浅谈噪声抑制技术在电子线路中的研究分析

吕连灿 国家新闻出版广电总局二0二二台 844000



浅谈噪声抑制技术在电子线路中的研究分析

吕连灿 国家新闻出版广电总局二0二二台 844000

【文章摘要】

在实际的电子设备设计过程中，自动化控制系统以及智能仪表往往是由电子线路组成，这样会在很大程度上受到各种电子噪声的干扰，这样的话会导致仪器仪表不能够正常的工作，情节严重的话还可能会延缓整个工作系统的运转。本文结合在电子线路的实际生产，综合研究电子线路的各种噪声的干扰源，针对上述干扰源提出若干建设性的应对措施，进而为仪器仪表的设计，电子噪声的控制，进而确保电子产品的质量。

【关键词】

电子线路；噪声；抑制

前言

伴随着科学技术的不断发展，大规模电子集成电路以及单片机技术得到更多人的关注，工业的控制系统的自动化程度也在不断提升，随之而来的是仪器仪表智能化、数字化程度不断增加，这样也给电子产品的精确性以及准确性带来更高的要求。然而在实际的电子生产过程中，正是由于大感性以及大功率负载的起停，从而给电网产生数以千幅的噪声脉冲干扰，工业电网往往会出现欠压或者过压的现象，并且上述恶劣的供电有时候会持续几天时间。在实际的矿场工程中，如果将若干的信号线捆绑在一起，或者说是走在同一根的多芯电缆中，那么正是由于导线之间存在有电磁耦合现象，从而使得电子仪器出现干扰，其中当交流动力线和信号线同走一个长的管道的话，这种干扰会异常的严重。如果说多路开关的性能并不理想的话，那么就很有可能造成仪器临近通道信号的窜扰。本文主要是针对不同的噪声源来展开研究分析，进而相应的提出不同的抑制途径。

1　电磁噪声干扰的抑制

电磁噪声干扰主要指的是外部操作进入电路板的杂散能量或者电路板自身发出的杂散能量，其中主要包括静电放电、辐射型 （高频）、传导型（低频）或者由于雷电等天气现象引起的电磁干扰。在上述所有形式的电磁干扰中，辐射型电磁干扰可以说是最难控制的，这是因为辐射型电磁干扰的频率范围从30MHz到几吉赫兹之间，而在这个频段上，能量的波长是最短的，电路板上就算是非常短的布线都能成为发射天线。除此之外，在每个频段上如果说电路的电感增大的话，那么很有可能会造成噪声增加。如果电磁干扰较大的话，电路很有可能丧失整个系统的功能。

2　电磁兼容MEC技术

电磁兼容MEC技术可以说是一门发展势头非常迅猛的学科，其中涉及到人民生活、军事、电子电力、航空航天、通信技术、铁路交通、计算机技术等等各个方面。就当前社会来说，伴随着计算机技术以及电子产业的不断发展，当前无线电系统采样电子设备的数量也在不断增加；与此同时，电子设备的频带宽度也在不断增加，功率逐步的增长，系统的灵敏度也得到了很大程度上的提高。这样使得电子设备直接的连接复杂度不断增加，这样也导致电磁兼容问题得到更多人的关注。

电磁干扰耦合的路径：明确干扰源而产生的电磁干扰通过怎么样的途径而实现的干扰对象。就一般情况来说，所谓的传导干扰，实际上也就是电磁干扰通过信号线，接地线，以及电源线路传输到敏感设备的一种电磁干扰。结合文献［3-4］可知，研究分析干扰的耦合路径，这对于制定抗干扰的消除和抑制存在有非常积极地现实意义。

抗干扰的应对措施：由于电磁干扰的产生以及相应的耦合现象。就现实情况来说，敏感的电子设备是不可能真正的避免电磁干扰。所以我们经常是采取经济最优化的角度出发，进而缓解敏感电子设备上的抗干扰现象。举例来说，电力调度大厦很难真正意义上避免遭受雷电的打击，但是通向调度自动化系统的安全运行则是可以通过正确的屏蔽、接地，以及隔离措施加以保证。因此可以发现，研究有效经济和适用的抗干扰措施，这无论是从工程的角度出发，还是从学术的角度来说，都存在有非常重大的意义。

3　屏蔽技术

针对导线之间的磁耦合、电耦合，以及电磁耦合在电子设备中所产生的相互干扰的现象，在仪器仪表的布线上可以做出相应的改进：比如说强电的馈线应该单独走，不能和信号线混在一起；同时还应当在某种程度上确保强信号线正交。在使用连接线的方面，我们应该注意以下这么几点：针对磁场耦合所造成的电磁干扰，我们应该使用无网孔的铝箔屏蔽电缆且使两端引线外露部分量短，而同轴电缆则是要单独的接地。除此之外，还可以在干扰源的附近加上屏蔽体，并且将这种屏蔽体接地，这样的话可以有效地将电场形成的干扰屏蔽掉，促使周边的导线形成回路进而抑制干扰。

4　滤波技术

滤波实际上是为了能够挡住干扰噪声，只是让有用的噪声通过。除了时间滤波以外，还有空间滤波、幅度滤波、频率滤波以及波形滤波。这些滤波的共同之处就是抓住噪声和有将近信号的区别去伪存真。在接下来，我们对于其中比较代表性的频率滤波、幅值滤波，以及空间滤波来进行介绍。

频率滤波：这种滤波主要是根据真信号以及假信号的不同来进行设置的。其中可以分为无源滤波以及有源滤波这么两种，而每一类别又可以细分为带阻滤波器、带通滤波器、高通滤波器以及低通滤波器。除此之外，根据有效信号的频率以及噪声来决定系统使用哪种滤波器。

幅值滤波：这种形式的滤波主要使用在有效信号幅度比较大，噪声信号幅度比较小的情况下，采用比较器来设定门槛电路，进而实现对幅值超过门槛的信号，开门放行，将幅值低于门槛的信号作为噪声挡住。

空间滤波：这种形式的滤波主要是构建在已知信号位置的基础上，进而确定信号是有效信号，然而将其他空间发来的信号认作是噪声，主要采取主从和符合这么两种鉴别形式。

5　结论

本文着重分析了电子线路噪声的抑制技术，其中对于电磁兼容MEC技术，屏蔽技术，以及滤波技术展开详细的介绍。这无论是对于仪器仪表开发人员，以及电路板的设计人员的设计工作，还是对于相关领域的理论研究，都存在非常积极地现实意义。其中特别的介绍了高速数字电路以及射频电路，这对于提高自动化系统的精度，以及仪器仪表的准确性能，都具有很大程度上的指导意义。

【参考文献】

［1］王淑娟，翟国富，陈博，赵国良.电子线路可靠性容差分析方法及其应用的研究［J］.电子器件.2002，2（6）：44-49.

［2］王淑娟，张青森，陈博，赵国梁.电子线路可靠性容差分析与故障诊断方法的研究现状［J］.电子器件.2003，9（3）：99-106.

［3］苗澎.MATLAB在通信电子线路教学中的应用［J］.实验科学与技术.2008，05（9）：212-216.