原標題：電磁兼容測量_電磁干擾耦合途徑

在電磁兼容（EMC）測量中，電磁干擾（EMI）的耦合途徑是分析干擾傳播和制定抑制措施的關鍵。耦合途徑主要分為傳導耦合和輻射耦合兩大類，具體如下：

一、傳導耦合

定義：干擾能量通過導電介質（如導線、電纜、金屬體）直接傳輸到敏感設備。

主要形式：

1. 直接傳導耦合：

• 干擾源與敏感設備通過同一導體直接連接，干擾信號以電壓或電流形式傳遞。

• 示例：電源線上的噪聲通過導線直接耦合到其他設備。

2. 公共阻抗耦合：

• 干擾源與敏感設備共享同一公共阻抗（如公共地線或公共電源線），干擾電流在公共阻抗上產生電壓，導致干擾耦合。

• 示例：多個設備共用同一電源線，電源線上的噪聲影響所有設備。

特點：

• 低頻主導：在低頻（<1kHz）時，導線的電阻起主要作用；高頻（>10kHz）時，導線的感抗和電容影響顯著。

• 抑制措施：使用濾波器、隔離變壓器、優化接地設計等。

二、輻射耦合

定義：干擾能量以電磁波的形式通過空間傳播，被敏感設備接收。

主要形式：

1. 近場輻射耦合：

• 電場耦合：高電壓、小電流時，電場起主導作用。

• 磁場耦合：低電壓、大電流時，磁場起主導作用。

• 當干擾源與敏感設備之間的距離小于波長（λ/2π）時，干擾能量通過電場或磁場感應耦合到敏感設備。

• 示例：機架上設備之間的耦合，或設備機箱內電路之間的耦合。

• 特點：

2. 遠場輻射耦合：

• 干擾能量以電磁波形式傳播。

• 敏感設備中的寄生天線接收干擾信號，形成電磁干擾。

• 當干擾源與敏感設備之間的距離大于波長（λ/2π）時，干擾能量以電磁波形式輻射到空間，并被敏感設備接收。

• 示例：無線通信設備之間的干擾。

• 特點：

抑制措施：

• 使用屏蔽材料（如金屬外殼）減少空間輻射。

• 合理規劃設備布局，增加干擾源與敏感設備之間的距離。

• 采用吸收材料（如鐵氧體磁珠）吸收電磁波能量。

三、其他耦合途徑

1. 電容性耦合（電場耦合）：

• 兩個電路之間存在分布電容，干擾電路的端口電壓導致干擾回路中的電荷分布，這些電荷產生的電場被敏感電路拾取，形成感應電流。

• 示例：電路板上的走線之間或設備外殼與內部電路之間的電容耦合。

• 抑制措施：減小敏感電路的電阻值、改變導線方向性或使用屏蔽材料。

2. 電感性耦合（磁場耦合）：

• 兩個電路之間存在電感，干擾回路中的電流產生的磁通密度被其他回路拾取，形成感應電壓。

• 示例：變壓器、線圈或平行導線之間的耦合。

• 抑制措施：減少兩導線之間的互感、使用屏蔽材料或優化布線。

3. 漏電耦合（電阻性耦合）：

• 由于絕緣降低，干擾信號通過電阻性路徑耦合到敏感設備。

• 示例：絕緣損壞的電纜導致信號泄漏。

• 抑制措施：加強絕緣、使用屏蔽電纜。

四、耦合途徑的識別與分析

1. 頻率分析：

• 確定干擾信號的頻率范圍，判斷是傳導耦合還是輻射耦合。

• 低頻干擾通常通過傳導耦合傳播，高頻干擾主要通過輻射耦合傳播。

2. 阻抗分析：

• 測量干擾源和敏感設備的阻抗，評估公共阻抗耦合的可能性。

• 高阻抗路徑可能導致較大的干擾電壓。

3. 空間分析：

• 通過電磁場仿真或實際測量，確定輻射耦合的強度和路徑。

• 識別敏感設備周圍的干擾源分布。

4. 布線分析：

• 檢查電路板或設備內部的布線，識別可能的電容性或電感性耦合。

• 優化布線設計，減少平行走線長度。

五、總結

電磁干擾的耦合途徑是電磁兼容測量中的核心問題，準確識別和抑制耦合途徑是解決電磁干擾問題的關鍵。通過頻率分析、阻抗分析、空間分析和布線分析等方法，可以有效識別耦合途徑，并采取相應的抑制措施，確保設備在復雜的電磁環境中正常運行。