電磁兼容與噪聲(04-100)

　　當(dāng)觀察點距源大于λ/2π的遠(yuǎn)場中，介質(zhì)為自由空間時，波阻抗E/H是一個常數(shù)120π，近似等于377Ω，所以在討論遠(yuǎn)場時，可以把它看成一個具有阻抗為377Ω的平面波，近場中屬于電容性耦合和電感性耦合噪聲范圍。在遠(yuǎn)場中，電場和磁場的方向互相垂直，但相位相同，所以它與近場不同，而向四方輻射能量，它對電子電路的干擾是通過能量的輻射方式進(jìn)行的。輻射的電磁場在空間的傳播是由于電場和磁場的相互作用。當(dāng)空間有靜電荷Q時，則產(chǎn)生靜電場，電荷移動時則形成電流，因電磁作用又同時產(chǎn)生電場和磁場。

　　幅射源引起了周圍的磁場和電場相應(yīng)地改變，這種變化在空間中的傳播就是電磁波，其傳播速度與光速相等，這方面的論述和研究較少。無線電廣播、通訊設(shè)備和其它高頻設(shè)備工作時，有很大功率的電磁波輻射，在此環(huán)境內(nèi)的電器設(shè)備上會產(chǎn)生正比于電場強(qiáng)度的感應(yīng)電動勢U：

　　U=heff

　　其中heff為比例長數(shù)或天線的有效高度。

　　較長的導(dǎo)線，信號輸入線、輸出線、控制線、電源線等在電磁場中都能接收電磁波而感應(yīng)出噪聲電壓。作為噪聲源，這些導(dǎo)線又能輻射出電磁波造成二次噪聲污染。在大功率廣播設(shè)備附近的強(qiáng)電場中，電子設(shè)備的外殼或內(nèi)部的導(dǎo)線、導(dǎo)體都會感應(yīng)出很強(qiáng)的感應(yīng)電動勢，導(dǎo)致對電路的干擾。抑制輻射最主要的方法是采用屏蔽，即對兩個空間區(qū)域之間加以金屬隔離，電容性耦合可將金屬接地進(jìn)行靜電屏蔽，對于電感性耦合，則采用一般的電磁屏蔽。而對于遠(yuǎn)場中的電磁波也同樣可以用金屬體進(jìn)行隔離，以阻止這種噪聲的傳播。

　　屏蔽的效果與頻率、屏蔽體的幾何形狀、材料性質(zhì)等因素有關(guān)，在分析這些因素并在實際應(yīng)用屏蔽措施時，金屬屏蔽體對輻射波的衰減作用的機(jī)理研究尤為重要。金屬板屏蔽體對電磁波的衰減可由圖2來說明,當(dāng)電磁波Ei入射到金屬板上時，一部分由AB表面AB反射，另一部分進(jìn)入金屬體內(nèi)，而在途中被不斷衰減后達(dá)CD面，這時其中又有一部分經(jīng)E1透過CD面從金屬板內(nèi)穿出，另一部分則由CD面反射，仍在金屬板內(nèi)部傳播，同樣有一部分穿過AB面穿出，一部分仍在AB面反射。這樣在金屬板內(nèi)多次反射和傳播，則透過金屬屏蔽的電磁波總和E-En=Et。