电缆设计七

2020/5/13
5
第六章电缆设计和辐射干扰
由等效电路可计算出在回路2上的感应电压为：
U2
R2 R2 X c
U1
jCR2 1 jCR2
U1
电容性耦合引起的感应电压正比骚扰源的工作频率、敏感电
路的对地电阻及、分布电容C、骚扰源电压U1；电容性耦合主
要在射频形成骚扰，频率越高，电容性耦合越明显；抑制电容
二、教学目的及要求
通过这部分内容的教学，使学员理解传导干扰的 电耦合途径，了解电路性干扰的抑制方法，电容性 干扰的抑制方法，抑制磁耦合干扰的措施。
2020/5/13
1
第六章电缆设计和辐射干扰
三、本次课重点与难点
1．掌握传导干扰的一般性质，了解传导干扰传输线路的性质。 2．掌握传导干扰电耦合途径，电路性干扰的抑制方法，磁耦合 干扰，抑制磁耦合干扰的措施，电路性干扰的实例和计算。
四、教学方法与手段
采用课堂多媒体教学手段进行理论教学。
2020/5/13
2
五、能力与素质培养
通过这部分内容的教学，使学员了解辐射干扰及其危害熟悉 电磁辐射对电路产生的干扰,外导线及地回路产生的干扰，减少
辐射干扰的措施，培养学员举一反三、触类旁通的能力。六、 具体教学内容
1．掌握传导干扰的一般性质，了解传导干扰传输线路的性质。
第六章电缆设计和辐射干扰
一、教学内容及时间安排
6．1 传导耦合 6．1 电容性耦合 6．1 电感性耦合 6. 1 电容性耦合与电感性耦合的综合考虑 6．2 高频耦合 6．2 分布参数电路的基本理论 6．2 高频线间的耦合 6. 2 低频情况的耦合 6．3 辐射耦合 6．3. 基本振子的电磁场分布 6．3．辐射耦合 6．4 处在电磁场中的传输线和电缆 6．4 场到线的共模耦合与异模耦合
第六章电缆设计和辐射干扰
电缆是效率很高的电磁波接收天线，空间的电磁干扰往往首 先被电缆接收到，然后传到设备中，造成电路的误动作。电缆 还是效率很高的电磁波辐射天线，当设备被屏蔽后，电缆是产 生电磁波辐射的主要原因。当设备或系统不能满足有关电磁干 扰的限制时，90％是电缆的原因。
电缆中的导线都是平行的，而且平行走线距离最长，因此信 号串扰是十分严重的，减小电缆中导线的串扰是电磁兼容设计 中十分重要的内容。另外，即使不是同一根电缆中的导线，相 互串扰也往往十分严重，要通过适当的设计来减小这些串扰。 要解决串扰问题，首要明确串扰的机理。
M 0 ln b l 2 a
H / m
M 0a12a22 cos
l
2 a12 z2 3/ 2
H / m
M 0.2ln D bsin 2 a b cos 2
l
D b sin 2 a b cos 2
D b sin 2 a b cos 2
H / m
D b sin 2 a b cos 2
单位长度的互感公式
M l
0 2
ln
l
l2 d
d2
1
d l
2
d l
M l
0 2
ln
2l d
d l
1H / m
M l
0.11
4
h d
2 2
H / m
M l
0.2 1
2
h d
H
/ m
12
长导线与 矩形同轴 圆线圈
两组平行 传输线
2020/5/13
第六章电缆设计和辐射干扰
H / m
C12 0 / cosh1(D / d )
2020/5/13
8
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
9
第六章电缆设计和辐射干扰
传输线的类 型
平行直导线
与大地平行 直导线
2020/5/13
图示
单位长度的电容
C 0
0
d? a
l
arc ch d a
ln
d
d2 a
a2
Cl
wenku.baidu.com
0
lh 2d
C 20
20性20/5耦/13 合的有效方法是减小耦合6电容
第六章电缆设计和辐射干扰
导体2与地之间耦合的骚扰电压UN能够表示为：
Un
1
jC12 R jR(C12
C2G
)
U1
jC12 RU1
2020/5/13
7
第六章电缆设计和辐射干扰
假定骚扰源的电压U1和工作频率F不能改变，这样只留下两个 减小电容性耦合的参数C1和R。减小耦合电容的方法是导体合 适的取向、屏蔽导体、分隔导体(增加导体间的距离)。若两导体 之间距离加大，Cl的实际值会减小。因此降低导体2上感应到的 电压，若两平行导体间分隔距离为D，且导体直径为d，则
2．掌握传导干扰电耦合途径，电路性干扰的抑制方法，磁耦合
干扰，抑制磁耦合干扰的措施，电路性干扰的实例和计算。七、 本次课小结
1．了解辐射干扰及其危害以及场区划分。
2．了解辐射干扰的物理模型，了解电磁辐射对电路产生的干扰， 了解外导线及地回路产生的干扰。
320．20/5了/13解电磁辐射对人体的影响及3 相应的保护措施。
2020/5/13
4
第六章电缆设计和辐射干扰
6．1．1 电容性耦合
由于电容实际是由两个导体构成的，因此两根导线就构成 了一个电容，我们称这个电是导线之间的寄生电容。由于这 个电容的存在，一个导线中的能量能够耦合到另一个导线上。 这种耦合称为电容耦合或电场耦合。
1．电容性耦合模型
图表示一对平行导线所构成两回路通过线间的电容耦合， 其等效电路如图所示。假设电路1为骚扰源电路，电路2为敏 感电路，c为导线1与导线2间的分布电容等效电路可计算出 在回路2上的感应电压为：
a
l ln d 2 / r1r2
C
2 0
l
ln
h
h2 r
r2
C
40 ln f / d
l ln 2h1 ln 2h2 ln f / d 2
10
r1
r2
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
11
传输线的 类型 两平行直 导线
与大地平 行直导线
2020/5/13
第六章电缆设计和辐射干扰
图示
M 0.2 ln D b2 a d 2 D b2 a d 2 H / m
l
D b2 a d 2 D b2 a d 2
13
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
脉冲串扰
14
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
脉冲串扰15
第六章电缆设计和辐射干扰
双导线间电容
2020/5/13
微带线间电容
16
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
17
第六章电缆设计和辐射干扰
增加地减小双导 线间电容
2020/5/13
微带导线间电容
18
第六章电缆设计和辐射干扰
2020/5/13
19
6．1．2 电感性耦合