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汽车电磁噪声抑制干扰电波的设计

导读: 一般来说电磁噪声是难以消除的,但可采取各种措施,把电磁噪声抑制到不致产生电磁干扰的程度。通常单用一种简单的办法来解决电磁噪声问题往往难以奏效,所以最好采用几种不同的组合方法

  一般来说电磁噪声是难以消除的,但可采取各种措施,把电磁噪声抑制到不致产生电磁干扰的程度。通常单用一种简单的办法来解决电磁噪声问题往往难以奏效,所以最好采用几种不同的组合方法。

  一、一般要求

  汽车电磁噪声的抑制,可以在接受器方面进行,但由于接受频率、干扰电波的传播方式及其它种种实际情况,在接受器端采取措施是较为困难的。由于汽车电器设备的电磁噪声能干扰其他通讯设备和各种电子设备,所以应考虑抑制汽车电器设备本身产生的电磁噪声。汽车上各种电器产生的电磁干扰电波特性与电平是各不相同的,所以干扰的抑制办法也应符合其特性和电平。抑制干扰电波设计可采用阻尼、屏蔽、滤波和连接等基本措施,且必须满足4个条件:①有良好的抑制效果。②不妨碍汽车电器设备本身的性能。③可靠性高,使用方便。④价格合理。

  二、电磁噪声抑制器

  目前国内外汽车使用的抑制器基本是由电阻体、电感、电容即所谓R、I、C单个或组装而成,例如电阻体、屏蔽导线、电容器、抑制干扰电感线圈及抑制干扰滤波器等。

  三、方法

  屏蔽

  屏蔽是在两个区域之间建立电磁屏障保护系统中的电路不受电磁环境损坏的最直接方法。

  屏蔽的形式多种多样,可以是隔板、盒式封闭体,也可以是电缆或连接器式的屏蔽。屏蔽的效能用屏蔽有效度表示,它不仅与屏蔽材料有关,而且与材料的厚度、应用频率、辐射源到屏蔽层的距离以及屏蔽层不连续的形状和数量有关。

  屏蔽有两个主要目的:一是使辐射电磁能限制在特定区域之内(称主动屏蔽)。主动屏蔽是指干扰源处于内部,并防止干扰波泄漏到外部空间的结构,必须进行接地,且接地电阻越小越好。二是防止辐射电磁能进入特定区域(称被动屏蔽)。被动屏蔽是指干扰源处于外部,并防止干扰波进入屏蔽空间的结构。

  屏蔽设计的步骤是:①确定待屏蔽的干扰电平和能量密度;②估算屏蔽层另一侧的允许信号电平;③结合产品的结构和外壳设计,选择详细的屏蔽设计方案。屏蔽的设计原则是:①高频电场屏蔽应用铜、铝和镁等良导电材料,以得到最大的反射效率。②低频磁场屏蔽应用磁性材料,如铁和镍铁高导磁合金,以得到最大的吸收效率。③足够厚度的屏蔽层可屏蔽任何频率的电场,且有很高的屏蔽效能。④多层屏蔽(包括机壳与电缆)能在宽频带上提供高屏蔽有效度,但需考虑成本和其他性能要求(如电缆可挠度)。⑤用来密封缝隙的各种结合面必须清洁,不能有不导电的涂层。⑥为了保持外壳的屏蔽效能,对必不可少的穿线孔应加导电衬层、弹簧垫圈、波导衰减器和栅网等。

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