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第三章 耦合机理和预防措施
本章讨论电磁干扰的传递路径；如何在数学上描述这种传递路径；对到达接收机（点）的干扰量作出定量判断；预防措施等。
传递路径大致可分四种情况： ① 电的耦合（阻性耦合）； ② 电容耦合（容性耦合）； ③ 磁耦合（感性耦合）； ④ 射线耦合（高频辐射干扰）。
3.1 电的耦合（阻性耦合） 当两个或更多个电流回路共有一个阻抗时，就出现了电的耦合（阻性耦合）。注意：这里讲的阻抗不仅指电阻；这个阻抗是串在电流回路里面的（而容性耦合是通过电容传递，这个电容不是串在电流回路里面的）；这个“阻抗”是两个电流回路共有的，当第一个回路里有电流I1流动时，在这个阻抗上产生电压降I1Z，这个I1Z对第二个电流回路来说，就成为干扰电压；这个共有的阻抗即称为“耦合阻抗”（mutual transfer impedance）。
下面分两种情况来讨论：
1. 工作电流回路和工作电流回路之间的阻性耦合； 2. 工作电流回路和地电流回路之间的阻性耦合。 这两种情况下的干扰性质和预防措施是不同的。
3.1.1 工作电流回路之间的电耦合 两个工作电流回路之间的耦合阻抗主要是两个回路的公共导线（中性线）的阻抗和电源（信号源）的阻抗。
i1 i1(I)(II)Unit(I) Z?R?j?L
Z?R?j?LUnit(II)当信号频率不太高时（导线长度<<信号波长），导线阻抗主要是电阻R和电感
L组成，即耦合阻抗表示为Z1,2?R?j?L。上面左图Z1,2为公共导线的阻抗，右图Z1,2为公共导线的阻抗和电源阻抗之和。
回路I中的电流i1在回路II中造成的干扰电压u2时域表示为：
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u2(t)?Ri1(t)?Ldi1(t)，也可以频域表示为 U2(?)?I1(?)Z1,2(?)。 dt这个干扰电压是差模干扰电压，它是和回路II中的有用信号相串联的，它会引起测量误差、误动作等后果。
通常在瞬态过程中，di如果didt比较大，Ldi1(t)??Ri1(t)。 dtdtdt非常大（??）时，是什么情况呢？di非常大，意味着信号频率
非常高，?信号波长不再>>导线长度。导线阻抗不能只考虑L和R，还应考虑其电容C。这时要考虑导线的波阻抗。计算干扰电压要按照分布参数导线的波过程来考虑。
长线的电压、电流 之间的关系为：U?IZ， Unit行波到达节点时，还会
(I)i1产生折射和反射。过程会 变得相当复杂。
不同形式导线的电感和波阻抗的计算公式见参考文献。 减小这种干扰的措施：
（1） 把两个工作电流回路分开。
这样没有“公共阻抗”了， 由之而造成干扰也没有了。
（2） 降低公共导线的阻抗。方法 有减小来、回导线的距离（两根直径 为D，相距为d的导线间的电感L?(I)(II)?02dln，当d减小时L减小）、把来回导线绞?D合起来、双面敷设导体板（印刷板）等。
（3） 在工作单元的输入口，装设足够容量的电容器（去耦电容）。当出现瞬态干
扰电压时，电容器能吸收其能量，使干扰电压大大降低。
（4） 每一个工作单元和电源（信号源）的连接用单独的导线。这样把导线阻抗
的影响消除了，但电源阻抗的影响不能消除。 （5） 对功率吸收极不相同的工作单元，把电源都分开。
Unit(I)Unit(II)Unit(I)Unit(II)3.1.2 工作电流回路和接地电流回路之间的耦合 接地环路(ground loop)是造成干扰的最经常的原因之一。
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(II)coaxialcable1(I)2实用标准文案
两台设备，根据安全的要求，它们的外壳应当接地。设它们分别在①点和②点接地。这样就构成了如图所示的接地环路。
信号源 电缆芯线 接收机（负载） 工作电流回路 电缆外皮 接地电流回路：
信号源 电缆芯线 接收机
接地点① 电缆外皮 接地点② 大地
当接地电流回路里有电压出现时，就会驱动电流。什么时候在接地电流回路里会出现电压呢？（1）大地中的电流场造成点①和点②之间的电位差；（2）外界磁场在接地环路中感应的电动势。
在第一章讨论过，接地环路中出现的电压是共模电压U1C(?)，它不仅在电缆外皮中驱动电流，也在电缆芯线中驱动电流。如果U1C(?)的频率不太高（极限情况是直流），而且电缆芯线和外皮的阻抗与电源内阻ZQ和负载ZE相比很小，可以忽略。那么，由U1C(?)造成的在接收机上的干扰电压
U2id(?)?U1C(?)ZE。
ZQ?ZE或者说，这种情况下的共模/差模－转换因子GGKF为 GGKF?U2id(?)ZE? 。
U1C(?)ZQ?ZE如果 ZE??ZQ，?GGKF?1。 ZE?ZQ，?GGKF?0.5。 也可以用共模/差模－衰减来表示，GGD?20lgU1C(?)U2id(?)?20lgZQ?ZEZE，
当 ZE?ZQ 时，GGD＝6 dB；当 ZE??ZQ 时，GGD＝0 dB。
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电磁兼容第3章
