基于医疗设备的辐射EMI噪声诊断与抑制技术研究.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2017年第1期(总第207期)基于医疗设备的辐射EMI噪声诊断与抑制技术研究12许立,龙在云(1．河北北方学院附属第一医院河北张家口，075000)(2．河北建筑工程学院河北张家口，075000)摘要:针对电子信息系统在空间中以电磁波的形式产生辐射EMI噪声的问题,提出了两种抑制该噪声的理论模型,并给出了模型分别简化出的等效电路。该方法分别通过对基于电路传输线和时钟信号管脚引起的EMI噪声的理论模型进行了分析,并提出了噪声抑制的方法。通过在某医疗设备中对粉碎机的实验验证,结果表明对于由信息系统产生的EMI噪声通过抑制提高了10

2、dB/m,证明了该方法的可行性及正确性。关键词:电子系统;辐射EMI噪声;噪声抑制中图分类号:TN03文献标识码:ADOI编码:10．1４016/j．cnki．1001－9227．2017．01．113Abstract:Inthispaper，weputforwardtwotheoreticalmodelstosuppressthenoiseintheformofelectromagneticwaveinthespaceofelectronicinformationsystem，andputforwardtheoreticalmodelstosup

3、pressthenoise．TheproposedmethodisbasedonthetheoreticalmodelofEMInoisecausedbythecircuittransmissionlineandtheclocksignalpin，andthemethodofnoisesuppressionisproposed．Throughtheexperimentalverificationofthecrusherinamedicaldevice，theresultsshowthatthemethodisfeasibleandcorrectby

4、suppressingtheEMInoisegeneratedbytheinformationsystemthroughthesuppressionof10dBV/m．Keywords:electronicsystem;radiationEMInoise;noisesuppression中在PCB高频电路中，接地电位不为零，此时对于电流在0引言电缆中的流经方向便难以确定，共模辐射噪声也是由于该随着电子信息系统的快速发展，电路也更趋向集成化种情况而产生的，因此被称为共模辐射模型。在图2中，[1]及复杂化。近几年来信号主频率也在迅速的提高，相应首先将电

5、路的大环路走线等效为环状天线，当电流流过环的电子系统产生的电磁辐射噪声也越来越复杂。比如常路天线时如未能较好地控制大信号环路，EMI噪声也由此[2][6]见的产生比较严重的电磁干扰噪声的通信设备，汽车电产生。因此，被称为磁偶极子差模辐射模型。子设备及开关电源器件等。由于EMI噪声会以空间电磁[3]场的形式传播，所以EMI噪声会严重影响其他设备。EMI噪声的成因相当复杂，例如，接地不良、信号的大环路、码间串扰、传输线缆以及阻抗失配等问题均会产生EMI噪声。本文提到的产生EMI噪声辐射的高速数字PCB电[４]路，已突破了传统的由于电源及晶振等的常规辐射

6、源，产生了更加复杂的EMI噪声源。目前传统的电源及晶振图1电偶极子共模辐射模型图2磁偶极子差模辐射模型去噪滤波转换芯片已无法达到降低辐射噪声的目的，因此2辐射噪声源分析文中详细分析了由于PCB产生EMI噪声的机理，针对该机理提出了两种等效模型，又详细分别提出抑制该两种模2．1时钟信号管脚引起的辐射噪声分析型的方案。此外，文中对于理论提出的验证是通过医疗盆在正常的PCB电路工作中，由于存在着射频信号的发[5]地粉碎机作为案例，选用标准电波暗室对测试结果进行射和接收，因此会产生以电磁波形式向外辐射的干扰噪声。了验证，从而较好地验证了其的有效性及可行性。

7、如图3所示，该系统中U1产生的噪声信号通过CＬK时钟信号被传输到U2芯片中，其中在传输中该噪声是以差模噪声1辐射EMI噪声模型分析电流的形式和U2进行的耦合，当经过有信号电流大环路对于辐射噪声的产生，通常情况要具体问题具体分时，会产生严重的差模辐射干扰，该干扰的程度在电子设备析，比如在接地过程出现的不良现象，被称为共模辐射。中超过了预期的限定值，因此必须要进行有效的抑制。当未能较好地处理大信号环路时，会导致等效电流环会中以电磁波的形式向外辐射噪声，从而影响其他医疗电子设备，被称为差模辐射。这两种理论模型如下图所示，图1收稿日期:2016－10－27

8、作者简介:许立(1983－)，男，本科，工程师，主要研究方向为电气工程及其自动化。图3差模辐射干扰模型·113·基于医疗设