第三章干扰噪声及其抑制ppt课件.ppt

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1、微弱信号检测3干扰噪声及其抑制(疾病与防治)(电磁兼容性EMC）3.1环境干扰噪声3.1.1干扰噪声源(1)电力线噪声:尖峰脉冲，工频电磁场，电网电压波动(2)电器设备噪声:放电（辉光、弧光、火花、电晕）噪声(3)射频噪声(4)接地电位差噪声(共模)(5)雷电噪声(6)天体噪声(7)机械噪声:摩擦、压电、颤噪等效应噪声，导体在磁场中的运动(8)其他噪声:电化学、温度、触点等噪声13干扰噪声及其抑制3.1环境干扰噪声3.1.2干扰噪声的谱分布（疾病的特点分布）23干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径

2、3.2.1传导耦合与公共阻抗耦合(1)传导耦合:(长)导线传导引入干扰噪声有效方法:去耦和滤波(2)公共阻抗耦合:如公共电源、地线等3电路1电路2ZCZGVCi2BAi1交流电阻或有效电阻(EffectiveResistance)P107电阻量的概念利用合适的接地措施3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.2（交流）电源耦合4抑制方法——输入滤波；选择低噪声、低输出阻抗的电源P108压敏电阻的作用及其原理金属箔屏蔽层不共地滤波抑制射频干扰3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.3电场耦合

3、（容性耦合）5数字信号经电场耦合的波形信号的频率输入阻抗电场耦合噪声一般表现为导线对地的电压3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.3电场耦合5噪声源功率谱放大器器输入端的噪声源功率谱放大器的输入阻抗是非常关键的??3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.4磁场耦合（电感性耦合或互感耦合）(1)电磁感应耦合(2)互感耦合6相关的计算公式及简单计算见书P1133干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.4磁场耦合(1)电磁感应耦合(2)互感耦合7互感耦合还要受到附近的第三个电路导体的影响.

4、第三个电路导体的阻抗越低,则对互感的影响越大.3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.4磁场耦合(1)电磁感应耦合(2)互感耦合(3)磁场耦合干扰的抑制（同电场耦合的不同）8磁场耦合噪声一般表现为与信号相串联的感生电压3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.4磁场耦合(1)电磁感应耦合(2)互感耦合(3)磁场耦合干扰的抑制8磁屏蔽（漏磁）3干扰噪声及其抑制3.2干扰耦合途径3.2.5电磁辐射耦合（射频噪音和天体噪音的主要耦合方式）9直线发射器圆环发射器频率越高,电磁辐射场的强度越高利用导

5、体屏蔽罩来抑制3干扰噪声及其抑制3.3屏敝(最有效的手段,高导电或导磁材料)3.3.1场传播与波阻抗(1)波阻抗及随距离的变化10波阻抗感应场辐射场过度区在靠近干扰源的地方，场的性质主要取决于干扰源的性质，在远离———传播介质。结论:近场:当干扰源小电流高电压时,近场以电场为主,波阻抗较高为,干扰主要以容性耦合引入;当干扰源为大电流低电压时,近场以磁场为主,波阻抗较低,干扰主要以感性耦合引入;波阻抗的定义，特征阻抗等参见P119-1213干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.1场传播与波阻抗(2)小

6、型发射天线的辐射场113干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.1场传播与波阻抗(3)介质的波阻抗12空气中近场波阻抗介质中平面波波阻抗介质磁导率介质电容率介质电导率导体中绝缘体中3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.2屏蔽层的吸收损耗13介质内电磁波强度(深度x)吸收损耗参数理解集肤深度3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.3屏蔽层的反射损耗(1)电磁波在界面处的反射与透射14绝缘体导体3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.3屏蔽层的反射损耗(2)电磁波穿透屏蔽层（两种损耗）15绝缘体导体结论1:对电场的

7、反射衰减主要发生在从空气到金属的入射面.2:对磁场的反射衰减主要发生在从金属到空气的出射面.因此对电场的屏蔽可以利用很薄的金属材料,而对磁场的屏蔽还要利用高导磁率材料的吸收作用.3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.3屏蔽层的反射损耗(3)反射损耗163干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.3屏蔽层的反射损耗(3)远场（平面波）反射损耗173干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.3屏蔽层的反射损耗(4)近场反射损耗18电场为主磁场为主3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.4屏蔽效果(1)屏蔽总效果19校正系

8、数反射损耗吸收损耗绝缘体导体当吸收损耗A足够大(屏蔽层的厚度xs和电、磁导率足够大)时，由于屏蔽层内多次反射而产生的校正系数Bs可以忽略。3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.4屏蔽效果(2)多层屏蔽20解释原因？3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.4屏蔽效果(3)屏蔽层上的开孔和接缝21漏磁3干扰噪声及其抑制3.3屏敝3.3.4屏蔽效果(4)屏蔽层上的波导管：22(5)屏蔽效果小结P129将开口作成波导管干扰场衰减大3干扰噪声及其抑制3.4屏敝电缆的接地3.4.1电缆屏蔽层与芯线间的耦合(1)耦