辐射干扰的抑制

磁场的强弱用磁场强度H表示 ，若磁路的平均长度（既磁 路中心线的长度）为，则
H F NI ll
即磁场强度是磁力线路径每单位长度的磁动势。在国际单 位制中H的单位是安/米（A/m）。
磁场强度是这样规定的：一个向量磁场中某点磁场方向为 磁场中小磁针受磁场力的作用，发生偏转停止后小磁针的 北极所指的方向就是小磁针所在磁场强度的方向。而磁场 中某点的磁场强度H在数值上等于该点上单位磁极所受的 力。如果单位磁极所受的力正好是一个达因，那么这点的 磁场强度H就是一奥斯特（Oersted）。
Er H
p E
r
l
I1
I2
1
2
r2 r3 r1
I3
3
I4
r4 4 r5
I5 5
球坐标系统：直导线元
足够短的直线元导线流过电流I， 附近空间产生的电磁场示意图
p
实际导线不均匀电流 分段处理示意图
电场强度 电场强度(dB)
1000
100 10 E K / r 2
维持恒定磁通所消耗的能量，是由于电流通过励 磁绕阻时，在绕阻的电阻上有能量损耗的缘故。
3.2.2 典型辐射源（电场源和磁场源）
时变电流以两种形式存在：电场源（耦极子天线）；磁场 源（闭合回路）。
设在一根足够短的直线元上流过电流I，则在导线的周围产 生了磁力线，而在沿着导线方向产生了电力线。也就是说， 在这根导线的附近存在着电场与磁场。当电流I变化时，相 应地在导线附近空间的电场与磁场也随之发生变化。该电 场、磁场变化在空间的传播即形成所谓的电磁波。其传播 速度为光速C，波长为λ。
2. 在接收机的输入端加滤波器，滤掉相应的干扰频率。 3. 改变接收天线的方向，使它不对着干扰方向。
4. 改变天线极化方向，使其和干扰源天线不同极 化，减少干扰。
5. 改变接收频率，使其远离干扰源的频率，以减 少接收器的干扰。
6. 改变接收器的选择性、带宽，来减少干扰。 7. 改变接收机的位置，使其远离发射机，从而减
导干扰，有时是为了解决辐射干扰。
本章讨论辐射干扰的抑制问题。 屏蔽主要是为了衰减来自空间或泄露到空间的辐
射电磁干扰，因此，这章的重点是研究如何用屏 蔽的方法来抑制辐射干扰。 屏蔽主要是衰减来自空间或泄露到空间的辐射电 磁干扰，因此，研究屏蔽首先就要研究电磁场的 概念及原理。
杭州电子科技大学新型电子器件与 应用研究所电磁屏蔽涂料
少接收机的干扰。 8. 改变接收机的工作时间，使其不和辐射干扰源
同时间工作。
对于电磁兼容工程师来说主要是应用一些基本的，有效的 措施来进行抑制电磁干扰，就是我们在第一章曾经提到过 的实现电磁兼容的基本技术，既屏蔽，滤波和接地。
在电磁兼容领域里，屏蔽主要是为了衰减来自空间或泄露 到空间的辐射电磁干扰；滤波主要是为了滤除来自或注入 线路的传导干扰；而接地技术的应用，有时是为了解决传
均属有源二端理想元件
电阻元件
电阻元件是从对电流呈现阻力而且消耗电能的实际电气器 件中抽象出来的理想化元件。
任何两端元件，如果在任何时刻，其两端电压和通过元件 的电流之间的关系可以在伏安特性平面上用曲线表示，则 称为电阻元件。
R U /I
电感元件
电感元件是实际电感器的理想化元件，它体现了元件储存 磁场能量的性质。任意两端元件，如果在任意时刻，其电
B H
式子表明，在相同的磁场强度的情况下，物质的磁导率越 高，整体的磁场效应将越强，由前述可知，磁场强度H是 正比于电流I的，因此，磁感应强度(磁通密度)B既体现励 磁电流大小，又体现磁性材料性质的一个反映整体磁场强 弱的物理量。
磁路物理量的两种单位列表
物理量
SI单位
cgs单位
磁通Φ 磁通密度B 磁动势F 磁场强度H
因此，理想元件就是可精确定义并能表征实际器件的主要 电磁性质的一种理想化元件。
理想电源
实际电路中，电源向各种用电设备提供能量。实际电源种 类繁多，但在一定条件下构成电路模型时，电源通常有理 想电压源和理想电流源两种
理想电压源无论外部电压如何，其端电压总能保持定值或 一定的时间函数；理想电流源无论外部电路如何，其输出 电流总保持定值或一定的时间函数。
1）增加传输通道的长度，使其增加损耗。 2）对直射波，可在传输通道加阻挡，切断和接收器的通路。 3）在辐射干扰源和接收器之间的通道上加屏蔽，可以明显
减少辐射干扰。
3.1.3 减少接收器接收干扰的无用信号或噪声
1. 适当选择接收机的灵敏度，对于通信来讲，接收机灵敏度 越高越好，这样作用距离才能远。但是对于干扰来讲，则 相反，接收机灵敏度越低越好，低到根本收不到电磁干扰 就更好。显然，在能完成任务的同时，所选的灵敏度不要 太高。
流和由它产生的磁链Ψ之间的关系可以在Ψ-i平面上用曲
线来表示（韦安特性），则称其为电感元件。如果电感线
圈为N匝，当线圈中通以电流iL时，则产生磁通Φ。因磁 通Φ与N匝线圈相交链，所以N匝线圈总磁通链为Ψ=NΦ。
