第7讲-电磁干扰隔离及抑制技术
电磁干扰的抑制方法
电磁干扰的抑制方法电磁干扰是指无线电频率或电磁场与其他电子设备或传输系统之间发生的干扰现象。
这种干扰可能会导致通信中断、误码率增加，甚至损坏电子设备。
因此，为了保证电子设备和通信系统的正常运行，需要采取措施来抑制电磁干扰。
抑制电磁干扰的方法主要包括以下几个方面：1. 信号过滤和屏蔽信号过滤是通过滤波器将不需要的频率成分从信号中剔除，以减少干扰。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
屏蔽措施主要包括使用金属屏蔽盒、抗干扰屏蔽材料等，将电磁波的辐射范围限制在一个小范围内，减少对周围设备的干扰。
2. 地线与接地地线的正确使用可以有效地抑制电磁干扰。
将设备的金属外壳与地线连接可以使电磁波通过地线排到大地中，减少对周围设备的干扰。
同时，正确接地可以减少设备自身产生的干扰，并提高系统的抗干扰能力。
3. 选择合适的工作频率对于无线通信系统来说，选择合适的工作频率可以有效地避免与其他设备产生冲突，减少干扰。
此外，合理规划频谱资源，避免频率重叠也是减少互相干扰的重要手段。
4. 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是指通过使用电磁屏蔽材料或结构来减少电磁干扰的传导和辐射。
常见的电磁屏蔽材料包括铁氧体、磁性材料、导电材料等。
通过在设备周围建立电磁屏蔽结构，可以将电磁干扰源与受干扰设备隔离，从而减少干扰。
5. 路由规划与隔离对于有线通信系统来说，良好的路由规划和隔离设计可以减少电磁干扰的传播。
通过合理规划线缆的布置，避免线缆之间的交叉和平行，减少互相的电磁干扰。
此外，还可以采用互锁技术，将干扰源和受干扰设备分开进行布置，减少干扰的传播。
6. 信号调制技术对于无线通信系统来说，采用合适的信号调制技术可以提高系统对干扰的抗性。
常见的调制技术包括频率调制、相位调制、频分复用、码分复用等。
通过调制技术的应用，可以使信号在传输过程中发生一定程度的扩散，减少对干扰信号的敏感度，提高系统的抗干扰能力。
7. 合理的系统设计在电子设备的设计过程中，需要充分考虑抗干扰的要求。
电磁干扰和抗干扰措施讲课讲稿
防静电手腕带
2024/10/23
46
防静电手腕带 的使用
接地
2024/10/23
47
2.信号地线
对于仪器、通讯、计算机等电子技术来 说，“地线”多是指电信号的基准电位， 也称为“公共参考端”，它除了作为各 级电路的电流通道之外，还是保证电路 工作稳定、抑制干扰的重要环节。它可 以接大地，也可以与大地隔绝。常将仪 器设备中的公共参考端称为信号地线。
2024/10/23
35
交流电源滤波器的内部电路（续）
差模电感
共模电感
2024/10/23
36
开关电源内部的电源滤波器及共模电感
2024/10/23
37
电源滤波器中的共模电感
当50Hz电流流经共模电感时，由于进线与出线 产生的磁场方向相反，相互抵消，不会产生压降， 但共模电感对共模干扰却有较大的感抗。
电磁干扰和抗干扰措施
三、电磁干扰的传播途径
电磁干扰的形成必须同时具备三项因素： 干扰源 干扰途径——传导型干扰（路）、辐射型干扰（场） 对电磁干扰敏感性较高的接收电路
消除或减弱电磁干扰，可针对这三项因素采取措施： 消除或抑制干扰源 切断干扰途径 削弱接受回路对干扰的敏感性
2024/10/23
镀铜电磁屏蔽盒
高频磁屏蔽是采用导电良好 的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒 等不同的外形，将被保护的电路 包围在其中。它屏蔽的干扰对象 是高频（40kHz以上）磁场。 干 扰源产生的高频磁场遇到导电良 好的电磁屏蔽层时，就在其外表 面感应出同频率的电涡流，从而 消耗了高频干扰源磁场的能量。 其次，电涡流也将产生一个新的 磁场，抵消了一部分干扰磁场的 能量，从而使电磁屏蔽层内部的 电路免受高频干扰磁场的影响。
电磁干扰与防制措施ppt课件
接地技术
安全接地
将设备的外壳接地，防止设备漏 电时对人员造成伤害。
信号接地
为信号电路提供一个稳定的参考 电位，保证信号传输的质量。
防雷接地
将雷电引入地下，防止雷电对设 备和人员造成危害。
