电磁骚扰往往是电磁兼容(EMC)及电磁干扰(EMI)最大的问题之一,也是电子产品普遍存在的问题之一,它的存在直接影响着电子产品的正常运行和使用寿命,若是使用不当或将引发事故。所以了解电磁骚扰源可以帮助我们更好地进行EMC设计。
开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波,因此将产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型(高频)EMI、传导型(低频)EMI,即产生EMC问题主要通过两个途径,一是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式,换句话来说,产生EMC问题的三要素是电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。
辐射干扰主要是通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境;传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子(如射频端子和输入端子)影响相连接的设备。
可能对电子设备形成骚扰的电磁骚扰源:
①FM接收机、TV接收机本机振荡,基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生;
②B)开关电源的开关脉冲及高次谐波,同步信号方波及高频谐波,行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波;
③数字电路工作需要的各种时钟信号及高频谐波、以及它们的组合,各种时钟如CPU芯片工作时钟、MPEG解码器工作时钟、视频同步时钟( 27MHz,16.9344MHz , 40.5MHz)等;;
④数字信号方波及高频谐波,晶振产生的高次谐波,非线性电路现象(非线性失真、互调、饱和失真、截止失真)等引起的无用信号、杂散信号;
E)非正弦波波形,波形毛刺、过冲、振铃,电路设计存在的寄生频率点。
⑤对于敏感受体通过耦合途径接受的外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化和各种电磁场。
电磁骚扰的特性:
①单位脉冲的频谱带宽;
②频谱中低频含量取决于脉冲的面积,高频分量取决于脉冲前后沿的陡度;
③晶体振荡电平必须满足一定幅度,数字电路才能按一定的时序工作,使晶振产生的骚扰呈现覆盖带宽、骚扰电平高的特点;
④收发天线极化、方向特性相同时,EMI辐射和接受最严重;收发天线面积越大,EMI危害逾大;
⑤骚扰途径:辐射、传导、耦合和辐射、传导、耦合的组合;
⑥电源线传导骚扰主要由共模电流产生;
⑦辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。