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标题: 共模噪声差模噪声产生及抑制(转贴) [打印本页]

作者: 我是一只羊 时间: 2011-1-28 10:04
标题: 共模噪声差模噪声产生及抑制(转贴)
电子设备中电缆线上的噪音有从电源电缆和信号电缆上产生的辐射噪音和传导噪音两大类。这两大类中又分为共模噪音和差模噪音两种[1]。差模传导噪音是电子设备内部噪音电压产生的与信号电流或电源电流相同路径的噪音电流，如图7所示。减小这种噪音的方法是在信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或用电容和电感组成低通滤波器，来减小高频的噪音，如图8所示。
差模辐射噪音是图7电缆中的信号电流环路所产生的辐射。这种噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，与频率的平方成正比，与电流和电流环路的面积成正比。因此，减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆；使用屏蔽电缆或扁平电缆，在相邻的导线中传输回流电流和信号电流，使环路面积减小。
共模传导噪音是在设备内噪音电压的驱动下，经过大地与设备之间的寄生电容，在大地与电缆之间流动的噪音电流产生的，如图9所示。减小共模传导噪音的方法是在信号线或电源线中串联共模扼流圈、在地与导线之间并联电容器、组成LC滤波器进行滤波，滤去共模传导噪声。其电路如图10所示。共模扼流圈是将电源线的零线和火线（或回流线和信号线）同方向绕在铁氧体磁芯上构成的，它对线间流动的差模信号电流和电源电流阻抗很小，而对两根导线与地之间流过的共模电流阻抗则很大。

图7差模噪声

图8差模噪声的抑制

图9共模噪声

图10共模噪声的抑制

共模辐射噪音是由于电缆端口上有共模电压，在其驱动下，从大地到电缆之间有共模电流流动而产生的。辐射的电场强度与电缆到观测点的距离成反比，（当电缆长度比电流的波长短时）与频率和电缆的长度成正比。减小这种辐射的方法有：通过在线路板上使用地线面来降低地线阻抗，在电缆的端口处使用LC低通滤波器或共模扼流圈。另外，尽量缩短电缆的长度和使用屏蔽电缆也能减小辐射。
在有些电路中也可接入图11所示的抗干扰变压器来防止差模和共模噪音。

作者: PowerAnts 时间: 2011-1-28 10:14
错误的地方比较多

作者: PowerAnts 时间: 2011-1-28 16:30
本帖最后由 PowerAnts 于 2011-1-28 17:10 编辑

1. 这种噪音产生的电场强度与电缆到观测点的距离成反比

差模的电流回路以环路面积的交变磁场产生，并以电磁波的形式辐射出去，场强与距离的平方呈反比。

2. 减小这种辐射的方法是在信号输入端加LC低通滤波器阻止噪音电流流进电缆；使用屏蔽电缆或扁平电缆

扁平电缆的回路面积并不小，如无条件使用屏蔽线，可以用绞合线

3. （当电缆长度比电流的波长短时）与频率和电缆的长度成正比。

电缆相当于半波天线，长度为1/4波长的奇数倍时，辐射最强

作者: HWM 时间: 2011-1-28 16:45
场强与距离基本成反比（横波），但能流密度则和距离成平方反比。如果场强如静场那样按距离的平方反比律的话，电磁波也就没啥油水了。

作者: PowerAnts 时间: 2011-1-28 16:54
结合主贴上下文，这里的问题1，原文指出“差模产生的电场强度”，我觉得差模的辐射成分中，电场的分量很小，因为距离稍大，流经差模的两条导线的电场作用不明显，这里就要看磁场产生的电磁波了。

作者: PowerAnts 时间: 2011-1-28 17:00
就算只考虑电场，当距离足够远，设备可视为点电荷，电场强度是与距离的平方呈反比

作者: HWM 时间: 2011-1-28 21:26

就算只考虑电场，当距离足够远，设备可视为点电荷，电场强度是与距离的平方呈反比
PowerAnts 发表于 2011-1-28 17:00

不对。

静电场是呈平方反比律，静磁场也是如此。这一点，库仑（或高斯）和毕-萨说了算。

但对于电磁波，远场则更是接近于反比律，否则能量将不可能是按平方反比律。若能量不满足此律，后果很严重。

作者: PowerAnts 时间: 2011-1-28 22:15
按球面面积法求单位面积的辐射功率，俺接受，能量与距离的平方呈反比。谢谢老H

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