[科普中国]-射频干扰

简介

射频是一种高频交流电,也就是通常所说的电磁波.。射频干扰就是电磁波所带来的干扰.如两个频率相差不多的电磁波会同时被接收机接收造成干扰，在离发射台近的地方会有谐波干扰，干扰其他的接收设备，发射相同频率的电磁波可干扰敌人的电台。

干扰途径及产生原因射频干扰的主要途径与产生原因大体有下列几种：

(一)互感耦合感应

当有干扰电流存在时，此干扰电流就会产生磁通，由于该磁通随时间而变化，因此就必然产生感应干扰电压。

在设备内部，线圈或变压器的漏磁是一个很大的干扰；在设备外部，当两根导线在较长一段区间内平行架设时，往往也会产生干扰。所有这些均是由于感应电磁场所引起的耦合。2

(二)共阻抗感应

干扰电流流过阻抗Z时就会产生干扰电压。共阻抗感应所引起的干扰电压又分下述几类：

1、从设备内部线路布局与地线设计来看，当一个电源供给几个电路时，高电平电路的输出电流就会全部或部分地流进电源，从而造成干扰。对于高频来说，电源的输出阻抗以及电源引线的分布电感等等均可以引起干扰。同样，在设备内部的接地系统上有高频电流时，就会出现由接地系统阻抗转换成电压的问题，而当其构成低电平信号放大器输入电路的某一部分时，接地系统电压将被放大，并以干扰形式输出。2

2、从共用电源与接地线角度来看，当几个设备与射频设备由同一个交流电源供给动力电时，由射频设备产生的高频电流通过共用电源的阻抗z而转换为对其他设备的干扰电压，而且要通过电源线进行传播。还应当看到，如果是各台设备都用一个公共接线作接地线时，那么当此公共接地线上有大电流流过时必然会产生相互干扰。2

(三)场致感应

在射频设备附近有金属构件时，则在此金属体上产生了与电场强度成正比的感应电动势。许多高频设备工作环境内放置某些金属支架、导线、铁器等，甚至在有些射频设备近区有通风管路、暖气片等等，所有这些都有可能发生场致感应，在它们各自物体上形成感应电动势，出现干扰。

场致感应实例很多，比如电灯线，由于它具有天线接收效应而产生干扰电动势，通过电路系统对其他设备发生干扰作用。大功率的高频设备，其外壳往往也可能产生很大的感应电动势造成干扰。2

干扰的传播射频干扰传播途径有两类：

(一)由空间传播

射频场源的电磁能量可以以辐射状态向空间传播，并且以场源的振荡回路、电源电路、信号的输入输出电路等的导线作为发射天线；同样，当场源设备外壳有高频电流通过时，那么这个设备本身就是发射天线了。2

(二)由导线传播

电源线、信号的输入输出电路、控制电路等等均可以传播干扰。

配电线是导线干扰传播途径之中最突出的一种。由于配电线的天线效应使之在电磁场作用下产生干扰电动势；由于配电线传播了同一电源供电的干扰设备所产生的干扰；由于电磁耦合、静电耦合使之从邻近电路中获得了电磁感应。2

影响及危害射频强辐射，将造成电视机不能收看；铁路自控信号失误，对通讯联络信号的干扰就更突出了，它可以使其通讯信息失误或中断；使仪器仪表与各种设备的自控系统失灵，生产被迫停顿；还可以使飞机的飞行指示信号失误，引起误航或造成导弹与人造卫星的失控……2

高频设备，特别是大功率的高频设备。其能量输出，即使是高次谐波也还是非常强的，而且，大功率的高频设备在它的整个工作期间所形成的高频辐射，更是强大的。所有这些，必将对工作在高频设备附近的其他电子仪器、精密仪表、通讯信号、参数测试等产生严重的干扰，影响上述没备的正常工作，甚者破坏了它们的工作。这种由于高频设备工作过程中所形成电磁泄漏与辐射而造成的干扰现象，称为高频干扰。它属于射频干扰的一种。2

射频电磁场所造成的干扰与危害涉及面很广，除以上两点外，还有：

(一)对武器弹药的危险性

强的电磁辐射可能构成对某些武器或弹药的严重威胁。比如。高频辐射强场能够使导弹制导系统控制失灵；电爆管的效应提前或迟后；高频辐射强场可使金属器件与金属器件相互碰撞时打火而引起火药的燃烧或爆炸等等严重事件，危及人身安全与财产安全。2

(二)对可燃性油类与气体的危险性

射频强辐射尚可对一些可燃性油类或可燃性气体造成危险，这主要是由于在强场之中，某些金属器材接触或撞碰时，所出现的打火而引起可燃性油类与气体的燃烧，乃至爆炸。虽然这种事故不易发生，然而一旦发生，其生命财产的损失是十分巨大的。2

上述种种，均说明射频电磁场的影响与危害是很突出的，必须采取措施以避免之。

限制措施通常晶闸管，双向晶闸管等电子开关会产生属于射频范围的电网谐波电流。对通讯系统的射频干扰可能来自器件本身，也可能来自负载装置或主电源线的辐射，将装置屏蔽起来只能消除大部分直接的辐射干扰，但不能消除来自电网的干扰，为此，必须采用滤波器。3

国家标准和国际标准都规定了变流装置在电网中产生的谐波容许极限，一般限制在0.15-30MHz范围之内。在频率较高时，容易引起驻波现象。

两电力线之间的谐波电压称之为对称电压，任一相线与地之间的谐波电压称之为不对称电压。一般规定：在5～30MHz范围内，在电源端不高于2mV，负载端不高于10mV。这些电压值是在跨接于线与线或线与地之间的150Ω的电阻上测得的。

滤波电路很多，图7-7例举了若干种，一般对称谐波电压易于滤掉，如图7-7a所示。采用图7-7b的方式，可以用耦合电感来减小两根电力线之间的谐波电流的不平衡现象，以减小不对称电压。在谐波不太严重的情况下，采用图7-7c所示的纯电容滤波器即可。3

一般，滤波器的功能就是为电网线到屏蔽之间提供低阻抗通路以及为电网线提供串联的高阻抗通路。