Kas ir elektromagnētiskā interference?

Kas ir elektromagnētiskā interferenča?

Elektromagnētiskās interferences definīcija

Elektromagnētiskā interference (EMI) tiek definēta kā traucējums, kas ietekmē elektrisko tīklu dēļ elektromagnētiskā indukcijas vai radiācijas.

Elektromagnētiskā interference (EMI) tiek definēta kā traucējums elektriskajā tīklā dēļ elektromagnētiskās indukcijas vai ārējās elektromagnētiskās radiācijas. Tas notiek, kad viena ierīces elektromagnētiskie lauki ietekmē citu ierīci.

Elektromagnētiskie (EM) gari tiek izveidoti, kad elektriskais lauks interakcijā ar magnētisko lauku. Tie ceļo ar ātrumu 3,0 × 10^8 m/s vakuumā. EM gari var pārvietoties caur gaisu, ūdeni, cietiem materiāliem vai pat vakuumā.

Zemāk redzamā attēla EM spektra palīdz reprezentēt dažādus EM enerģijas veidus atkarībā no to frekvencēm (vai garumiem). EMI ikdienā saskaras visi mūsu cilvēki, un nākotnē tās apjoms prognozēts eksponenciāli pieaugs dēļ bezvadu ierīču un standartu pieauguma, tostarp mobilajiem tālruņiem, GPS, Bluetooth, Wi-Fi un tuvās saites (NFC).

EMI var notikt plašā EM spektra diapazonā, tostarp radio un mikroviļņu frekvencēs. Tā traucē citām elektriskām ierīcēm. Jebkura ierīce ar strauji mainīgajām elektriskajām strāvēm var radīt elektromagnētiskas emisijas.

Tātad, emisija no viena objekta "interferē" ar citā objekta emisiju. Kad viena EMI interfēra ar citu, tas rezultē elektromagnētisko lauku deformācijā. Elektromagnētiskā radiācija var interferēt un traucēt viena otrai, pat ja tās nav vienādās frekvencēs. Šī interferenča var būt dzirdama raidījumos, kad tiek maiņots frekvences kanāls, un televīzijā, kad signāls kļūst deformēts, attēls kļūst traucēts. Tāpēc, radiofrekvences spektrā EMI ir zināma arī kā radiofrekvences interferenča.

EMI viegli var ietekmēt elektroniskās ierīces darbību. Kopumā, jo tīklā elektroniskās ierīces plūst elektrība, tā tendējoši rada daudz elektromagnētiskās radiācijas. Energija, ko radījusi ierīce 1, tiek izplatīta caur gaisu kā radiācija vai tiek savienota ar ierīces 2 kabēliem. Tas rezultē ierīces 2 nepareizā darbībā. Energija no ierīces 1, kas interfēra ar ierīces 2 darbību, tiek pazīstama kā elektromagnētiskā interferenča.

EMI cēloņi

EMI var nākt no dažādiem avotiem, tostarp dabiskiem notikumiem, piemēram, lielās vētras, un cilvēka izstrādātiem avotiem, piemēram, rūpnieciskām ierīcēm.

• Transmisija no TV

• Radio AM, FM un satelīts

• Saules magnētiskā vētra

• Lielās vētras, kas spiež augstu spriegumu un augstu strāvas stiprumu

• Lidostas radaris, elektrostātiskā izplūde un balta troksnis

• Pārslēgšanas režīma jaudas avoti

• Lokainā saldēšana, motora šķēršņi un elektriskie kontakti

EMI veidi

Cilvēka izstrādāta EMI

Cilvēka izstrādāta EMI notiek no citas izstrādātas elektroniskās ierīces. Šis traucējuma veids notiek, kad divi signāli nonāk tuvāk viens otram vai kad vairāki signāli pārvietojas caur vienu ierīci vienādās frekvencēs. Labs piemērs ir, kad automašīnas radio uztver divas stacijas vienlaikus.

Dabiskā EMI

Šis EMI veids arī ietekmē ierīces, bet tās nav cilvēka izstrādātas, gan EMI notiek dēļ dabiskiem fenomeniem uz Zemes un kosmosā, piemēram, lielās vētras, elektriskās vētras, kosmiskais troksnis utt.

Otrs klasifikācijas veids ir balstīts uz EMI ilgumu. Interferences ilgums nozīmē laiku, cik ilgi ierīce piedzīvo interferenci.

Nepārtraukta EMI

Ja avots nepārtraukti izdala EMI, tā sauc par nepārtrauktu EMI. Avots var būt cilvēka izstrādāts vai dabisks. EMI notiek, kad pastāv ilgs savienojums starp EMI avotu un saņēmēju. Šāda veida EMI rodas no avotiem, piemēram, tīkli, kas izdod nepārtrauktu signālu.