Ψ与Φ都是由线圈自身的电流产生的，故称自感磁通和自
感磁链。则L称为该元件的电感或自感，其值为自感磁链
时产生磁场，因而兼有电感的性质；而一个实际电容器或 电感线圈除了分别具有储存电场能量或磁场能量的基本性 质外，也有按它们所属的电磁性 质和现象，用反映其主要性质的理想元件来表示他们，
如电阻器、灯泡和电炉等，它们主要是消耗电能的。这样， 可以用一个理想电阻元件来表示所有具有消耗电能特征的 实际电气器件。由于电容器主要是储存电场能，可用一个 理想电容元件来表示具有储存电场能量的实际器件；而用 一个理想电感元件来表示具有储存磁场能量的实际器件， 如电感线圈等。
2）利用天线电路的电压驻波比特性减少谐波辐射。 3）在发射机输出端加相应的滤波器，滤掉对接收器构成干
扰的频率。 4）改变天线发射方向，使其对接收器不构成干扰。 5）改变天线的极化方向，使其和接收天线不同极化，减少
对接收器的干扰。
6）改变辐射的频率，远离接收设备接收的频率，以减少对 接收器的干扰。
7）改变发射机的调制特性、带宽等，使其减少对接收器的 干扰。
Ψ与电流之比，即：
L N ii
电感元件上任意时刻的电压与电流有下列关系： u di dt
电容元件
电容元件是实际电容器的理想化元件，它体现了元件储存 电场能量的性质。任意两端元件，如果在任意时刻，其极 板上的电荷和元件两端的电压之间的关系可以在q-u平面 上用曲线来表示（库伏特性），则称其为电容元件。对于 线形电容元件，其电容值C为一正实常数。其值为电容任
磁通密度B这一物理量，它是在与磁场相垂直的单位面积 内的磁通，在均匀磁场中：
B S
磁场是由电流产生的，在磁路中，电流越大，线圈匝数越 多，产生的磁场强度越强。既取决于电流与线圈匝数的乘 积NI。这一乘积叫做磁动势（magneto motive force）或 磁通势。以F表示，即
F NI
磁动势是磁路中产生磁通的“推动力”。磁动势的国际制 单位为（A）。
电动势E 电流I 电流密度J 电阻率ρ 电阻R= ρ* l/s 欧姆定律I=E/R
磁动势F 磁通Φ 磁通密度B 磁导率μ 磁阻Rm=l/μS 欧姆定律Φ=F/Rm
磁路与电路的相似只是数学形式上的，本质上两者有根本 的区别。
首先它们是两种不同的物理现象 其次两者在特性上也有很大差别，例如电路有断路的情况，
3.2.1 电路
电路是由若干电气器件或设备，按一定的方式和规律组成 的总体，它构成电流的通路。
随着电流的流通，电路实现了电能的传输、分配和转换； 或者实现各种电信号的传递、处理和测量。
电路的基本组成为4部分：电源、负载、连接导线和开关。 实际的电气器件在应用时产生的电磁过程是比较复杂的 例如，一个实际电阻器除了消耗电能外，还会在电流流过
应以全局的观点统一考虑系统的电磁兼容 性技术措施。
构成干扰的三要素是干扰源、传输通道、接收器。 因而，抑制辐射干扰也应从这方面着手研究。
1．减少辐射干扰源的辐射 2．增加辐射干扰传输通道的损耗 3．减少接收器接收干扰的无用信号或噪声
3.1.1 减少辐射干扰源的辐射
1）处理传导干扰源的有效方法也同样适用于减少辐射干扰 源辐射的方法。
磁场强度是反映由电流产生磁场强弱的一个物理量。
磁力线从N极到S极的途径称为磁路，在磁路中阻止磁力 线通过的力量称为磁阻。而导磁的力量则称为磁导。
实际上，即使几何尺寸完全相同的磁路，在相同的磁动势 的作用下，磁场的强弱程度也有大的差别，这是由于不同 的物质导磁能力不同的缘故，用来衡量物质导磁能力的物 理量称为导磁率（permeability）, 用μ来表示。
韦伯Wb 特斯拉T 安培A 安培/米 A/m
马克斯威尔Mx 高斯G 吉尔伯Gi 奥斯特Oe
物理量
Φ B F H
单位制换算关系
换算关系
1Wb=108Mx 1T=104G 1A=1.26Gi
1A/m=1.26*10-2Oe
为了加深对电路与磁路的理解，列出来磁路与电路的对照 关系。
电路
电路与磁路的对比 磁路
断路时电动势仍存在，但电路内的电流等于零，磁路则没 有断路，磁动势的存在总伴随着磁通的存在。同时如果电 路内没有电动势，则电流等于零，而磁路内没有磁动势时， 由于磁性材料有剩余磁感应强度，所以总存在着或多或少 的磁通量。
电流在电路内流动时有功率损耗I2R，而在磁路内 Φ2Rm并不代表功率损耗。
就磁通本身来说，恒定的磁通量的维持并不需要 消耗任何能量，磁路也不会引起发热。
第三讲 辐射干扰的抑制
3.1 引言
实现系统和设备电磁兼容性技术措施可分为两大 类。
第一大类措施是通过屏蔽、滤波及接地等技术将 干扰予以隔离和抑制。这也通常被称为抑制与隔 离电磁干扰，即电磁兼容的三大技术。
第二类措施是系统和设备本身应尽可能选用互相 干扰最小的设备、电路和部件，并进行合理的布 局。