04
电磁干扰的案例分析
案例一：家庭电器电磁干扰
总结词
日常生活中的电磁干扰
详细描述
随着家用电器的普及，电磁干扰问题逐渐凸显。例如，电视、冰箱、空调等电器在工作时会产生电磁 波，可能影响周围电子设备的正常运行。
电磁干扰与防制措施ppt课件
汇报人： 2024-01-02
目录
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 电磁干扰概述 • 电磁干扰的传播途径 • 电磁干扰的防制措施 • 电磁干扰的案例分析 • 未来电磁干扰的趋势与展望
01
电磁干扰概述
电磁干扰的定义
01
02
03
电磁干扰
是指由于电磁场、电磁波 的干扰，造成设备性能降 低、数据传输错误、设备 损坏等问题。
电磁干扰源
主要包括雷电、高压输电 线路、大功率电器设备、 无线电发射设备等。
电磁干扰传播途径
通过空间电磁场传播，也 可以通过导线和电缆等传 输线传播。
电磁干扰的来源
自然干扰源
主要包括雷电、太阳黑子活动等自然 现象产生的电磁干扰。
传导干扰和辐射干扰
传导干扰主要通过导线和公共阻抗耦 合等方式传播，辐射干扰则是通过空 间电磁场传播。
感应耦合
总结词
通过磁场变化产生电场传播
详细描述
感应耦合是由于磁场变化产生的电场，它可以影响邻近的导体和电路，导致电磁干扰。感应耦合可以分为容性耦 合和感性耦合两种类型。
03
电磁干扰的检测与抑制技术探讨
电磁干扰的检测与抑制技术探讨电磁干扰是指由电磁波在空间中传播引起的各种不良影响，如电子设备故障、通信系统失效、电网交流噪声等。
电磁干扰对无线通信、雷达探测、军事装备、医疗设备等应用领域造成了极大的威胁和危害。
如何有效地检测和抑制电磁干扰成为当今一个重要的问题。
一、电磁干扰的成因和类型电磁干扰的成因可以分为自然因素和人为因素两大类。
自然因素包括闪电、辐射、电离层扰动等；人为因素则主要涉及电力系统、电子设备、无线电设备、雷达系统等产生的电磁场。
根据其频率范围，电磁干扰可以分为辐射干扰、传导干扰和耦合干扰。
辐射干扰是指电磁场通过空气、水等媒质传播引起的干扰，如雷电、放射源等；传导干扰是指电磁场通过导线、电缆等媒质传播引起的干扰，如电力线干扰、信号线干扰等；耦合干扰是指电磁场直接作用在电子设备上引起的干扰，如电容耦合、电感耦合等。
二、电磁干扰的检测技术为了及时发现潜在的电磁干扰源，必须对电磁环境进行监测和分析。
电磁干扰的检测关键在于能够有效地区分正常的电磁信号和干扰信号，并准确地定位干扰源。
电磁干扰的检测技术主要包括干扰地图、频谱分析、时间域反射、瞬态响应等方法。
干扰地图是一种将电磁场分布情况图形化的方法，可以用于描述电磁场的强度和分布。
频谱分析是一种能够识别和分离不同频率电磁信号的方法，常用于无线电设备的故障排除和频率规划。
时间域反射技术是通过测量电磁场的反射波形来判断干扰源和被干扰设备之间的距离和位置关系。
瞬态响应技术是利用超短脉冲来检测电磁干扰信号，可以高效地检测非常弱的干扰信号。
三、电磁干扰的抑制技术除了检测干扰源，必须采取措施来抑制电磁干扰，以保障系统的正常运行。
电磁干扰的抑制主要依靠两种方法：屏蔽和滤波。
屏蔽是通过隔离干扰源和被干扰设备的物理屏蔽来降低电磁干扰的影响。
屏蔽方法包括金属屏蔽、电磁屏蔽和地埋管屏蔽等。
金属屏蔽是一种将干扰源和被干扰设备隔离开的方法，如用金属网罩来遮挡电磁波；电磁屏蔽是一种将被干扰设备周围用磁性材料包裹住的方法，可以有效地降低电磁场对被干扰设备的干扰；地埋管屏蔽是通过埋设大型金属管道来隔离干扰源和被干扰设备的方法。
电磁干扰抑制技术分享
电磁干扰抑制技术分享电磁干扰抑制技术是一种应用于电子设备和通信系统中的重要技术手段，主要用于解决电磁干扰对系统正常工作造成的影响。
在当今高科技发展的时代，电子设备和通信系统广泛存在，电磁环境复杂多变，因此电磁干扰抑制技术显得尤为重要。
首先，电磁干扰是指电磁波在传输、发射或接收过程中与原正常信号相混叠而导致系统性能下降的现象。
电磁干扰可能来自各个方面，例如电源线、雷电、射频设备、微波炉等，对系统的稳定性和可靠性造成威胁。
因此，采取有效的电磁干扰抑制措施对于确保设备和系统的正常运行至关重要。
