中心議題：

• 通信係統中產生EMI的幾種因素
• 通信係統中提高電磁兼容能力的技術

解決方案：

• 降低輻射幹擾
• 降低接地幹擾
• 降低傳導幹擾
• 器件、工作帶寬等的合理選擇

0 引言

無(wu)線(xian)電(dian)通(tong)信(xin)是(shi)把(ba)能(neng)量(liang)以(yi)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)方(fang)式(shi)從(cong)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)傳(chuan)輸(shu)到(dao)另(ling)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)。在(zai)進(jin)行(xing)電(dian)路(lu)設(she)汁(zhi)或(huo)無(wu)線(xian)電(dian)通(tong)信(xin)時(shi)，我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)兩(liang)個(ge)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)的(de)能(neng)量(liang)能(neng)夠(gou)按(an)照(zhao)一(yi)定(ding)的(de)要(yao)求(qiu)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸(shu)


，否(fou)則(ze)將(jiang)會(hui)在(zai)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)及(ji)設(she)備(bei)的(de)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。尤(you)其(qi)在(zai)設(she)計(ji)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)的(de)設(she)備(bei)電(dian)路(lu)和(he)其(qi)中(zhong)的(de)複(fu)雜(za)單(dan)元(yuan)時(shi)
，則(ze)更(geng)應(ying)該(gai)考(kao)慮(lv)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti)。由(you)於(yu)電(dian)磁(ci)波(bo)的(de)無(wu)線(xian)傳(chuan)播(bo)特(te)性(xing)，決(jue)定(ding)了(le)其(qi)在(zai)傳(chuan)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)必(bi)然(ran)會(hui)受(shou)到(dao)來(lai)自(zi)外(wai)界(jie)和(he)自(zi)身(shen)內(nei)部(bu)的(de)多(duo)種(zhong)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)。

這裏我們隻討論通信係統內部產生EMI的原因及如何消除EMI的影響。在通信係統內部
，各種電子器件應用很多
，導致了EMI成為了一個比較複雜的問題，產生的原因有很多，如電源線與信號線


、信號線與信號線的公共阻抗、各種信號之間的接地不當、強信號電路對弱信號電路的電磁感應、大功率信號的空間電磁波輻射對其它電路的影響、多路信號並列傳送產生的互相幹擾等。通信係統中各種傳導性耦合、空間輻射和接地不當是產生各種幹擾擾、係統EMC差的主要原因。

1 產生EMI的幾種因素

1.1電磁輻射
大(da)功(gong)率(lv)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)和(he)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)往(wang)往(wang)會(hui)產(chan)生(sheng)強(qiang)烈(lie)的(de)高(gao)頻(pin)電(dian)磁(ci)波(bo)，向(xiang)四(si)周(zhou)擴(kuo)散(san)輻(fu)射(she)，必(bi)然(ran)會(hui)對(dui)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)
，許(xu)多(duo)元(yuan)件(jian)集(ji)中(zhong)安(an)裝(zhuang)在(zai)狹(xia)小(xiao)的(de)空(kong)間(jian)內(nei)，由(you)於(yu)大(da)功(gong)率(lv)信(xin)號(hao)的(de)輻(fu)射(she)，在(zai)弱(ruo)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)的(de)附(fu)近(jin)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)場(chang)耦(ou)合(he)是(shi)很(hen)正(zheng)常(chang)的(de)。特(te)別(bie)是(shi)對(dui)於(yu)信(xin)號(hao)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)很(hen)寬(kuan)、大小信號電路公用
、單元布局密集、離散器件和立裝元器件多的單元，有時它的每根金屬線都會產生天線發射電磁波和接收電磁波。此時
，在敏感器件的周圍、弱信號電路處，更容易形成導線的天線效應。

1.2傳導性耦合
當(dang)兩(liang)個(ge)或(huo)兩(liang)個(ge)以(yi)上(shang)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)經(jing)過(guo)一(yi)個(ge)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)時(shi)，一(yi)個(ge)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)在(zai)該(gai)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)上(shang)形(xing)成(cheng)的(de)電(dian)壓(ya)就(jiu)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)回(hui)路(lu)，即(ji)為(wei)電(dian)路(lu)的(de)傳(chuan)導(dao)性(xing)耦(ou)合(he)。產(chan)生(sheng)的(de)原(yuan)因(yin)有(you)：地線阻抗、公共電源線內阻、公共線路阻抗和多回路電路性傳導等。在實際的電路中，傳導性耦合可以分為電場耦合
、磁場耦合和電場磁場耦合，即我們常等效的並聯於電路的電容耦合、串聯於電路的電感耦合和同時並聯串聯於電路的電容電感耦合。

