干扰信号的特性电磁兼容

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1、2－3骚扰信号的特性2－3－1频谱１、定义：任何骚扰信号都可以利用傅里叶级数（对于周期性骚扰信号）或傅里叶积分（对于非周期骚扰信号）分解成不同频率简谐信号的迭加，这些简谐信号的幅值随频率变化的函数（Cn或F(ω))，称为骚扰信号的频谱＊。例1：单一频率信号的频谱是一段直线，如下图所示。例2：下图是电子楼顶测试场地背景电磁噪声的频谱，上面是水平极化波的频谱，下面是垂直极化波的频谱，可以看出背景电磁噪声中各种信号的频率及其幅度的大小。２、周期性骚扰信号的频谱大多数功能性骚扰源产生的都是周期性骚扰信号。设f（t）是一周期性骚扰信号，可以用傅里叶级

2、数展开为其中：ω0是基波，nω0是各次谐波。nω0频率分量的幅度：例如：求一周期性方波信号的频谱＊,如图所示，T是方波的周期。把（2－3－3）式代入（2－3－2）式*：欧拉公式n=12345678……00可以画出周期性方波信号f(t)的频谱曲线，设，利用（2－3－4）式可以算出基波和各次谐波的幅度，如下表。所以周期性方波信号f(t)可以展开为＊：利用表中的数据可以画出周期性方波信号的频谱，如图所示。完整的周期性方波信号的频谱如图２-3-5所示*。可以看出周期性骚扰信号频谱的特点：①、离散性：周期信号的频谱由不连续的谱线组成，谱线间隔为ω0，每条谱

3、线代表一个正弦分量。②、谐波性：周期信号频谱的每一条谱线，只能出现在基频的整数倍的频率上。③、收敛性：各次谐波的幅值随频率的增加而减小，频谱是收敛的。除了基波和各次谐波信号以外，干扰源（如发射机）还可能产生一些寄生信号，频率低于或高于基波频率，但不是基波频率的整数倍，称为非谐波骚扰。非谐波骚扰信号的电平一般低于谐波骚扰信号,在一些情况下也可能成为严重的干扰。３、非周期性干扰信号的频谱（大多数非功能性干扰源）⑴、设f(t)是一非周期性干扰信号，可利用傅里叶积分展开为：其中F（ω）是非周期性干扰信号f(t)的频谱函数。例题：一尖脉冲求频谱函数│F

4、(ω)│。解：把f（t）代入（2－3－7）式，│F(ω)│＝1非周期性信号的频谱：一个周期性信号，当T→∞时就称为非周期性信号。例如：图2－3－6,一个周期性方波信号，T→∞就成为一个孤立的矩形脉冲信号。T↑，谱线间隔减小，谱线变密,T→∞时,谱线间隔→0，谱线成为连续的。∴非周期性骚扰信号的频谱是连续的，也是收敛的。一些常见的脉冲信号的频谱如表2－1所示（P21）*。下面介绍脉冲信号的两个重要的参数：①脉冲宽度τ矩形脉冲：图2－3－7,矩形脉冲的脉冲宽度就是τ。任意脉冲：幅度下降为峰值的1／e（≈0.368）时的宽度，图2－3－8例：高

5、斯脉冲：，求频谱宽度。②、频谱宽度：幅度下降为峰值的1/e时的频谱宽度。∴频谱宽度为，如图。⑵脉冲骚扰和平滑骚扰①平滑骚扰：骚扰信号在接收机输入端产生的电压,峰值与平均值之比不超过３～４倍时，称为平滑骚扰。如机内热噪声和连续波骚扰；或脉冲持续时间与重复周期能相比拟时的脉冲骚扰也属于平滑骚扰（前一个脉冲还未消失，后一个又出现）。脉冲骚扰:骚扰信号在接收机输入端产生的电压，峰值与平均值之比超过３～４倍时，称为脉冲骚扰；或脉冲持续时间远小于重复周期(后一个骚扰脉冲到来之前，前一个骚扰脉冲已完全消失，间隔时间较大）。２－３－２带宽和波形１、

6、窄带骚扰和宽带骚扰“窄带”和“宽带”是相对于接收机的带宽的。接收机的带宽：接收机的总选择性曲线上，低于中点某一规定电平的宽度，用Bn表示，n是所规定电平的分贝数，例如，B6：6dB带宽，B3：3dB带宽.例题：在图中，设纵轴是电压U，求6dB带宽和3dB带宽电平下降的倍数。解：用dB表示电压的定义为设U下降n倍→U／n，则∴可以算出：ΔU＝6dB，n≈2；ΔU＝3dB，n≈1.4＊。窄带骚扰：骚扰信号的频谱宽度小于接收的带宽，一般为几十Hz～几百KHz。例如：连续波、调幅波、低调频系数的调频波等（广播、电视、通讯发射设备、高频焊接等有确定

7、频率的设备）③宽带骚扰：骚扰信号的频谱宽度大于接收机的带宽，一般为几十～几百MHz。例如：脉冲干扰（雷达发射机、放电辐射……）２、骚扰信号的波形正弦波――连续波矩形波、锯齿波、尖脉冲、窄脉冲……――脉冲波由骚扰信号的波形可以了解信号幅度的大小、幅值对时间的分布，起始时间(前沿)，持续时间（宽度），时间滞后，相位滞后,波形的畸变（失真）.２－３－３幅度幅度是指骚扰信号的电压，电流的大小――传导干扰或场强、辐射功率密度（能流密度）的大小――辐射干扰对于连续波骚扰，幅度可用峰值、准峰值、平均值表示。对于脉冲骚扰，频谱是连续的，幅度可用频谱密

8、度表示，例如：dBμV/MHz,dBm/MHz等。２－３－４时域分析与频域分析１、时域分析：分析骚扰信号的波形，例如：幅