电磁骚扰的串扰耦合.pptxVIP

电磁骚扰的串扰耦合第1页/共30页第2页/共30页第1节 远场和近场第3页/共30页一、近场和远场近场和远场的分界电偶极子工程应用r 3λ或10λ一般天线 2D2/ λ近场与远场的不同特性波阻抗与源的特性有关在近场区与距离有关，在远场区与距离无关第4页/共30页远、近场的波阻抗特性第5页/共30页第2节 分布参数第6页/共30页VIGGRSRLCmMVSILR2GR2LILICIC第7页/共30页一、传输线分布参数的求解传输线：由两个或多个距离很近的平行导体所构成的系统双线传输线：由两个导体构成的传输线多导体传输线：由两个以上导体构成的传输线均匀传输线：传输线的横截面尺寸在传输线沿线任意点处都相等第8页/共30页双线传输线的常见类型第9页/共30页传输线的分析方法若传输线的长度远小于在传输线中传输的信号的波长——采用集中参数电路理论来分析若传输线的长度与在传输线中传输的信号的波长可比拟——采用分布参数电路理论来分析第10页/共30页二、传输线的分布参数分布电阻分布电导分布电容分布电感用每单位长度的参数来表示传输线的分布参数： R1 G1 C1 L1均匀传输线的分布参数沿线均匀分布。第11页/共30页1.分布参数之间的关系分布电感为外电感和内电感之和：一般情况下：三个分布参数之间的关系为：第12页/共30页2.分布电感的计算载流导线周围的磁场 R1R2第13页/共30页sba平行双线分布电感计算第14页/共30页3.分布电容的计算原理分布电容：C=Q/U 单位： F第15页/共30页设电容上的电荷均匀分布，则等效电容第16页/共30页Sba平行双线传输线的分布电容计算第17页/共30页大地上方传输线的分布电容 ——利用镜像原理求解第18页/共30页3.传输线的电阻r为导线半径趋肤深度第19页/共30页第3节 感性和容性耦合第20页/共30页一、容性耦合容性耦合：导体上的交流电压产生电场，这个电场与临近的导体耦合，并在其上感应出电压。感应电压为：近似公式式中，CC是分布电容，Zin是敏感电路的对地阻抗。CC的值与导体之间距离、有效面积以及有无电屏蔽材料有关。容性耦合随导体间的距离增加而减小第21页/共30页两根平行导体之间的容性耦合及其等效电路：低频精确公式高频第22页/共30页容性耦合的抑制措施针对骚扰源和敏感对象减小骚扰源电压变化的幅度和速率敏感对象具有低阻抗和高信噪比两个系统的结构尽量紧凑，在空间上彼此隔开针对减小分布电容的措施导线尽量短、间隔尽量大、避免平行走线采用电屏蔽采用对称性结构（多芯导线相互绞合），抵消耦合的骚扰信号第23页/共30页二、感性耦合感性耦合：当一个回路的电流变化时会产生磁场，这个磁场将与临近的导体耦合，在其上感应出电压。感应电压的幅值与回路面积成正比。感应电压为：式中，M为互感系数，取决于骚扰源和敏感电路的环路面积、方向、距离以及两者之间有无磁屏蔽。第24页/共30页互电感定义与计算a回路1b???回路2????a???????定义： 自感L ＝ ? 1 / I1 ， 互感 M ＝ ? 12 / I1 ? 1 是电流I1在回路1中产生的磁通， ? 12 是电流I1在回路2中产生的磁通 M = （ ? / 2 ? ）ln[ b2/（b2- a2）? l ]第25页/共30页为两根平行导体之间的感性耦合及其等效电路VN ＝ d?12 / dt = d(MI1)/dt = M dI1 / dt高频低频第26页/共30页感性耦合的抑制措施导线尽量短、间隔尽量大、避免平行走线、减小电流回路所围成的面积采用磁屏蔽（使用屏蔽电缆）采用结构平衡措施（双绞线，磁场去耦合）第27页/共30页三、感性-容性耦合模型时域频域第28页/共30页感性-容性频域耦合模型计算公式耦合系数第29页/共30页结 论 感性耦合和容性耦合的等效电路之间的差异决定了电路的输入阻抗的变化引起的结果是不同的。容性耦合随Zin增加而增大，而感性耦合随Zin增加而减小。 感性耦合对低阻抗电路的影响更大，而容性耦合对高阻抗电路影响更大。第30页/共30页感谢观看!波阻抗决定了场与导电结构的耦合效率及电磁屏蔽的有效性。电容耦合：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。我们称这个电容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。电感耦合：当一根导线上的电流发生变化，而引起周围的磁场发生变化时，若另一根导线在这个变化的磁场中，则这根导线上会感应出电动势。于是，一根导线上的信号就耦合进了另一根导线。这种耦合称为电感耦合，或磁场耦合。耦合类型的判断：要解决串扰问题，首先要明确串扰是属于那一种类型的。一个简单的判断方法是： 当源电路与接收电路的阻抗之