电磁干扰抑制技术主要包括以下几个方面：1. 电磁波屏蔽技术：通过采用金属屏蔽罩、金属板、金属丝网等材料，将设备或器件包裹在内部，有效屏蔽外界电磁波的干扰，保护内部电路不受外界影响。
2. 地线设计技术：地线在电磁干扰抑制中扮演着至关重要的角色，合理设计和布置地线可以有效降低设备受电磁干扰的风险，提高系统的稳定性和可靠性。
3. 滤波器技术：滤波器是一种具有特定频率传递和阻断功能的电路元件，通过合理设计滤波器可以屏蔽不同频率范围的电磁波干扰，保障系统的正常工作。
4. 耦合器设计技术：对于共模干扰和不同模干扰问题，耦合器设计技术可以有效减少信号与干扰信号的耦合程度，降低干扰对系统性能的影响。
总的来说，电磁干扰抑制技术是一门综合性的技术，需要结合电磁学、信号处理、数字电路等多方面知识，才能有效应对复杂多变的电磁环境。
仅仅依靠一个简单的技术手段或方法是难以满足电磁干扰抑制的需求的。
在实际应用中，电磁干扰抑制技术不仅可以应用于电子设备、通信系统等领域，还可以应用于航空、军事、医疗等领域，起到重要的保障作用。
只有不断加强技术研究、提升技术水平，才能更好地应对电磁干扰问题，确保系统的正常运行和信息的安全传输。
综上所述，电磁干扰抑制技术是一项重要且必不可少的技术，在当今电子信息技术发展的大背景下，亟需加强研究和应用，以确保设备和系统的正常运行、信息的安全传输。
第7讲-电磁干扰隔离及抑制技术
电磁干扰隔离及抑制技术
Ø
这在核测试时常常采用
Ø
瞬时干扰的出现时间无确定的规律，采用被动的时间 回避方法
u
u
在瞬时干扰前期征兆出现时，利用高速电子开关将信号通道、电源 切断，暂时停止工作。将存贮的信息迅速转移至存贮器中，待瞬时 干扰过去后，再重新恢复工作 对卫星、航天飞行器、飞行中的导弹的电子系统的防护特别有用， 因为很难采用屏蔽隔离等防护方法来有效减弱核辐射或者电磁脉冲
7.
平衡电路实例
VN 1
电磁干扰隔离及抑制技术
V3 Z1 = 1 Z1 + jωC 31
V3 Z 2 = 1 Z2 + jωC32
VN 2
7.
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
平衡电路实例
共模抑制比（ＣＭＲＲ）
有时称为平衡系数 Ø共模抑制比 (Common Mode Rejectio隔离及抑制技术
不平衡电路转换为平衡电路
扭绞线平衡结构减小感性耦合
电磁干扰隔离及抑制技术
MK =
µ 0 l a14 a23 ln 2π a13 a 24
7.
平衡电路用于差分放大器
电磁干扰隔离及抑制技术
双端输入
单端输入
7.
差分放大器
辅助电源-VC和射极电阻RE都是为了稳定差分放大器的工作 电流，改善差分放大器性能而设置的 电磁干扰隔离及抑制技术 7. RE对共模EMI信号有很强的电流负反馈左用，RE阻值越大， 对共模EMI信号的抑制能力便越强 对要放大的差分信号VS没有影响
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
Ø
Ø
共模抑制比（ＣＭＲＲ）
Ø
例如某平衡电路的CMRR是60dB
ü
《电磁兼容和测试技术》-电磁干扰抑制技术
3. 原理： • 二次场理论（一次场作用下，产生极化、磁化形成二次场); • 反射衰减理论
1.概 述
4. 屏蔽的分类（按工作原理） • 电场屏蔽：静电屏蔽、低频交变电场屏蔽（利用良好接地 的金属导体制作）
• 磁场屏蔽：静磁屏蔽、低频交变磁场屏蔽（利用高导磁率 材料构成低磁阻通路）、高频磁场屏蔽
• 电磁屏蔽：用于高频电磁场的屏蔽（利用反射和衰减来隔 离电磁场的耦合）
2.电场屏蔽
• 双层门盖结构
电屏蔽的结构
多了一次衰减
2.电场屏蔽
多级电路共用屏蔽盒
电屏蔽的结构
共盖结构其等效电路 与单盖相同
分盖结构其等效电路 与双层盖相同
因此，分盖性能更好
2.电场屏蔽
电场屏蔽的设计要点及总结 • 屏蔽体的材料以良导体为好，对厚度无什么要求? • 屏蔽体的形状对屏蔽效能有明显的影响 • 屏蔽体要靠近受保护的设备 • 屏蔽体要有良好的接地
3. 磁场屏蔽
分两种情况：
1、低频磁场屏蔽（f < 100kHz）
2、高频磁场屏蔽
反磁场 高频磁场
涡流 金属板
3磁场屏蔽
• 低频磁场屏蔽（f < 100kHz）
