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第六部分电缆的EMC设计•场在导线中感应的噪声•电缆之间的串扰处于电磁场中的电缆信号线和回流线在一根电缆中用地线面作回流线共模电流差模电压不平衡直接产生差模电压Sh电磁场在电缆上的感应电压10kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1GHz10GHz0-10-20-30-40-50123ABCDEh=0.5mS:A=100mB=30mC=10mD=3mE=1m与S、h无关dBV1V/m场强产生的电压平衡电路的抗干扰特性电磁场V1V2I1I2VD平衡性好坏用共模抑制比表示：CMRR=20lg(VC/VD)VC高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低提高共模干扰抑制的方法平衡电路屏蔽电缆共模扼流圈平衡电路CMRRCMRRff非平衡转换为平衡~屏蔽电场0V电缆长度/20，单点接地电缆长度/20，多点接地磁场对电缆的干扰VNVN＝(d/dt)=A(dB/dt)磁通回路面积A感应电压当面积一定时减小感应回路的面积～理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分～屏蔽电缆减小磁场影响VSVSVS只有两端接地的屏蔽层才能屏蔽磁场抑制磁场干扰的试验数据1001M1M1M100100每米18节(A)(B)(D)(E)(C)0271313281M1M100100抑制磁场干扰的实验数据1001M1M1M100100每米18节(F)(G)(I)(J)(H)80557063771M1M100100C与D的实验数据说明设：总电磁场为1000，其中磁场为999，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/230)13dB单端接地的屏蔽层的效果：20lg(230/229)0dB双绞线单端接地屏蔽层G与H的实验数据说明设：总电磁场为1000，其中磁场为999，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/1.3)58dB单端接地的屏蔽层的效果：20lg(1.3/0.3)13dB双绞线单端接地屏蔽层导线之间两种串扰机理MCICICILILR0RLR2GR2L耦合方式的粗略判断ZSZL3002：磁场耦合为主ZSZL10002：电场耦合为主3002ZSZL10002：取决于几何结构和频率电容耦合模型C12C1GC2GRC1GC2GC12RVN＝V1V1j[C12/(C12+C2G)]j+1/R(C12+C2G)]V1VN耦合公式化简R1/[j(C12+C2G)]j[C12/(C12+C2G)]j+1/R(C12+C2G)]V1VN＝VN=jRC12V1R1/[j(C12+C2G)]VN=V1[C12/(C12+C2G)]电容耦合与频率的关系耦合电压VN=jRC12V1C12V1(C12+C2G)VN=1/R(C12+C2G)频率屏蔽对电容耦合的影响－全屏蔽屏蔽层不接地：VN=VS=V1[C1S/(C1S+CSG)]，与无屏蔽相同屏蔽层接地时：VN=VS=0，具有理想的屏蔽效果C1sC1GCsGC1GCSGC1sVsV1V1VsC2S部分屏蔽对电容耦合的效果R很大时：VN=V1[C12/(C12+C2G+C2S)]C1sC1GCsGCSGC1sVNV1V1VNC2SC12C12C2GR很小时：VN=jRC12互电感定义与计算定义：自感L＝1/I1，互感M＝12/I11是电流I1在回路1中产生的磁通，12是电流I1在回路2中产生的磁通回路1回路2abaM=（/2）ln[b2/（b2-a2）]减小M的方法：回路1用双绞线或同轴线，减小回路2的面积，增加两个回路的距离电感耦合MR2RR1RR2VN＝d12/dt=d(MI1)/dt=MdI1/dtR1I1VNI1VNV1V1电感耦合与电容耦合的判别IN=jC12V1R2R1VVVN=jM12I1R2R1～电容耦合电感耦合非磁性屏蔽对电感耦合的影响I1M1SM12关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变双端接地屏蔽层的分析M1SM12MS2+--+~V12VS2导体1导体2屏蔽体V12=jM12I1VS2=jMS2ISVN=V12+VS2I1IS求解这项VS2项求解+++++++++LS=/ISMS2=/IS因此：LS=MS2导体2屏蔽层VS2=jMS2IS=jMS2(VS/ZS)=jLS[VS/(jLS+RS)]=VS[j/(j+RS/LS)]屏蔽后的耦合电压VN=V12+VS2V12=jM12I1VS=jM1SI1因为：M12=M1S所以：VS=jM12I1所以：VS2=jM12I1[j/(j+RS/LS)]VN=V12-V12[j/(j+RS/LS)]=V12[(RS/LS)/(j+RS/LS)]V12屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果VN＝M12I1（Rs/Ls)VN＝jM12I1VNRs/Ls无屏蔽电缆屏蔽效能屏蔽电缆lg长线上的耦合电压/10/4/23/4lgf短线近似线低频区域驻波区域耦合电压