一、干擾耦合途徑

外部干擾源產(chǎn)生的噪聲影晌到檢測(cè)系統(tǒng)的正常工作，是經(jīng)由某種傳播途徑被耦合到了檢測(cè)系統(tǒng)之中。抑制干擾噪聲有3種方法：

①消除或削弱干擾源

②設(shè)法使檢測(cè)電路對(duì)于擾噪聲不敏感

③使噪聲傳輸通道的耦合作用最小化

多數(shù)情況下，對(duì)于產(chǎn)生噪聲的外部干擾源很難采取有效措施將其其消除或隔離，但是如果能夠切斷或削弱干擾耦合途徑的傳播作用，則可以有效地削弱干擾噪聲對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的不利影響。

l 如果干擾輻射場(chǎng)的波長為λ，則在小于λ／(2π)的距離內(nèi)，電路之間經(jīng)由場(chǎng)的耦合過程可以分別考慮電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合來進(jìn)行計(jì)算。在檢測(cè)儀表內(nèi)部，電場(chǎng)耦合通過導(dǎo)線之間的分布電容來計(jì)算，磁場(chǎng)耦合通過導(dǎo)線之間的互感來計(jì)算。因?yàn)轭l率為300MHz的輻射場(chǎng)的波長為1m，而檢測(cè)電路內(nèi)部導(dǎo)線之間的距離通常為幾厘米或更短，距離設(shè)備內(nèi)部干擾源小于λ／(2π)的條件是滿足的。對(duì)于設(shè)備外部的干擾源，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。

l 在距離干擾源λ／(2π)以上的地方，主導(dǎo)的耦合方式是輻射電磁場(chǎng)。儀表之外的射頻噪聲耦合到檢測(cè)電路主要是通過這種耦合方式。一般可以采用正確的電磁屏蔽盒。

l 除了輻射場(chǎng)耦合方式外，常見的干擾噪聲耦合方式還有傳導(dǎo)耦合和公共阻抗耦合方式。

l 檢測(cè)電路的供電電源有可能將工頻電網(wǎng)上的各種噪聲耦合到檢測(cè)電路中。

二、傳導(dǎo)耦合

1. 傳導(dǎo)耦合是經(jīng)導(dǎo)線傳導(dǎo)引入干擾噪聲，也包括經(jīng)電感、電容和變壓器引入干擾噪聲。解決傳導(dǎo)耦合的一種方法是使信號(hào)線盡量遠(yuǎn)離噪聲源，另一種方法是在信號(hào)線和電源線進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，采取有效的去耦合濾波措施
2. 公共阻抗耦合

公共阻抗耦合是常見的一種噪聲耦合方式，常發(fā)生在兩個(gè)電路的電流有共同通路的情況中。例如數(shù)字系統(tǒng)的地線回流路徑與模擬系統(tǒng)的地線回流路徑有交疊，造成數(shù)字系統(tǒng)的地彈噪聲干擾模擬系統(tǒng)，這是數(shù)模混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

3. 電源耦合

例如數(shù)字系統(tǒng)電源噪聲、波動(dòng)串?dāng)_模擬系統(tǒng)

三、電場(chǎng)耦合

分布電容（或稱寄生電容）是電場(chǎng)耦合的主要途徑。在實(shí)際情況中，精確手工估算導(dǎo)體之間的分布電容往往是很困難的。附近的其他導(dǎo)體會(huì)改變電場(chǎng)的分布，從而改變分布電容的大小；附近的絕緣體的介電常數(shù)不同于空氣，也會(huì)使得分布電容發(fā)生變化。例如，對(duì)于印刷電路板上的兩條銅箔布線之間的分布電容，很難找出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。一般都是借助EDA工具進(jìn)行數(shù)值求解，我們?cè)凇备咚匐娐钒逶O(shè)計(jì)與仿真”課程中將給大家演示sigrity 3D電磁場(chǎng)仿真求解串?dāng)_、分布電容計(jì)算提取等。

下面給個(gè)原理性示例：

u是干擾信號(hào)源，通過分布電容C干擾放大器，放大器輸入阻抗為R，則

串?dāng)_的噪聲大小為：

因?yàn)榉植茧娙軨都很小，所以其阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R,即2pifRC<<1。

如果u為50Hz的220V交流電源線，可以計(jì)算出，電場(chǎng)耦合到放大器輸入端的工頻噪聲有效值大約為1.4mV。

如果u為脈沖數(shù)字信號(hào)，脈沖上升沿和下降沿的最大變化率為du/dt= 2V/us，考慮到分布電容C=2pF的容抗要比R大很多，可得i≈Cdu/dt=4uA，那么耦合到放大器輸入端的電壓幅度V=iR=40mV

為了抑制電場(chǎng)耦合噪聲，最直接的方法是減少于擾導(dǎo)線和敏感信號(hào)線之間的分布電容，常用的方法有：

(1) 信號(hào)線遠(yuǎn)離干擾線

(2) 利用地平面減少線間電容，用地平面分離兩導(dǎo)線可以降低兩導(dǎo)線間的分布電容

(3) 在信號(hào)線和干擾線之間布設(shè)地線，原理同(2)

(4) 利用雙絞傳輸線，將干擾變?yōu)楣材Ｔ肼?利用差分放大器或測(cè)量放大器的高共模抑制比特性，可以將干擾降到足夠小

(5) )限制干擾噪聲的斜率，這是降低數(shù)字地彈噪聲的常用方法

除這些常用方法外，敏感信號(hào)線使用屏蔽電纜，并將屏蔽層接地，能夠有效抑制電場(chǎng)干擾噪聲

四、磁場(chǎng)耦合

磁場(chǎng)耦合又叫做電感性耦合，也可稱之為互感耦合。

磁場(chǎng)耦合不同于電場(chǎng)耦合，表現(xiàn)在兩方面：

1）減少接收電路的輸入阻抗能有效地減少電場(chǎng)耦合噪聲，但是對(duì)磁場(chǎng)耦合卻沒有效用；

2）電場(chǎng)耦合噪聲一般表現(xiàn)為導(dǎo)線對(duì)地電壓，而磁場(chǎng)耦合噪聲一般表現(xiàn)為與信號(hào)輸入線相串聯(lián)的感生電壓。

減少磁場(chǎng)耦合常用的方法有以下幾種：

1）是盡量減小被干擾電路的信號(hào)線與回流形成的感應(yīng)面積，或調(diào)整干擾源與被干擾電路所在平面的夾角，使它們盡量互相垂直。

2）信號(hào)傳輸使用雙絞線

3）限制干擾噪聲的斜率

4）使用鐵磁材料屏蔽干擾源或被干擾源

五、電磁輻射耦合

微弱信號(hào)檢測(cè)電路中的任何導(dǎo)體都會(huì)像天線一樣拾取電磁輻射噪聲，電路中的有用信號(hào)越微弱，相對(duì)而言電磁輻射噪聲的影響就越嚴(yán)重。而且，檢測(cè)電路中的非線性器件可能對(duì)接收到的電磁輻射噪聲進(jìn)行解調(diào)或變頻，所以電磁輻射噪聲不但會(huì)影響高頻電路，還會(huì)影晌中頻和低頻檢測(cè)電路。

電磁輻射波兼有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的性質(zhì)，所以前述中的措施對(duì)抑制電磁輻射噪聲也有效。此外，因?yàn)閷?dǎo)體對(duì)于電磁輻射噪聲具有反射和吸收的作用，所以用導(dǎo)體屏蔽罩來屏蔽發(fā)射源或敏感電路都能有效地衰減電磁輻射噪聲。