利用高导磁率的铁磁材料（如 铁、硅钢片、坡莫合金），对干扰 磁场进行分路。
• 高频磁场屏蔽
利用低电阻的良导体中形 成的涡电流产生反向磁通抑 制入射磁场。
1.0
10
100 kHz
磁屏蔽材料手册上给出的导磁率数据大多是直流情况下的，随着
频率增加，导磁率会下降 ，当频率大于10kHz 时，导磁率更低。
3. 磁场屏蔽
磁导率随场强的变化 磁通密度 B
= B / H
饱和 最大磁导率
物理实验技术中的电磁干扰及其抑制方法
物理实验技术中的电磁干扰及其抑制方法在物理实验技术中，电磁干扰是一种常见而又十分讨厌的现象。
电磁干扰可以从外部设备或内部电路中产生，并对实验的准确性和可靠性造成严重影响。
本文将探讨电磁干扰的来源和影响，并介绍一些抑制方法。
首先，让我们先来了解电磁干扰的来源。
电磁干扰可以来自多个方面，其中包括电源线、无线电发射设备、强电场和强磁场等。
电源线是电磁干扰的常见来源之一，其交变电流会产生电磁场并干扰实验装置的正常工作。
无线电发射设备如手机、无线网络等也会产生电磁辐射，干扰实验中的电子设备。
强电场和强磁场也会导致实验结果的歪曲和偏差。
那么，电磁干扰对实验技术有何影响呢？首先，它会引起测量误差。
实验中的传感器或测量仪器容易受到电磁干扰的影响，从而导致测量结果的不准确。
其次，电磁干扰还可能损坏实验设备。
电磁干扰会造成电子元件过载或烧坏，甚至引发设备故障，给实验进程带来延误和损失。
此外，电磁干扰还会对微弱信号的检测造成干扰，降低实验信号的信噪比。
然而，我们并非无可奈何面对电磁干扰。
接下来我们将介绍一些抑制电磁干扰的方法。
首先是屏蔽技术。
屏蔽是一种常见又有效的方法，通过引入金属盖、金属网、金属屏蔽罩等来实现对电磁波的屏蔽。
这些屏蔽材料可以吸收或反射电磁波，减少干扰对实验装置的影响。
另外，还可以使用屏蔽性能较好的金属箱或金属隔离层来隔离实验设备，以减少干扰的影响。
其次是滤波技术。
滤波器是常用的抑制电磁干扰的装置，可以将特定频率范围内的电磁信号滤除或削弱。
对于实验中的特定频段干扰信号，我们可以使用低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器来屏蔽或削弱干扰信号，从而提高实验的准确性和可靠性。
此外，还可以采用地线技术。
地线可以有效消除电磁干扰，将多余的干扰信号引入地线，从而降低对实验装置的影响。
在实验中，设备的接地是十分重要的一步，良好的接地可以有效减少电磁干扰对实验的影响。
最后，对于高灵敏度的实验设备，我们还可以采用远离干扰源的策略。
电磁干扰与防制措施.ppt
以輻射方式的電磁波也可分為高阻抗的電場干擾源和低阻抗的磁場干擾源。 電磁干擾對受擾裝置所造成的影響程度是須視干擾源的強度、傳播媒介、距離、耦100 合路 徑和受干擾裝置對電磁干擾的忍受能力而定。 電磁干擾源與受擾裝置之間的耦合路徑是多變且複雜的,但可以簡化成三種基本元件 : 天 線、機殼、接線,彼此之間又可以有九種交叉組合。
反射干擾
信號本身的反射波導 致之干擾
延遲信號干擾：空間或傳送線之反射 波形成之干擾。
不匹配干擾：傳送線路上之阻抗不匹 配產生之雜訊。
電漿
放電電漿內之離子或 電子的固有震盪
核爆雜訊、太陽雜訊等。
優質．創新．誠信．感恩
電磁干擾(EMI)防制措施
4.EMI預防之方法
電纜線EMI防制工作重點
A.濾波器 – 濾除AC/DC線上高頻雜訊。
大部分的『電磁相容』國際軍規標準,都是源自於美國國防部的法規而來,其中最主要的
文件是 MIL-461 和 462B。
優質．創新．誠信．感恩
電磁干擾(EMI)特性說明
2.電磁干擾（EMI）的基本觀念
電磁干擾會發生作用,有三個「要素」必須同時存在,這包括一個電磁的輻射源或是傳導 源 ,和一個傳輸媒介 ,以及一個或以上的受干擾電子裝置。 EMI的傳輸媒介有兩種,一種為以電流的型式經由電源線和 I/O 排線或者電纜傳導出去,另 一種是已輻射電磁波的形式經由空氣輻射出去。 以傳導方式的電流又可分為共模傳導電流(common mode conducted current)和差模傳導電 流(differential mode conducted current)兩種。
良好的隔離效果等,價格會隨要求的穩定度而定.
