电磁骚扰传播或耦合机理类型与功能详解

电磁骚扰传播或耦合机理的类型与功能

电磁兼容性（Electro Magnetic Compatibility，EMC），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

本系列将为新手们讲述EMC理论基础知识，主要介绍电磁骚扰的耦合机理。

电磁骚扰传播或耦合，通常分为两大类：即传导骚扰传播和辐射骚扰传播。

通过导体传播的电磁骚扰，叫传导骚扰；通过空间传播的电磁骚扰，叫辐射骚扰。

上图传染病的模型非常近似：

电磁骚扰的常用单位

骚扰的单位通用分贝来表示，分贝的原始定义为两个功率的比：

通常用 dBm 表示功率的单位，dBm 即是功率相对于 1mW 的值：

通过以下的推导可知电压由分贝表示为（注意有一个前提条件为 R1=R2）：

通常用 dBuV 表示电压的大小，dBuV 即是电压相对于 1uV 的值。

对于辐射骚扰通常用电磁场的大小来度量，其单位是 V/m。通常用的单位是dBuV/m。

传导干扰

a、共阻抗耦合

由两个回路经公共阻抗耦合而产生，干扰量是电流 i，或变化的电流 di/dt。

当两个电路的地电流流过一个公共阻抗时，就发生了公共阻抗耦合。我们在放大器中，级与级之间的一种耦合方式是“阻容”耦合方式，这就是一种利用公共阻抗进行信号耦合的应用。在这里，上一级的输出与下一级的输入共用一个阻抗。

由于地线就是信号的回流线，因此当两个电路共用一段地线时，彼此也会相互影响。一个电路的地电位会受到另一个电路工作状态的影响，即一个电路的地电位受另一个电路的地电流的调制，另一个电路的信号就耦合进了前一个电路。

对于两个共用电源的电路也存在这个问题。

解决办法：对每个电路分别供电，或加解耦电路。

b、容性耦合

在干扰源与干扰对称之间存在着分布电容而产生，干扰量是变化的电场，即变化的电压 du/dt。

c、感性耦合

在干扰源与干扰对称之间存在着互感而产生，干扰量是变化的磁场，即变化的电流 di/dt。

当信号沿传输线传播时，信号路径与返回路径之问将产生电场，围绕在信号路径和返回路径周围也有磁场。如图所示，基板材料为FR4的50Ω微带线横截面上的电力线和磁力线，可见，这些场并不仅仅局限于微带线的正下方，而是会延伸到周围的空间。这些延伸出去的场称为边缘场。

根据电磁场基本理论，变化的电场产生感应电流，变化的磁场产生感应电压。那么，当一个网络（静态网络）的布线进入另一网络（动态网络）的边缘场时，一旦动态网络上的信号电压和电流发生变化，将会引起边缘场的变化，边缘场的变化又将在静态网络上感应出噪声电压或电流，这就是串扰产生的物理根源。