电磁兼容实例分析及抑制策略

O引言
电磁兼容是研究电磁干扰的一门学科。所谓的电磁兼容是指某些设备或某些系统在包围它的电磁环境中不受其影响，从而确保它们工作的稳定性【1】。同时，也不会受在同一电磁环境中的其它设备对其的影响，它们和谐共处，互不干扰，各自完成自己正常功能。因此，电磁兼容技术受到了格外的重视。
1实现电磁兼容的前提条件
如果一个系统或设备符合下面三个条件，该系统或设备称之为电磁兼容：(1)对其他系统或设备不产生干扰；(2)对其他系统或设备发射不敏感；(3)对系统或设备本身不产生干扰[21。
要想实现以上三个基本条件，首先要弄清楚电磁干扰发生的必备条件，任何一个电磁干扰的发生首先应该具备以下条件：有干扰源(一般分为自然干扰和人为干扰两种)、有传播干扰能量的途径和通道(一般传播方式有两种，一种是传导耦合方式；另一种为辐射耦合方式)、同时还必须有被干扰对象(即敏感设

备)的响应。这三个电磁干扰条件也可称之为电磁干扰三要素圈，缺一不可。
在解决电磁干扰问题时，最重要的是判断干扰的来源。根据信号的频率确定干扰源是最简单的方法，因为在信号的所有特征中，频率特征值最稳定，并且
电路设计人员往往对电路中各个部位的信号频率都十分清楚。因此，只要知道了干扰信号的频率，就能够推测出干扰源位置。
2电磁干扰耦合路径
电磁干扰一般可分为传导耦合方式和辐射耦合方式两大类[4】。而任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输路径，通常电磁干扰传输有两种
方式：一种是传导传输方式；另一种是辐射传输方式。所谓的传导传输方式是指电磁干扰通过电源线路、接地线或信号线的传播来达到干扰对方设备或仪器。
如：雷电冲击源通过电源线传人到达对象的干扰；设备或系统内部某些元件发热，直接影响元件本身或其它元件的稳定性而造成的干扰；信号通过地线、电源
和传输导线的阻抗互相耦合或导线之间的互感成的干扰。而辐射传输方式是指通过电磁源空间传播到达敏感设备的干扰。如输电线路电晕产生的无线电干
扰；电磁波对电子线路或系统产生的干扰；外部高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统
等等。因此，对干扰耦合路径的深入研究，是制定抗干扰的有力措施，同时，对消除或抑制干扰有着重要的意义。
3典型电磁兼容实例分析及处理方法

(1)当仪器需要在某个频率上输出时(如输出频率为50Hz)，仪器内部的信号产生部分，利用精密振荡器式数字合成法，产生了一个极其稳定准确的 50Hz交
流信号，这个信号根据要求经过信号通道进行处理，最后通过功率放大器放大输出。此时，给稳压电源供电的电源，即我们日常使用的电源频率同样也是
50Hz，但有士0．5Hz的允许偏差范围，且稳定性不好，经常出现漂移，当它转换成直流给稳压电源供电时，通过各种途经串人稳压电源的信号通路，与仪器产生的50Hz信号混合在一起，由于它们频率相近，但又不完全相等，即出现拍频现象，干扰稳压电源的正常工作。
处理方法：采用的专线供电法，采用专用发电机供电，使供电频率与稳压电源输出频率不同，以避开差拍影响。还可靠提高工艺水平来避免差拍的。由于电网干扰仪器的途经和因素太多，如布线、屏蔽、信噪比、负反、接地等众多的因素都必须考虑到，所以此种方法实施起来很麻烦，不易做到。其次，采用使仪器
的输出频率跟踪在电网频率上的方法，当电网频率有变化时，输出频率也随之改变，保持输出频率始终与电网频率同频，这样就不会产生拍频。
另外，当仪器的输出有拍频干扰时，还可利用电路在放大器的输人端送人-个与干扰信号相位相反，幅值相同的同频信号，利用这个信号去抵消由干扰信
号引起的差拍。使仪器输出信号无拍频或拍频干扰很小。如图1所示。

首先在仪器的输出端，对带有拍频的输出信号进行采样，将采集到的信号进人精密检波器将差拍信号检出，然后把检出的差频信号进行峰值检波，得到一
直流电平并输人到一个控制放大器。控制放大器的输人信号是从电网信号采样后供给的，这个电网信号即仪器的干扰信号。通过人为加人的电网信号，可以抵
消原来的拍频干扰，使得仪器输出一个理想的信号。
但加人的信号与原来的干扰信号因相位的缘故，产生的结果可能是相抵消，也可能是相迭加的形式。如果加人的信号与原干扰信号同相，则输出的拍频幅度是
增加的，经输出采样后，使得放大器的增益更大，进一步加大了输人信号的幅度，也使仪器输出的拍频幅度越来越大。这种结果相当于-个正反馈系统。所以又
设计一个同相、反相检测执行单元。在正反馈情况下，拍频输出的幅度越来越大，达到一定的幅度后，检测电路检出，执行电路对加人的信号倒相，达到抵消的
目的。对于其它相位状态，可在上述工作后，利用在1800范围内移相的方法、寻找出使输出拍频最小的相位状态。这里可采用自动移相的方法，当移相到某个