12
目前使用自製的連接器
电磁干扰及其抑制措施的分析_0
电磁干扰及其抑制措施的分析摘要随着科技发展，电磁环境日益复杂，电磁干扰使设计成为设备设计中越来越重要的一部分，本文从电磁干扰和电磁兼容的概念起，介绍了不同耦合方式的电磁干扰分类，分析了抑制电磁干扰的几种常见方法。
关键词电磁干扰；电磁兼容；电磁干扰的抑制0引言随着现代科技的迅猛发展，电气、电子设备在人们生活中越来越不可替代，然而人们在享受着其快速发展带来的各种便利的同时，随之而来的电磁干扰也在影响着周围的设备和环境。
在实际的运行中，电力电子设备均有电磁能量转换的过程，高密度、宽频段的电磁信号使电磁环境变得复杂，强电磁干扰信号使电气、电子设备无法正常运行。
电磁干扰不仅会引起周围设备工作异常、损坏，影响人体健康，甚至可能造成严重的安全事故，因此，抑制电磁干扰，提高设备电磁兼容性能，优化电磁环境成为了一项重要课题。
1电磁干扰及电磁兼容电磁干扰EMI（Electromagnetic Interference）指各种机械、电工、电子设备所产生的电磁辐射对电流回路、仪器、系统或生命组织造成损害的电磁现象。
这里主要讨论电气和电子设备产生的电磁噪声使其他电子、电气设备系统性能降低的情况。
电磁兼容EMC（Electromagnetic Compatibility）的科学定义是由IEC 给出的：“电磁兼容是设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。
所以，设备的EMC包括两个方面的要求：其一是指设备在正常运行过程中产生的电磁干扰应在一定限值范围内；其二是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定的抵抗能力，即电磁敏感性。
2电磁干扰的三要素发出电磁噪声的干扰源、电磁能量的传播路径及接收干扰的敏感设备构成了形成电磁干扰的三要素。
3电磁干扰的分类电磁干扰按发生方式可分为两大类：自然干扰源与人为干扰源。
自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。
人为干扰源是有机电或其他人工装置产生电磁能量干扰，其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置称为有意发射干扰源，另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射称为无意发射干扰源。
电力系统中的电磁干扰分析与抑制技术
电力系统中的电磁干扰分析与抑制技术电力系统是现代工业和生活的基础设施，然而在其运行过程中常常会出现电磁干扰现象，对系统的可靠性和稳定性造成不利影响。
本文将从电磁干扰的产生原因、分析方法以及抑制技术等方面进行探讨。
1. 电磁干扰的产生原因电磁干扰是指电力系统中的电器设备间或电磁场之间相互影响而产生的不希望的效应。
主要的干扰源包括电力变压器、电动机、电焊机以及高压输电线路等。
这些设备在运行时会产生大量的电磁辐射，导致电磁波在电力系统中相互传播和干扰。
2. 电磁干扰分析方法为了准确分析电磁干扰的影响以及确定其具体来源，人们提出了许多分析方法。
其中最常用的方法是频谱分析和传递函数分析。
频谱分析是一种通过测量和分析电磁信号的频谱特性来判断其是否产生干扰的方法。
通过使用频谱分析仪等设备，我们可以对电磁波的频率、幅度和相位等特性进行全面评估，并确定是否存在干扰源。
传递函数分析是一种通过建立电磁干扰源与受干扰设备之间的传递函数模型来研究干扰传播和抑制的方法。
通过将系统建模为传递函数模型，我们可以通过调整模型中的参数来优化系统的抗干扰性能，并减少电磁干扰的传播。
3. 电磁干扰抑制技术在电力系统中，为了降低电磁干扰对系统正常运行的影响，人们提出了各种抑制技术。
其中最常见的是屏蔽技术。
屏蔽技术可以通过在受干扰设备周围添加金属屏蔽罩来阻挡电磁波的传播。
金属屏蔽罩具有良好的导电性和屏蔽性能，可以有效地吸收或反射电磁波，从而减少干扰的影响。
另外一种常见的抑制技术是滤波技术。
滤波技术通过在电源或干扰源处添加滤波器来降低电磁干扰的频率。
滤波器可以选择性地通过或阻断特定频率的信号，从而减少干扰的传播和影响。
此外，还有一些先进的干扰抑制技术在电力系统中得到了广泛应用。
比如，自适应干扰抑制技术可以根据实时测量数据自动调整系统参数，实现针对性的干扰抑制；另外，优化控制技术可以通过优化系统的工作模式和控制策略，减少干扰源和受干扰设备之间的相互影响。
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，噪声经导线直接耦合到电路中最常见。
抑制传导干扰的主要措施是串接滤波器。
有低通、高通、带通和带阻四种，根据信号与噪声频率选择相应的滤波器。
