Упрощенные модели передачи электромагнитных помех и методы их снижения

Существуют два способа передачи воз­мущений от источника к приемнику: пря­мой электрический контакт между источ­ником и приемником или через электромаг­нитное поле (отдельно электрическую или ' магнитную составляющие, или через их совместное воздействие).

Таким образом, может быть сделано: первое разделение (классификация) способов передачи помех: гальванические (кондуктивные) связи и связи излучением (поле­вые связи).

Однако, когда возмущение воздействует на приемник посредством гальванической связи, его воздействие на чувствительные цепи может происходить по-разному, в зависимости от типа сопротивления цеп(активное или реактивное, собственное или взаимное), по которому протекает ток. Иногда при передаче возмущения проис­ходит комбинация различных физических механизмов воздействия. В дальнейшем будем использовать понятие связь через общее полное сопротивление. При очень низких частотах или при чисто активном характере сопротивления данный способ взаимосвязи может быть назван также связью через активное сопротивление.

Способы взаимосвязи без гальванического контакта будем подразделять на три категории в зависимости от того, могут ли электрическая и магнитная составляющие магнитного поля рассматриваться отдельно или необходимо совместное рассмотрение электрической и магнитной составляющих.

Таким образом, может быть предложена следующая классификация видов передачи возмущений:

· связь через общее полное сопротив­ление (в том числе связь через активное сопротивление);

· индуктивная, или магнитная связь (магнитное поле в ближней зоне);

· емкостная, или электрическая связь (электрическое поле в ближней зоне);

· связь излучением, или электромаг­нитная связь (поле в дальней зоне).

Теория цепей может быть применена для рассмотрения только трех первых видов взаимосвязи. Четвертый способ тре­бует для своего рассмотрения применения одной из более общих теорий.

В действительности ни один из указан­ных видов связи не существует в отде­льности, однако обычно в диапазоне низ­ких или средних частот один из них прева­лирует над остальными.

Для всех механизмов связи возможно определить передаточную функцию между источником энергии и оборудованием, под­верженным помехе, или приемником.

Передаточная функция может представ­лять собой полное сопротивление, полную проводимость или безразмерную величину,

Рис. 2.1. Схема замещения источника возмущения () и приемника

() электромагнитного взаимодействия с элементами связи и

в зависимости от приложенной величины (тока или напряжения) и результата ее действия на цепь.

Во всех случаях электромагнитное взаи­модействие между источником и приемником может быть смоде­лировано четырехполюсником, представ­ленным на рис. 2.1, причем в наиболее про­стых случаях - Т-образной схемой заме­щения, содержащей полные сопротивле­ния и .

На этом и последующих рисунках сим­вол Е (если отсутствует понимание его как напряженности электрического поля) используется для обозначения источника напряжения, а символ U - для обозначе­ния падения напряжения или наведенной ЭДС. Данная модель, в которой обратным проводом обычно является земля, предпо­лагает два направления для снижения коэф­фициента взаимосвязи между источником и приемником: короткозамкнутая или разомкнутая цепь.

Очевидно, что если сопротивление равно нулю, энергия из источника не может быть передана приемнику. Аналогично, если какое-либо из сопротивлений и (или оба) бесконечно велики (т.е. цепь разомкнута), приемник также не может получить энергию из источника. Следует отметить, что идеально короткозамкнутую или разомкнутую цепь создать невоз­можно, так как даже при наилучшем исполнении существуют паразитные индуктив­ности и емкости.

Создание короткозамкнутой цепи пред­полагает уменьшение сопротивления всех заземляющих проводников и, в частности, их индуктивности, влияние которой стано­вится наиболее заметным при высоких час­тотах.

Создание разомкнутой цепи подразуме­вает изолирование приемника от источника, которое достигается либо увеличением рас­стояния между ними, либо введением искус­ственных преград на пути помех (уменьше­нием коэффициента связи), либо созданием отдельных сетей заземления с присоедине­нием к земле в одной точке.

Количественно возмущения обычно характеризуют значением напряжения на оборудовании, а напряжение часто явля­ется результатом протекания токов в эле­ментах заземляющих или экранирующих устройств.

Дата добавления: 2014-01-06