1.3接地幹擾
zaitongyidianluzhong，lianggebutongdejiedidianzhijianzongyouyidingdezukang，didianliuzaigaigonggongzukangshangchanshengledidianya，erdidianyayouzhijiejiadaodianlushangchengweiganraodianya。yibanqingkuangxia
，jiedizukangwangwangdouhendi，shejishikeyibukaolv。danduiyuEMI而盲，地回路接地麵上的阻抗是不能忽略的。

2 提高電磁兼容能力的技術

如何降低通信係統自身的各種EMI，提高係統EMC能力，是保證係統正常工作的前提，其方法主要有一下幾種：

2.1 降低輻射幹擾
電dian磁ci輻fu射she的de傳chuan輸shu方fang式shi大da至zhi相xiang隔ge較jiao遠yuan的de係xi統tong間jian
，小xiao至zhi係xi統tong內nei可ke想xiang象xiang的de極ji小xiao距ju離li

，所suo以yi在zai設she備bei設she計ji之zhi初chu，應ying該gai將jiang大da信xin號hao和he小xiao信xin號hao嚴yan格ge分fen開kai
，分fen單dan元yuan設she計ji或huo隔ge離li
，最zui大da程cheng度du上shang減jian小xiao空kong間jian裏li相xiang互hu的de電dian磁ci幹gan擾rao。主zhu要yao方fang法fa有you：

2.1.1進行物理隔離
即ji增zeng大da信xin號hao導dao線xian與yu幹gan擾rao鋪pu源yuan之zhi間jian的de距ju離li，弱ruo信xin號hao導dao線xian應ying避bi免mian和he強qiang信xin號hao導dao線xian相xiang互hu平ping行xing設she計ji。避bi免mian同tong一yi個ge信xin號hao回hui路lu的de兩liang根gen導dao線xian
，弱ruo信xin號hao回hui路lu與yu強qiang信xin號hao回hui路lu共gong用yong接jie地di線xian。對dui於yu各ge種zhong不bu同tong性xing能neng的de元yuan件jian和he導dao線xian，應ying按an其qi不bu同tong電dian平ping、功率
、抗幹擾能力的大小，進行分類。

2.1.2平衡電路電壓
liyongdianlushangdepinghengguanxi，ranglianggenchuanshutongyixinhaodedaoxianjuyouxiangtongdeganraodianya。keshiganraodianyazaizhelianggendaoxiandefuzaishangzixingdixiao。yongzhezhongfangfanengyouxiaodiyizhiwaidianludedianciganrao。
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2.1.3保持信號間的良好屏蔽性
即(ji)將(jiang)電(dian)力(li)線(xian)或(huo)磁(ci)力(li)線(xian)的(de)影(ying)響(xiang)限(xian)定(ding)在(zai)某(mou)個(ge)範(fan)圍(wei)內(nei)，阻(zu)止(zhi)電(dian)力(li)線(xian)或(huo)磁(ci)力(li)線(xian)進(jin)入(ru)某(mou)個(ge)範(fan)圍(wei)
，把(ba)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)與(yu)測(ce)量(liang)裝(zhuang)置(zhi)隔(ge)開(kai)。使(shi)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)不(bu)受(shou)外(wai)界(jie)電(dian)磁(ci)場(chang)的(de)影(ying)響(xiang)。使(shi)用(yong)屏(ping)蔽(bi)線(xian)和(he)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)時(shi)
，必(bi)須(xu)注(zhu)意(yi)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)、外層都不能流過電流
，與地不能構成回路。

2.1.4正確接地
地電位十分複雜
，為了盡量削弱幹擾，應正確應用“一點接地”和“多點接地”。

2.2 降低接地幹擾
接地平麵的一般要求為：接地平麵應是零電位；理想的接地平麵應是零電阻的實體

，電流經過時沒有壓降；接地平麵與布線間有很大的分布電容，而平麵本身的引線電感將很小；接地要求盡量降低多電路公共接地阻抗上所產生的幹擾電壓．同時避免形成不必要的回路。

在進行小信號電路的接地設計，特別是信號變化範圍大、頻率變化範圍大的電路設計時

，應該注意以下幾個方麵的問題：

2.2.1弱信號放大器與信號源選擇一點接地
duiyuxinhaoyuanhefangdaqilianjiededianlu。ruguoxinhaoyuanhefangdaqizaibutongdianjiedi
，liangdizhijiancunzaizhedianweicha。duifangdaqideshuchuduaneryan
，zhegedianweichahenxiao
，keyihulvebuji
；但對放大器的輸入端來說，這個電位差應遠遠小於信號源的輸出信號
，否則將在放大器上產生很大的幹擾。

2.2.2多級電路選擇一點接地
didianpingjidianlushizuiyishouganraodedianlu。tebieshiduojixiangliandedianlu，shuruxinhaoheshuchuxinhaoxiangbijiao
，feichangxiao