如噪声频率远高于信号频率，常用LC低通滤波器，结构简单，效果好。
但对于要求较高的产品，必须用穿心式滤波器。
此式滤波器也称为穿越式滤波器，有C型、T型和LC型结构，高频特性优良，可工作在1GHz以上，体积小、重量轻，允许电流大，可广泛用于各种场合。
电磁干扰及抑制技术
电磁干扰及常用的抑制技术摘要：各种干扰是机电一体化系统和装置出现瞬时故障的主要原因。
电磁兼容性设计是目前电子设备及机电一体化系统设计时考虑的一个重要原则，它的核心是抑制电磁干扰。
电磁干扰的抑制要从干扰源、传播途径、接收器三个方面着手，切断干扰耦合的途径，干扰的影响也将被消除。
常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。
关键词：电磁干扰干扰抑制屏蔽接地1．电磁干扰电磁干扰(electro magnetic interference，EMI)是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。
构成电磁干扰必须具备三个基本条件：①存在干扰源；②有相应的传输介质；③有敏感的接收元件。
只要除去其中一个条件，电磁干扰就可消除，这就是电磁抑制技术的基本出发点。
1.1 电磁干扰的分类常见的各种电磁干扰根据干扰的现象和信号特征不同有以下分类方法。
1、按其来源分类(1) 自然干扰。
自然干扰是指由于大自然现象所造成的各种电磁噪声。
(2) 人为干扰。
由于电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。
2、按干扰功能分类(1) 有意干扰。
有意干扰是指人为了达到某种目的而有意识制造的电磁干扰信号。
这是当前电子战的重要手段。
(2) 无意干扰。
无意干扰是指人在无意之中所造成的干扰，如工业用电、高频及微波设备等引起的干扰等。
3、按干扰出现的规律分类(1) 固定干扰。
多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。
(2) 半固定干扰。
偶尔使用的设备(如行车、电钻等)引起的干扰。
(3) 随机干扰。
无法预计的偶发性干扰。
4、按耦合方式分类(1) 传导耦合干扰。
传导耦合是指电磁噪声的能量在电路中以电压或电流的形式，通过金属导线或其他元件(如电容器、电感器、变压器等)耦合到被干扰设备(电路)。
(2) 辐射耦合干扰。
电磁辐射耦合是指电磁噪声的能量以电磁场能量的形式，通过空间辐射传播，耦合到被干扰设备(或电路)。
1.2 电磁噪声耦合途径干扰源对电子设备的干扰是通过一定耦合形式进行的，无论是内部干扰或外部干扰，都是通过“路”(传输线路或电路)或“场”(静电场或交变电磁场)耦合到被干扰设备中的。
电磁干扰和抗干扰措施
电场屏蔽
通过接地金属导体将电场 隔离，以减少电场对其他 设备的干扰。
磁场屏蔽
通过高导磁材料将磁场隔 离，以减少磁场对其他设 备的干扰。
滤波技术
有源滤波器
通过电子电路技术，对信号进行 滤波处理，以减少电磁干扰。
无源滤波器
通过电感、电容等元件组成的滤 波电路，对信号进行滤波处理， 以减少电磁干扰。
接地技术
主要包括各种无线电设 备、电力设备、大功率 电器等人为产生的电磁
干扰。
传导干扰
通过导线和设备内部传 导传播的电磁干扰。
辐射干扰
通过空间电磁场传播的 电磁干扰。
电磁干扰的危害
影响电子设备的正常工作
电磁干扰会导致电子设备性能下降、数据传 输错误等问题，影响设备的正常工作。
引发安全事故
在某些特定环境下，如飞机、轮船等，电磁 干扰可能导致重大安全事故。
电磁干扰源分析
分析可能产生电磁干扰的设备、电路 和系统，确定干扰源的性质和强度。
电磁干扰的测量
测量设备
使用专业的电磁干扰测量仪器，如频谱 分析仪、电磁场计等，测量电磁干扰的 强度和频谱特性。
VS
测量方法
根据不同的测量目的和场景，选择合适的 测量方法，如定点测量、移动测量等。
电磁干扰的评估
评估标准
辐射干扰
总结词
辐射干扰是指电磁能量以电磁波的形式传播的过程，主要通 过空间传播。
详细描述
辐射干扰是由设备内部的高频电流变化产生的，如高频振荡 器、高频加热器等。这种干扰会影响周围空间的电子设备， 导致信号失真、通信中断等问题。
感应耦合
总结词
感应耦合是指电磁能量通过磁场变化感应到导线的电压或电流的过程。
安全接地
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电磁干扰隔离及抑制技术
Ø
这在核测试时常常采用
Ø
瞬时干扰的出现时间无确定的规律，采用被动的时间 回避方法
u
u
在瞬时干扰前期征兆出现时，利用高速电子开关将信号通道、电源 切断，暂时停止工作。将存贮的信息迅速转移至存贮器中，待瞬时 干扰过去后，再重新恢复工作 对卫星、航天飞行器、飞行中的导弹的电子系统的防护特别有用， 因为很难采用屏蔽隔离等防护方法来有效减弱核辐射或者电磁脉冲
