電磁輻射是一種客觀(guān)存在的物理現(xiàn)象,當(dāng)電荷、電流隨時(shí)間變化時(shí),在其周?chē)鷷?huì)激發(fā)起電磁波。 在電磁波向外發(fā)射的過(guò)程中,會(huì)有一部分能量隨著電磁波輸送過(guò)去。在實(shí)際運(yùn)用中,一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò) 必定會(huì)向外發(fā)射一定的電磁輻射,在電磁輻射發(fā)射范圍內(nèi),每個(gè)閉合的電路通路都會(huì)對(duì)電磁輻射產(chǎn) 生反應(yīng),帶來(lái)電荷的流動(dòng),從而形成干擾。 同樣皮帶秤作為電子設(shè)備,同樣會(huì)受到干擾。 輻射干擾就是指這種電路中的能量以電磁波的形式在空間傳播,然后通過(guò)接收體耦合到電路中 形成干擾的一種方式。輻射干擾的傳播方式可以在一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,也可以從一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)傳輸 到另一個(gè)電路網(wǎng)絡(luò)。 1、輻射干擾對(duì) PCB 的影響 如圖2-1,假設(shè)電路處在一個(gè)輻射電磁場(chǎng)中時(shí),每一個(gè)回路都會(huì)發(fā)送感應(yīng)電荷的流動(dòng),形成干 擾電流。輻射的強(qiáng)度越大,這種電路的強(qiáng)度也越大;輻射的頻率越高,這種感應(yīng)電流就非常不穩(wěn)定。 一個(gè)隨時(shí)在變化的很大的干擾電流對(duì)電路網(wǎng)絡(luò)的影響非常大,尤其是作為信號(hào)采集的模擬電路,會(huì) 導(dǎo)致采集的信號(hào)完全偏離實(shí)際值,造成系統(tǒng)癱瘓。如果除了信號(hào)采集系統(tǒng)中還有相應(yīng)的控制功能, 那么很可能會(huì)帶來(lái)更為嚴(yán)重的后果。 2、變壓器產(chǎn)生的輻射
3、由天線(xiàn)耦合進(jìn)系統(tǒng)的輻射干擾 輻射的干擾是一種通過(guò)耦合方式進(jìn)入電路的,耦合是電磁波通過(guò)天線(xiàn)將能量轉(zhuǎn)換為電流的過(guò)
程,輻射對(duì)PCB的影響就是電磁波將PCB上的線(xiàn)路做為天線(xiàn)耦合進(jìn)電路的。雖然我們不希望輻射對(duì) 系統(tǒng)帶來(lái)影響,但是系統(tǒng)裸露在外的通信線(xiàn)是很好的接受輻射干擾的天線(xiàn),不可避免的會(huì)受到輻射 的影響,然后通過(guò)傳導(dǎo)的方式進(jìn)入系統(tǒng)。 4、皮帶秤對(duì)于輻射的防護(hù) 對(duì)于電子電路來(lái)說(shuō),減小回路面積的效果是相當(dāng)好的。減小回路面積有一種簡(jiǎn)單的方法,就是 在信號(hào)線(xiàn)邊上布一條地線(xiàn),這條地線(xiàn)應(yīng)盡量靠近信號(hào)線(xiàn),這樣就形成了較小的回路面積。信號(hào)上產(chǎn) 生共模干擾電流時(shí)肯定會(huì)取道這個(gè)面積最小的回路,而不是其它地線(xiàn)路徑。如果是雙層線(xiàn)路板,應(yīng) 該在線(xiàn)路板的反面盡可能多的布滿(mǎn)地線(xiàn)。特別是緊靠近信號(hào)線(xiàn)的下面,布滿(mǎn)地線(xiàn)以后就形成了一個(gè) 比較小的回路面積,回路面積等于線(xiàn)路板的厚度乘以信號(hào)線(xiàn)的長(zhǎng)度。 通訊線(xiàn)上帶來(lái)的輻射干擾可以通過(guò)與防護(hù)傳導(dǎo)干擾類(lèi)似的手段來(lái)防護(hù)。比如使用雙絞線(xiàn),雙絞 線(xiàn)除了可以抑制自身的傳導(dǎo)干擾向外輻射外,也能很好的抑制接收到的輻射干擾,如果使用帶屏蔽 的雙絞線(xiàn)就能達(dá)到更好的效果。通訊線(xiàn)上的輻射干擾防護(hù)還可以通過(guò)光纖通信的方式,光纖通信可 以完全杜絕輻射干擾。通訊線(xiàn)的輻射干擾雖然是耦合在通訊線(xiàn)上的,但是需要傳導(dǎo)的方式進(jìn)入設(shè)備, 通訊線(xiàn)上的輻射干擾防護(hù)也可以通過(guò)光電隔離方式完全隔離。 上面說(shuō)過(guò),變壓器的漏磁也是非常重要的一種干擾途徑,針對(duì)這種干擾,可以從處理輻射干擾 的角度出發(fā),用銅箔片在變壓器外圍進(jìn)行磁屏蔽,從而降低電源上傳導(dǎo)干擾的強(qiáng)度。從原理上來(lái)說(shuō), 銅箔片不是導(dǎo)磁材料,對(duì)漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔片是良導(dǎo)體,交變漏磁通穿過(guò)銅 箔片的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正好漏磁通的方向與相反,是部分漏磁通被抵消,銅 箔片也可以起到磁屏蔽的作用。
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