Impulsējoša EMI

Šāda veida EMI notiek ļoti īsā laikā, piemēram, impulsos. Tāpēc to sauc par impulsējošu EMI. Avots var būt gan dabisks, gan cilvēka izstrādāts, tāpat kā nepārtraukta EMI veida. Labi piemēri, lai saprastu, ir troksnis, ko uztver no slēdziena, lielās vētras utt., kas izdod signālus, kas var izraisīt sprieguma un strāvas traucējumu.

Trešais klasifikācijas veids ir balstīts uz EMI izplešanās platumu. EMI izplešanās platums atsaucās uz frekvences diapazonu, ko pieredz EMI. Balstoties uz šo, EMI ir sadalīta divos veidos: īsplatuma un plašplatuma EMI.

Īsplatuma EMI

Šāda veida EMI notiek vienā frekvencē, kas tiek ģenerēta no oscilatora. Tas var notikt arī dēļ dažādu deformāciju transmetērā. Parasti sakaru sistēmās īsplatuma EMI spēlē ļoti mazu lomu, un to viegli var labot. Tomēr, traucējuma robežas jākontrolē robežās.

Plašplatuma EMI

Galvenā atšķirība no īsplatuma EMI ir tā, ka šāda veida EMI neattīstās vienā frekvencē. Skatoties uz magnētisko spektru, šāda veida EMI ietver plašu spektru un pastāv dažādos formātos. Avots var būt gan dabisks, gan cilvēka izstrādāts. Piemērs cilvēka izstrādātam avotam ir lokainā saldēšana, kur sprādzieni tiek izdali nepārtraukti. Līdzīgi, piemērs dabiskam avotam ir saules izblīkšana satelīta TV sistēmā.

EMI savienojuma mehānismi

EMI savienojuma mehānisms palīdz saprast, kā EMI tiek ģenerēta no avota un nonāk saņēmējā. Lai novērstu problēmas, kas rodas dēļ EMI, ir jāsaprot EMI dabai un kā tā tiek savienota no avota līdz saņēmējam. Daži savienojuma veidi ir kondukcija, radiācija, kapacitīvs un induktīvs savienojums. Saprotot savienojuma mehānismus, EMI var samazināt, pieņemot pasākumus, lai samazinātu savienojumu un traucējuma līmeni.

Kondukcijas savienojums

Kondukcijas savienojums notiek, kad EMI emisijas pārvietojas pa leitātājiem, vadiem un kabeļiem, kas savieno avotu un saņēmēju. Ja leitātājos, pa kuriem signāli pārvietojas, notiek kondukcija, rodas konduktīvā EMI. Tā var notikt pa elektrosnieguma līnijām vai jebkurā savienojuma kabelī. Kondukcija var notikt divos veidos,

Saskaņotas fāzes

EMI notiek, kad troksnis attīstās vienā fāzē, kad tiek izmantoti divi leitātāji. Piemēram, + un - elektrosnieguma kabeļa

Atšķirīgas fāzes

Ja tiek izmantoti divi leitātāji, kad troksnis ir neatbilstošās fāzēs leitātājos, tā sauc par diferenciālo režīmu.

Radiācijas savienojums

Visbiežāk sastopamais savienojuma veids, kas notiek, kad avots un saņēmējs atrodas lielā attālumā, kas pārsniedz vienu garumu. Starp avotu un saņēmēju nav fiziskas saites, jo EMI tiek izplatīta caur telpu līdz saņēmējam. Tāpēc, kad nepieciešamais signāls tiek pārnēsāts no avota līdz saņēmējam caur telpu, to sauc par radiēto EMI.

Kapacitīvais savienojums

Šāda veida savienojums tiek sasniegts starp divām savienotām ierīcēm. Tas notiek, kad avota mainīgais spriegums kapacitīvi pārneša lādiņu upuri.

Induktīvais savienojums

Ja leitātājs izraisa interferenci citā blakus esošajā leitātājā, balstoties uz elektromagnētiskās indukcijas principu, tā rezultātā rodas EMI, kas pazīstama kā magnetiski savienotā EMI. Vienkāršiem vārdiem, ja starp avotu un upuri pastāv mainīgais magnētiskais lauks, upuri tīklā tiks izraisīts pietiekams strāvas stiprums. Tas rezultē signāla pārnesei no avota līdz upurai.

EMI savienojuma mehānismi

EMI var pārnesties no avota līdz saņēmējam caur kondukciju, radiāciju, kapacitīvu un induktīvu savienojumu.

EMI samazināšana

Zeme

Rūpniecībā signāli un atgriezeniskās strāvas tiek pārnēsāti, izmantojot zemes sistēmas. Tās arī veido referenci analogajiem un digitālajiem tīkliem, tādējādi aizsargājot cilvēkus un aprīkojumu no kļūdām un lielām vētrām. Kad strāva plūst zemes sistēmā, tā rada potenciālu atšķirību.

Kad lielā vētra trā