电磁兼容 Advanced EMC
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
何金良 H 清华大学电机系高压研究所 电磁环境技术研究室 ( +62784709，13601024327 * hejl@
第６讲电磁干扰滤波技术
Ø
滤波和屏蔽对于一个设备而言相当于自行车的两 个轮子，只有同时存在，才能起作用 电源线滤波器的主要作用不仅是消除传导干扰， 对于辐射干扰发射也是必要的 信号线滤波器的主要作用是消除辐射干扰，同时 也消除传导干扰 电磁兼容设计中使用最多的是低通滤波器 根据所要求的插入损耗和滤波器两端电路的阻抗 确定滤波器的电路结构
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
37
气体放电管
Ø
主要电气参数
直流击穿电压
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
在放电管极间施加缓慢上升的致使放电管击穿 时刻的直流电压，亦称“ 直流点火电压” 冲击击穿电压 对放电管施加一定上升速率的单次冲击电压， 致使放电管击穿时刻的电压值
38
放电管主要电气参数
Ø
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
基于场的 计算方法
1.网格法 ２．特征线法 ３．频域法
1. 有限元法 ２．差分法 ３．边界元法 ４．模拟电荷法
瞬态干扰对设备的威胁
静电放电 静电放电
信号端口 电源端口
静电放电
电磁干扰隔离及抑制技术
浪涌
电快速脉冲
电快速脉冲
浪涌
7.
9
几种主要电磁暂态
骚扰类型 脉冲上升时间 能量 电压（负载阻抗高） 电流（负载阻抗低） 电快速脉冲 5ns 中等（单个） 10kV 以下 几十安 电涌 µs 级 高 10kV 以下 kA 级 静电放电 <1ns 低 15kV 以上 人体放电电流几十安 装置放电可达数百安
ü
ü
7.
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
不平衡电路转换为平衡电路
扭绞线平衡结构减小感性耦合
电磁干扰隔离及抑制技术
MK =
µ 0 l a14 a23 ln 2π a13 a 24
7.
平衡电路用于差分放大器
电磁干扰隔离及抑制技术
双端输入
单端输入
7.
差分放大器
辅助电源-VC和射极电阻RE都是为了稳定差分放大器的工作 电流，改善差分放大器性能而设置的 电磁干扰隔离及抑制技术 7. RE对共模EMI信号有很强的电流负反馈左用，RE阻值越大， 对共模EMI信号的抑制能力便越强 对要放大的差分信号VS没有影响
u
电路单元间传输的信号电流只在变压器绕组连线中流过，不流经地 线，因此也可以避免对其他电路的干扰
7.
隔离变压器
UR = UG 1 1 1+ 2πfCR L
2
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
中和变压器
Ø
采用变压器断开接地环路的方法，对直流电路和频率很低 （如低于50Hz）的电路不适用的 可以采用中和变压器。将变压器采取这种连接后，它对电流 信号的阻抗是很低的，且不会切断直流通路，但对存在的共 模噪声信号却具有很高的阻抗 中和变压器也用作数据线EMI滤波器，或称为磁性滤波
电磁干扰隔离及抑制技术
墨子《修身》
7.
6
第７讲 电磁干扰隔离及抑制技术
内容：
u 电磁干扰隔离及抑制技术 u u u u u
平衡电路 隔离元件 光电隔离 保护器件、保护电路 多极保护效果分析 触点开关噪声及其抑制
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
电 磁 兼 容 研 究 体 系
7.
电磁骚扰源
1.直击雷防护 2.电磁屏蔽 3.接地及搭接 4.滤波 1.直击雷防护 电磁屏蔽 5.隔离 2. 3.接地及搭接 4.滤波 6.保护设备 5.隔离 6.保护设备 7.电气安全 7.电气安全
3
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Ø
第６讲电磁干扰滤波技术
Ø
使用三端电容或穿心电容可以大幅度改进电容的 高频特性 使用穿心电容是最理想的选择，但要注意穿心电 容的安装方法 任何电感都有寄生电容，高频时，寄生电容导致 电感的阻抗减小 通过分组绕制、电感串联等方式可以减小电感的 寄生电容 尽量使用闭合磁路的磁芯做电感，防止产生二次 泄漏
电磁干扰隔离
Ø Ø
抗干扰变压器 平衡变压器 中和变压器 光电耦合
电磁干扰隔离及抑制技术
Ø Ø
7.
