原标题：电磁兼容测量_电磁干扰耦合途径

在电磁兼容（EMC）测量中，电磁干扰（EMI）的耦合途径是分析干扰传播和制定抑制措施的关键。耦合途径主要分为传导耦合和辐射耦合两大类，具体如下：

一、传导耦合

定义：干扰能量通过导电介质（如导线、电缆、金属体）直接传输到敏感设备。

主要形式：

1. 直接传导耦合：

• 干扰源与敏感设备通过同一导体直接连接，干扰信号以电压或电流形式传递。

• 示例：电源线上的噪声通过导线直接耦合到其他设备。

2. 公共阻抗耦合：

• 干扰源与敏感设备共享同一公共阻抗（如公共地线或公共电源线），干扰电流在公共阻抗上产生电压，导致干扰耦合。

• 示例：多个设备共用同一电源线，电源线上的噪声影响所有设备。

特点：

• 低频主导：在低频（<1kHz）时，导线的电阻起主要作用；高频（>10kHz）时，导线的感抗和电容影响显著。

• 抑制措施：使用滤波器、隔离变压器、优化接地设计等。

二、辐射耦合

定义：干扰能量以电磁波的形式通过空间传播，被敏感设备接收。

主要形式：

1. 近场辐射耦合：

• 电场耦合：高电压、小电流时，电场起主导作用。

• 磁场耦合：低电压、大电流时，磁场起主导作用。

• 当干扰源与敏感设备之间的距离小于波长（λ/2π）时，干扰能量通过电场或磁场感应耦合到敏感设备。

• 示例：机架上设备之间的耦合，或设备机箱内电路之间的耦合。

• 特点：

2. 远场辐射耦合：

• 干扰能量以电磁波形式传播。

• 敏感设备中的寄生天线接收干扰信号，形成电磁干扰。

• 当干扰源与敏感设备之间的距离大于波长（λ/2π）时，干扰能量以电磁波形式辐射到空间，并被敏感设备接收。

• 示例：无线通信设备之间的干扰。

• 特点：

抑制措施：

• 使用屏蔽材料（如金属外壳）减少空间辐射。

• 合理规划设备布局，增加干扰源与敏感设备之间的距离。

• 采用吸收材料（如铁氧体磁珠）吸收电磁波能量。

三、其他耦合途径

1. 电容性耦合（电场耦合）：

• 两个电路之间存在分布电容，干扰电路的端口电压导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生的电场被敏感电路拾取，形成感应电流。

• 示例：电路板上的走线之间或设备外壳与内部电路之间的电容耦合。

• 抑制措施：减小敏感电路的电阻值、改变导线方向性或使用屏蔽材料。

2. 电感性耦合（磁场耦合）：

• 两个电路之间存在电感，干扰回路中的电流产生的磁通密度被其他回路拾取，形成感应电压。

• 示例：变压器、线圈或平行导线之间的耦合。

• 抑制措施：减少两导线之间的互感、使用屏蔽材料或优化布线。

3. 漏电耦合（电阻性耦合）：

• 由于绝缘降低，干扰信号通过电阻性路径耦合到敏感设备。

• 示例：绝缘损坏的电缆导致信号泄漏。

• 抑制措施：加强绝缘、使用屏蔽电缆。

四、耦合途径的识别与分析

1. 频率分析：

• 确定干扰信号的频率范围，判断是传导耦合还是辐射耦合。

• 低频干扰通常通过传导耦合传播，高频干扰主要通过辐射耦合传播。

2. 阻抗分析：

• 测量干扰源和敏感设备的阻抗，评估公共阻抗耦合的可能性。

• 高阻抗路径可能导致较大的干扰电压。

3. 空间分析：

• 通过电磁场仿真或实际测量，确定辐射耦合的强度和路径。

• 识别敏感设备周围的干扰源分布。

4. 布线分析：

• 检查电路板或设备内部的布线，识别可能的电容性或电感性耦合。

• 优化布线设计，减少平行走线长度。

五、总结

电磁干扰的耦合途径是电磁兼容测量中的核心问题，准确识别和抑制耦合途径是解决电磁干扰问题的关键。通过频率分析、阻抗分析、空间分析和布线分析等方法，可以有效识别耦合途径，并采取相应的抑制措施，确保设备在复杂的电磁环境中正常运行。