，yinci，yingxuanzeyidianjiedi，shididianpingjidianlushoudaoganraoweizuixiao。

2.2.3電纜屏蔽層的接地點選擇
對於低頻和高頻電路
，應采用不同的接地方式，特別是高頻屏蔽線，使回路電流隻經過低阻屏蔽層而不通過電纜的內導體．可有效地抑製地回路的幹擾。

2.2.4諧振回路的接地選擇
諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)和(he)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)的(de)接(jie)地(di)是(shi)最(zui)容(rong)易(yi)被(bei)忽(hu)略(lve)的(de)問(wen)題(ti)，受(shou)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)的(de)誤(wu)導(dao)
，許(xu)多(duo)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)將(jiang)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)容(rong)電(dian)感(gan)就(jiu)近(jin)接(jie)地(di)。在(zai)並(bing)聯(lian)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)中(zhong)，電(dian)感(gan)和(he)電(dian)容(rong)應(ying)取(qu)一(yi)點(dian)接(jie)地(di)
，使(shi)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)本(ben)身(shen)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)閉(bi)合(he)回(hui)路(lu)，此(ci)時(shi)高(gao)頻(pin)大(da)電(dian)流(liu)將(jiang)不(bu)通(tong)過(guo)接(jie)地(di)麵(mian)。而(er)抑(yi)製(zhi)產(chan)生(sheng)地(di)回(hui)路(lu)幹(gan)擾(rao)。采(cai)用(yong)正(zheng)確(que)的(de)諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)和(he)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)可(ke)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)幹(gan)擾(rao)。

2.3 降低傳導幹擾
傳導幹擾分為差模幹擾和共模幹擾兩種：前者是指存在於相線和中線之間的幹擾信號：後者是指各相線和中線和地之間的幹擾信號。

在不同的電路中，應根據差模幹擾和共模幹擾對電路的影響大小來選擇具體的抑製幹擾方法。在一般的電路係統中
，差模幹擾幅度小、頻率低、所造成的幹擾較小；共模幹擾幅度大、頻率高，還可以通過導線產生輻射．所造成的幹擾較大。因此，欲削弱傳導幹擾。把EMI信號控製在有關EMC標準規定的極限電平以下，最有效的方法就是在開關電源輸入和輸出電路中加裝濾波器。同時，濾波也是應用最廣泛、最zui有you效xiao的de方fang法fa之zhi一yi。目mu前qian。抑yi製zhi傳chuan導dao幹gan擾rao最zui有you效xiao的de方fang法fa是shi無wu源yuan濾lv波bo技ji術shu。根gen據ju電dian路lu不bu同tong的de耦ou合he方fang式shi所suo引yin起qi的de不bu同tong的de傳chuan導dao幹gan擾rao，應ying采cai用yong不bu同tong的de方fang法fa來lai消xiao除chu或huo減jian小xiao。對dui於yu電dian感gan耦ou合he帶dai來lai的de幹gan擾rao，在zai適shi當dang的de位wei置zhi增zeng加jia釋shi放fang電dian容rong，達da到dao消xiao除chu或huo減jian小xiao互hu感gan帶dai來lai的de幹gan擾rao；對於電容耦合
，幹擾頻率、阻抗是由設備決定的，抑製電容耦合幹擾最有效的方法是減小耦合電容。

2.4 減小電磁幹擾的其它措施
為了最大程度地降低通信係統的噪聲、消除EMI
，在係統設計時，還應該考慮以下幾種方法：

2.4.1選用低噪聲的器件和元件
在放大或其它電路中．電子器件的內部噪聲起著重要的作用
，因此，改進電子器件的噪聲性能和選用低噪聲的電子器件，就能大大降低電路的噪聲係數。

2.4.2正確地選擇晶體管
放大級的直流T作點晶體管放大級的噪聲係數和晶體管的直流工作點有較大的關係，同時，噪聲係數NF還分別與晶體管的VCE和VCB有關。

2.4.3選擇合適的信號源內阻
第一級放大器、多級放大器的各級之間、混頻器等均與信號源相連
，選擇合適的內阻
，不僅可以獲得最小的噪聲係數，同時可以得到最大的功率增益。

2.4.4選擇合適的工作帶寬
噪聲、電壓都與通帶寬度有關．接收機或放大器的帶寬增大時
，接收機或放大器的各種內部噪聲也增大。因此
，必須嚴格選擇接收機或放大器的帶寬．使之既不過窄，滿足信號‘通過時對失真的要求．叉不致過寬．以免信噪比下降。

3 結束語

在自然界中，EMI無所不在，不論采取什麼樣的措施

，都不能徹底消除EMI的影響。我們所能夠做到的就是最大程度地降低其影響，綜合考慮各種限製因素的要求
，滿足工作需要。