了解和预防射频干扰- 1998-09-01

通过William (Bill) L. Mostia, Jr., p.e., Amoco公司 一九九八年九月一日

基于无线电的设备,如对讲机和寻呼机已在我们的工厂中使用多年,但近年来,在我们的设施内外,无线电频率源的数量有所增加。这与我们基于微处理器的系统的更高时钟速度和数字通信系统的使用增加相结合,使我们设施中的电磁环境复杂化。

我们的仪器系统必须能够在高频干扰(通常称为射频干扰(RFI))下正常工作。它有时也被称为电磁干扰(EMI),尽管这有点不恰当,因为EMI覆盖了更广泛的频率范围。

RFI可以定义为令人反感的高频电磁辐射,其中源距离远于辐射的波长(l)除以2p,即l/2p。

超过这个距离的区域称为远场,辐射称为平面波。短于此距离称为近场,电场或磁场将主导干涉耦合机制。将RFI耦合到一个系统中的有效性是辐射源、其强度、传输路径的特性、所涉及的距离和接收器的灵敏度的函数。

四种基本方法可以最小化RFI的影响:

  • 消除辐射源;

  • 要么屏蔽源头,要么屏蔽接收者;

  • 单独的距离;而且

  • 改进电路设计。

消除RFI源的基本方法是去除辐射机构。例如,将机电触点转换为固态将消除电弧产生的RFI。静电放电(ESD)产生的RFI可以通过去除电荷产生机制或提供一种放电方法来减少。

屏蔽可能是减少射频干扰影响的最常用手段。屏蔽既可以防止RFI辐射出去,也可以防止RFI进入。盾的效能是材料、频率、入射角、覆盖范围和材料厚度的函数。金属通常用于屏蔽RFI。用作屏蔽的塑料材料涂覆或浸渍有反射和吸附材料或嵌入屏蔽。

通常防护罩的开口、接缝和接头是限制防护罩有效性的因素。任何开口的最长尺寸都应小于l/20。减少开口尺寸、屏蔽、涂层和特殊垫圈是用于防止RFI进入或走出外壳的一些方法。金属导管中的电缆通常可以防止射频干扰,但电缆托盘中的电缆可能会打开暴露窗口。铝箔、编织和同轴等电缆屏蔽的有效性是材料、频率、厚度和屏蔽覆盖范围的函数。

距离可以用来提供RFI产生设备和敏感设备之间的分离,通过减少RFI在接收器的场强。管理控制也可用于禁止在敏感设备附近操作RFI源。

电路设计也有帮助。一些常用的减少RFI影响的技术包括元件位置、导体长度、元件选择以及差分输入、双绞线布线、共模扼流圈和铁氧体磁珠的使用。

RFI在未来会越来越受关注。这方面很好的参考书目是:电子系统降噪技术“,亨利·w·奥特著。

RFI条款

电磁干扰:电磁干扰,来自电、磁或平面波场的电干扰。

委托人:静电放电,即自由电子从绝缘体向导体或另一个绝缘体的放电。

远场:距离接收装置的面积大于入射辐射的波长除以2p。

近场:距离接收装置较近的区域,小于入射辐射的波长除以2p

平面波:电磁辐射源的距离远于辐射的波长除以2p。

RFI:射频干扰,源距离比辐射波长除以2p更远的电磁辐射,一般在100千赫到GHz的范围内。

盾:屏蔽物:放置在不需要的电磁场和接收或发射设备之间的一种材料,目的是使电磁场通过屏蔽的传输最小化