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电磁兼容原理和抑制技术(四)

   2009-08-07 磁性元件与电源区健昌1740

1.5.3 电磁骚扰的分类
前已指出,任何可能引起装置、设备或系统性能降低,或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象,均称之为电磁骚扰。
按电磁骚扰的来源分类,可分为自然骚扰和人为骚扰两类。自然骚扰以其发生源不可控制为特点,例如电子噪声、天电噪声、地球外噪声、沉积静电等。人为骚扰以其发生源可知并且可控为特点,例如各种发射机产生的杂散辐射等无线电骚扰,工业、科学、医疗设备产生的无线电骚扰等。

按电磁骚扰的性质分类,可分为脉冲骚扰和平滑骚扰两类。当电磁骚扰通过谐振回路时,在回路中将产生衰减振荡,如果其峰值比平均值大三至四倍以上,而且衰减振荡在下一个骚扰脉冲到来之前早已消失,因此互不交迭,具有这种特征的电磁骚扰称为脉冲骚扰。当电磁骚扰通过谐振回路时所产生的衰减振荡尚未消失,下一个骚扰脉冲已经到来,各骚扰脉冲几乎交迭在一起,例如随机骚扰,则称为平滑骚扰。

按电磁骚扰的作用时间分类,可分为连续骚扰、间歇骚扰和瞬变骚扰。连续骚扰是长期起作用的电磁骚扰;间歇骚扰是短期起作用的电磁骚扰;瞬变骚扰为作用时间很短,而且为非周期性的电磁骚扰。

按电磁骚扰源的功能性和非功能性可分为功能性骚扰和非功能性骚扰。前者是指某系统正常工作的同时,又直接构成对其它系统的骚扰,如无线电台、工业、科学、医疗设备等产生的骚扰;后者指某系统正常工作时的“副产品”,如大功率开关、继电器等产生的骚扰。
按电磁骚扰传播的途径可以分为辐射骚扰和传导骚扰,或两者的组合。
电磁骚扰还可以按其它方式分类,这里不再一一叙述。

1.5.4 自然骚扰源
自然骚扰源根据其不同的起因和物理性质可分为电子噪声、天电噪声、地球外噪声以及沉积静电等其它自然噪声共四类。它们所产生的电磁骚扰,其统计特性变化很大,有时呈频谱平坦的高斯分布,有时又呈现偶尔发生的脉冲骚扰。这类骚扰是一种客观存在,只有掌握其分布及变化规律,才能提供电磁环境电平。
(1) 电子噪声源
电子噪声主要来自设备内部的元器件,是决定接收机噪声系数的重要因素,常见的电子噪声源包括热噪声、散弹噪声、分配噪声、I/f噪声和天线噪声等。热噪声具有极宽的频谱,能量随温度而变化,温度越低,噪声越小。绝对温度为零度时,热噪声为零。散弹噪声出现于遵循泊松统计分布的任何粒子流过程中,是一种频率范围很宽的噪声。分配噪声是由于电子电器各电极之间电流分配的随机起伏所造成。I/f噪声是晶体管在低频段产生的一种噪声,与功率成反比关系。天线周围的介质微粒处于热运动状态,它产生的电磁波被天线接收后又辐射出去,当天线处于热平衡状态时,产生的热噪声即天线噪声。
(2) 天电噪声
天电噪声是大气层中发生的各种自然现象,包括雷电等,所产生的无线电噪声能引起电磁骚扰,是30MHz以下占优势的自然骚扰源,对无线电通信影响很大。
地球上平均每秒发生100次左右雷电冲击,每次都产生强烈的电磁骚扰,并传播到很远。雷电冲击还常常伤害人员,损坏设备。除雷电冲击外,在大气中如能形成满足电荷和储存条件时,也会产生天电噪声,如风雪、暴雨、冰雹、沙暴等。
(3) 地球外噪声
即来自地球外层空间的噪声,主要噪声源包括太阳、天空背景辐射和分布在银河系的宇宙源。银河系的辐射峰值出现的频段为150~200MHz,会引起航天器异常,造成通信和遥测中断等。处于静止期的太阳所辐射的太阳噪声能覆盖整个无线电频段。在高于30GHz频段,则被太阳表面产生的黑体辐射所覆盖。处于活动期的太阳能产生大于静止期60dB的辐射,能导致无线电通信中断。

 
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