抗干扰变压器
Ø
传输低电平信号的变压器容易受外界磁场的干扰作用。 抗干扰变压器一般指变压器采用环形磁路和对称绕组， 以提高抗磁场干扰的能力 在环形磁芯的两边各绕初级绕组的一半和次级绕组的一 半，两个绕组的绕向相同，其中一对同名端相接，另一 对同名端作为引出端 外磁场的干扰不呈现在引出端
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
Ø
Ø
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
光电耦合器
光电耦合装置
电磁干扰隔离及抑制技术
输入输出间耦合电容 电容量 (pF)
C1C 0.7
C2C 0.6
C1B 0.7
C2B 0.7
C1E 0.6
C2E 0.7
7.
光电传输系统
Ø
信号线经过电磁环境比较恶劣的地区，采用光电传输 是保证传输的信号不是环境影响的最为有效的方法 光电传输系统由三部分组成：电光转换元件，光缆， 光电转换元件 光电传输系统不受环境电磁场（包括雷电、和电磁脉 冲）的影响；另外光纤系统本身不辐射干扰
电磁干扰隔离及抑制技术
VG RC2 / L VN = jω + R C 2 / L VN RC 2 / L = VG jω + R C 2 / L
要减小共模干扰影响，应尽可能减小 RC2，中和变压器的电感应为
L >>
RC 2 ω
7.
光电耦合器
Ø Ø
切断地环路的最有效的方法是采用光电耦合器 电路1的信号电流通过发光二极管后，发光二极管发光的 强弱随通过它的电流变化，这样就把电路1的信号电流变 成强弱不同的光信号 由光电三极管将强弱不同的光转换成相应的电流，从而实 现了电路间的信号传输 通常发光二极管和光电三极管封装在一起，构成一个光电 耦合器
1.测试方法 ２．测试系统 3.测试标准
1. 雷电 2. 网络结构及参数变化 3. 核电磁脉冲 4. 静电 5. 辐射 5. 电源质量
传播途径
1. 电磁辐射：电耦合 磁耦合 电磁耦合 2. 波传导：传导耦合
电磁干扰防护
电磁兼容设计
1. 电磁干扰危害
电磁干扰分析 电磁干扰测试
基于路的 计算方法
RL>>RC 2，插入中和变压器对信号的衰减可以忽略
7.
中和变压器
加装了中和变压器后，RL 两端的共模噪声电压： I1 环路：VG = jω L1 I 1 + jωMI 2 + I 1 R L I2 环路：V G = j ωL2 I 2 + jωMI 1 + I 2 R C 2 因为 L1 = L2 = M 设 VN＝I1RL，且 RC2<<RL:
Ø
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
Ø
中和变压器
根据电缆屏蔽分析知道，当频率ω≥5RC 2/L2 时，信号电流 IS 的全部 会经过 RC 2， L2 的路径返回信号源 VS， 而不经地线环流返回信号源。 假设工作频率ω>5RC2/L2，IC＝0：
电磁干扰隔离及抑制技术
因为
V S = jω ( L1 + L2 ) I S − 2 jωMI S + ( R L + RC 2 ) I S L1 = L2 = M VS VS IS = ≈ R L + RC 2 R L
Ø
电磁干扰隔离及抑制技术 7.
Ø
３．瞬时干扰的时间回避防护方法
Ø 瞬变干扰的保护有如下三类方法
电磁干扰隔离及抑制技术
电压甄别 ü 频率甄别 ü 状态甄别
ü
ü电路的正常工作状态 ü出现瞬变干扰状态
7.
３．瞬时干扰的时间回避防护方法
Ø
瞬时干扰出现时暂时中止工作，以使瞬时干扰对系统 不产生直接的作用，待瞬时干扰过去后，系统再恢复 正常工作 信号和干扰的出现时间有确定的关系时，可以采用主 动的时间回避方法
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
平衡电路
Ø
采用平衡电路的原理能减小共模干扰信号对电路的 影响 VL = I S ( RL1 + RL 2 ) + I N 1 RL1 − I N 2 RL 2
VL = I S ( RL1 + RL 2 )
7.
电磁干扰隔离及抑制技术
平衡电路实例平衡电路条件，例如用扭绞线来连接信号源和负载， 就能实现对EMI信号的抑制 在工程实际中，完美的平衡是很难实现的，因此平衡电路对EMI信号的抑制有 限。要得到抑制EMI信号的满意效果，还要采用屏蔽措施
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冲击放电电流：通过放电管的冲击电流峰值，亦称“ 脉 冲放电电流” 或“ 浪涌放电电流” 。国际电报电话咨询 委员会ＣＣＩＴＴ要求放电管能通过８／２０ μｓ波形时相隔３ 分钟的该放电电流共１０次 交流放电电流：通过放电管放电间隙的交流电流（有 效值）。ＣＣＩＴＴ要求放电管能通过持续时间为１秒时相 隔３分钟的该交流放电电流共１０次 绝缘电阻：指放电管未放电时的极间电阻（一般为１００ Ｖ直流偏置下测得的数值） 电容：在一定频率下（一般为１ＭＨｚ）下测得的极间电 容值