一、傳導(dǎo)干擾噪聲耦合方式

在近區(qū)的感應(yīng)場(chǎng)區(qū)，也就是在r﹤λ/（2π）的范圍內(nèi)，電磁干擾主要是通過(guò)傳導(dǎo)耦合的途徑發(fā)生作用的。傳導(dǎo)耦合主要有3種類型：電容耦合（或稱靜電耦合）、互感耦合（或稱為電磁感應(yīng)耦合）、公共阻抗耦合（或稱為阻性耦合）。

1、電容耦合

當(dāng)兩導(dǎo)體之間存在分布電容時(shí)，兩根導(dǎo)線之間就會(huì)發(fā)生電容耦合。最常見、最基本的電容耦合的例子是兩根互相靠近的平行導(dǎo)線，如下圖所示：

導(dǎo)體1為干擾導(dǎo)體，在導(dǎo)體1上接有干擾源電壓為U1，導(dǎo)體2為被干擾設(shè)備，導(dǎo)體2兩端分別接有負(fù)載Z21和Z22。這種情形很普遍，例如導(dǎo)體1為高壓輸電線，而導(dǎo)體2為通信線；或者導(dǎo)體1為印制電路板上的時(shí)鐘線，而導(dǎo)體2為印制電路板上的數(shù)據(jù)線。在這種情況下，由于導(dǎo)體1對(duì)地平面有分布電容，單位長(zhǎng)度的分布電容為C1g；導(dǎo)體2對(duì)地平面也有分布電容，單位長(zhǎng)度的分布電容為C2g；同時(shí)導(dǎo)體1和導(dǎo)體2之間也有分布電容，單位長(zhǎng)度的分布電容為C12，C12稱為耦合電容。顯然分布電容C12把兩根導(dǎo)體連在一個(gè)電路中，可以等效為如下電路：

2、互感耦合

互感耦合發(fā)生在兩個(gè)回路之間，如下圖所示：

當(dāng)干擾回路1中有交變電流流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)通過(guò)回路2并在回路2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是串聯(lián)在回路2中的，這種情形與電容耦合的情況不同。等效電路如圖所示：

在電容耦合的情形中，電磁干擾是以被影響導(dǎo)體和地之間存在噪聲電流的方式起作用的。而在互感耦合中，電磁干擾是以噪聲電動(dòng)勢(shì)或電壓串聯(lián)在被影響導(dǎo)體上起作用的，如下圖所示：

電容耦合等效電路?

電感耦合等效電路

3、公共阻抗耦合

許多電氣設(shè)備和電氣元件都需要接地，但是地平面中充滿著各種頻率的雜散電流。有的設(shè)備或器件經(jīng)接地向地中注入高頻電流，因而在大地中形成電場(chǎng)分布，這樣一來(lái)，在r1點(diǎn)和r2點(diǎn)同時(shí)接地的系統(tǒng)中就產(chǎn)生了感應(yīng)電位差，在印制電路板上也有類似情況的發(fā)生。除了這種由于地中雜散干擾電流引起的電磁干擾的情形外，還可能因?yàn)榻拥貙?dǎo)線在高頻電流的情況下表現(xiàn)出很大的電感值，使本來(lái)可以忽略的阻抗表現(xiàn)出很大的數(shù)值，并且跨接在導(dǎo)線上的元件之間。電路由于流過(guò)公共阻抗的噪聲或干擾電流而互相影響，產(chǎn)生了電磁干擾。

以上是最基本的電磁干擾耦合途徑，在實(shí)際問(wèn)題中還有許多各式各樣的電磁干擾途徑，對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析也沒有一成不變的模板，唯一的原則是具體問(wèn)題具體分析。

二、電磁輻射耦合

1、靜電場(chǎng)、感應(yīng)電磁場(chǎng)和輻射電磁場(chǎng)

設(shè)在一根足夠短的直線導(dǎo)線上流過(guò)電流I，則在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生了磁力線，而在沿著導(dǎo)線方向產(chǎn)生了磁力線。也就是說(shuō)，在這根導(dǎo)線的附近存在著電場(chǎng)與磁場(chǎng)。當(dāng)電流I變化時(shí)，相應(yīng)的在導(dǎo)線附近空間的電場(chǎng)與磁場(chǎng)也隨之發(fā)生變化。該電場(chǎng)與磁場(chǎng)變化在空間的傳播即形成所謂的電磁波。其傳播速度為光速c，波長(zhǎng)為λ。

2、波阻抗

空間中某點(diǎn)的波阻抗，定義為該點(diǎn)的電磁強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比，用Zw表示，即：

Zw=E/H

(1)遠(yuǎn)場(chǎng)波阻抗

對(duì)于短直導(dǎo)線及偶極子源，可得：

Zw遠(yuǎn)=︱Eθ︳/︱HФ︳=120πΩ=337Ω

對(duì)于環(huán)形天線，可得：

Zw遠(yuǎn)=︱EФ︳/︱Hθ︳=120πΩ=337Ω

而自由空間的特征阻抗Z0等于自由空間的磁導(dǎo)率μ0和介電常數(shù)ε0的比值開平方，等于377Ω。

因此，不論是短直導(dǎo)線源還是環(huán)狀天線源，它們?cè)谶h(yuǎn)場(chǎng)的波阻抗均為377Ω，與自由空間的特征阻抗Z0相等，與源的性質(zhì)無(wú)關(guān)。

（2）近場(chǎng)波阻抗

對(duì)于短直導(dǎo)線及偶極子源，可得：

Zw近=120πλ/2πr=Z0λ/2πr﹥﹥Z0

對(duì)于環(huán)形天線，可得：

Zw近=120π2πr /λ =Z0?2πr /λ﹤﹤Z0

近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)波阻抗隨距離的變化如圖所示：

短直導(dǎo)線源的近場(chǎng)主要是電場(chǎng)，環(huán)形天線源的近場(chǎng)主要是磁場(chǎng)。綜上所述，短直導(dǎo)線源的近場(chǎng)為高阻抗電場(chǎng)，而環(huán)形天線源的近場(chǎng)為低阻抗磁場(chǎng)，它們的波阻抗與傳輸介質(zhì)無(wú)關(guān)，只與源的性質(zhì)有關(guān)。