机、电焊机 等大用电设备
交流动力线 图 8-1 外部干扰环境
8.3 干扰的耦合方式
1、 静电耦合(电容性耦合)
导线1 C12 C2g 导线2 Un
C1g R
U1
图 8-3 导线之间的静电耦合
影响分析:
jCZ i Unc U n 1 jCZ i
共地与浮地 共地:系统与大地相连,称为共地系统; 浮地:系统与大地绝缘,浮地系统的系统地不一定是 零电位; 常用工业电子电路采用共地系统,这样有利于信 号线的屏蔽处理,同时机壳接地可以避免操作人员的 触电危险。 在信号传递中,采用浮地方式可以避免地电位差 的影响,有利于信号的远距离传送
共模干扰的抑制 ◆抑制共模干扰的措施:用差分放大器做信号前置 放大;采用隔离技术将地电位隔开;利用浮地屏蔽; -----利用变压器或光电耦合器把各种模拟负载与数字 信息源隔离开来,也就是把“模拟地”与“数字地” 断开; ----采用浮地输入双层屏蔽放大器来抑制共模干扰;
8.5 硬件抗干扰的方式
(1)降低干扰源的强度;
Us
C1 C2 屏蔽层
C2
计算机控制系统
(a) 无源阻容滤波器 图 8-8 滤波电路
(b) 有源滤波器
( a) 表现形式 图 8 - 6 串模干扰
( b) 产生原因
串模干扰的抑制 ◆ 若串模干扰频率比被测信号频率高,则采用输 入低通滤波器来抑制高频串模干扰;若串模干扰频 率比被测信号频率低,则采用输入高通滤波器来抑 制低频串模干扰;若串模干扰频率落在被测信号频 谱的两侧,则应用带通滤波器较为适宜; ◆ 当尖峰型串模干扰成为主要干扰源时,用双斜 率积分式A/D转换器可以削弱干扰的影响; ◆ 在串模干扰主要来自电磁感应的情况下,对被 测信号应尽可能早地进行前置放大,或者尽可能早 地完成A/D变换或采取隔离和屏蔽等措施;
8.2 干扰的来源
一、内部干扰 ◆ 电路元件产生的固有噪声; 电阻的热噪声、晶体管的闪烁噪声及散离噪声 ◆ 感性负载切换时产生的噪声干扰; ◆ 接触噪声(接触不良); 二、外部干扰 ◆ 天体及天电干扰(雷电、大气电离等); ◆ 放电干扰(电弧、电火花等); ◆ 射频干扰(雷达、电视广播、无线通讯); ◆ 工频干扰(大功率输电线路、配电线路);
Z i 为运放输入阻抗
(1)干扰频率越高影响越严重; (2)干扰电压与输入阻抗成正比,希望输入阻抗小;
2、 电磁耦合(电感性耦合)
导线1 导线2 R1 Un R3
I1
M
U1
R2
图 8-4
导线之间的磁场耦合
影响分析:
Ucn jMI n
M 为互感系数
(1)干扰频率越高影响越严重; (2)互感系数越大干扰越严重;
(2)抑制或切断干扰源与接收电路的耦合通道; (3)使接收电路对噪声干扰不敏感;
硬件抗干扰措施: 1、接地技术. 2、屏蔽技术. 3、差分技术. 4、调制解调技术. 5、电源退耦、滤波技术. 6、隔离技术.
1、接地技术 “地”是电路或系统为各个信号提供参考电位的 一个等电位点或电位面,所谓“接地”就是将某点与 一个等电位点或等电位面之间用低电阻导体连接起来, 构成一个基准电位。 地线的种类: (1)信号地:信号电路地 (2)功率地:干扰影响大 (3)数字地: 数字信号地 (4)模拟地: 模拟信号地; (5)系统地:模拟地、数字地、信号地、功率地 的单点汇聚点,为整个系统的参考地。
第8章 干扰及其抑制技术
8.1 干扰的定义
干扰: 电路或系统中出现非期望的电信号,对电路或系 统的工作产生不良的影响,使电路或系统出现误差、 系统工作不稳定甚至误操作、工作失常等。 干扰的形成要素:
干扰源
干扰的耦合 途径 敏感接受电路
干扰的指标:
Us 信噪比 S / N 20 lg Un
信噪比越大,表示噪声பைடு நூலகம்扰的影响越小
2、共模干扰 两个输入端上公有的干扰电压,不同“地”之 间存在共模电压,以及模拟信号系统对地存在漏阻抗, 可以采用隔离技术进行抑制。
Us
Us U cm (a ) 表 现 形 式 图 8-9 共模干扰 Z r 计控 系统 信号源 Us Ucm (b ) 产 生 原 因 计控 Z r 系统
U s1 放大器 双绞线 调制器
B 解调器
U s2 A/D 计算机
模拟地 图 8-10 变压器隔离
数字地
为了衡量一个输入电路抑制共模干扰的 能力,常用共模抑制比CMRR(Common Mode Rejection Rate)来表示:
U cm CMRR 20 lg (dB) Un

U cm 是共模干扰电压, U n是由U cm 转化 式中 成的串模干扰电压。CMRR越大,表明抗共 模干扰能力越强。
3、 漏电流耦合(电阻性耦合) 由于绝缘不良,流经绝缘电阻的漏电流引起的干扰。
R 1 2
Ui
Zi
Un
影响分析:
Un
Zi Ui Zi R
漏电流越大干扰越严重
4、 共阻抗耦合
(1)电源内阻抗耦合干扰;
(2)公共地线耦合干扰;
电源 R
Ui
电路1
电路1 R1
电路2 R2
电路3 R3
R
电路2
影响分析:
8.4 干扰的模式
※串模及共模干扰的概念以及抑制干扰所采取的措施。
1、串模干扰 叠加在被测信号上的干扰信号,采用输入滤波 器、电磁屏蔽和良好的接地抑制。
C2 R 1 R2 + 计控 系统 Ui R1 R2 + A C1 R3 R4 U0 计控 系统
I a 干扰线
Un Us 计算机控制系统 Us C1
任意一路负载的变化都将对其它路负载产生影响
处理四种耦合途径的办法:
(1)合理的电路及印制板设计,减小分布电感和分布电容;
(2)加强绝缘和电路间距设计,提高绝缘性能; (3)增大电路的电源线和地线,或者在芯片等关键部件电 源就近接解耦电容;
VCC
0
0 0
Vin
0 0
C 解耦电容C,一般为0.1u
具体处理方式: — 在逻辑电路板上的电源线与地线的布线尽可能短, 防止布成回路型或菊花链环状型 — 在每一块集成电路芯片的电源与地引入端接一个 无感的瓷片电容器,其容量一般为0.01~0.1µF — 若一个装置中有多块逻辑电路板,则一般在电 源和地线的引入处附近并接一个10~100µF的大电容 和一个0.01~0.1 µF的无感瓷片电容
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