2022年12月4日
引发电子设备故障的噪声和信号一样,都是电能。电气通信就是与这种难缠噪声抗争的历史。不过,通过与噪声问

引起电子设备故障的噪音和信号一样,都是电。电信是与这种麻烦的噪音抗争的历史。但是通过与噪音问题的正面对决,今天的信息和通信技术得以确立,我们的生活也变得丰富多彩。在人与家电、汽车、医疗等优质服务紧密相连的未来社会,噪音对策技术将变得更加重要。

1669030961224738.png

通信中使用的无线电波是波长从几厘米到几毫米的微波。智能手机看起来没有天线,但实际上内置了多种用途的天线。

20世纪初的无线通信使用了长波到中波的传播。由于当时接收器灵敏度低,长度从100米到1000米的天线安装在离地面100米以上的高度。这么巨大的天线在远处也很显眼。战时,无线通信正是军队的生命线。因此,第一次世界大战时,在欧洲,无线通信天线首先成为攻击对象。

1669030949182694.png

战斗机发动机火花的放电火花会产生噪声传播,所以在一战时为了探测附近的战斗机,发明了超外车技术,对噪声传播的频率进行了转换和检测。

给20世纪电气通信技术史留下名字的美国电气工程师E H阿姆斯特朗在一战时期担任通信部队军官,奔赴欧洲战场。为了保护重要的通信天线,他想出了预测敌机袭击的妙计。如上所述,Markoni早期的无线通信利用放电火花产生的噪声波,飞机发动机火花也因放电火花产生噪声传播。他的想法是,只要接受噪声传播,就能发现附近的敌机。但是远处发出的飞机噪音是微弱的高频。因此,他发明了一种方法,将接收到的高频噪声传播转换为低频频率,并放大,重新检测。此后,这是应用于收音机、电视等设备的超外车技术。

1669030935929003.png

1669030924638931.png

我们周围的电子设备发出一定程度的噪音,受到外部辐射噪音的干扰。但是,如果用金属外壳包裹电子设备,以电磁波形式飞来的噪音就会被阻挡。因为金属外壳不接收噪音波,而是放在里面。屏蔽、反射、迂回、吸收四种噪音对策中,最能理解的就是这种屏蔽方法。此时,金属外壳连接地球(Earth),大地可以吸收噪声波能量,进一步提高效果。用于电子设备噪音测量等的电磁屏蔽室也为了防止外来噪音,全身包裹金属,连接大地。

1669030910400652.png

我们常说“接地(Earth)”,但准确地说,电子设备的金属外壳和机箱、信号载波上使用的电路板等其实属于“Ground”。此外,金属外壳和机箱等称为框架接地(Frame Ground),电路板称为信号接地(Signal Ground)。

对于电子设备,有必要严格区分Earth和Ground。这是因为即使Ground接地,Ground和Earth之间的基准电势也存在一些差异,从而产生噪音。这种情况也发生在Frame Ground和连接模拟电路、数字电路、电力电路的Signal Ground之间,需要通过设置基点等细致的操作来减少Ground之间的包租差。

1669030897367062.png

1669030885138322.png

“在适当的位置,Ground应尽可能粗短.”这是电路板设计的首要原则。将Signal Ground连接到底盘等Frame Ground也是为了增加Ground的面积。但是,如果以与螺钉相同的方式连接,螺钉松动,可能会产生辐射噪声,因此需要更多的注意。锯齿菊花垫片和弹簧垫片也用于确保更好的接触状态。还需要注意的是,在电路板方面,“不能用信号电路和Signal Ground的返回电路构成大面积的电路循环”。因为这种循环形成天线,产生高强度辐射噪声。电子设备有很多印刷电路板,其背面和内层是Signal Ground,信号电路在正面。在“Signal Ground”中流动的返回回路选择电阻最低的最短距离。因此,可以直接流向信号电路下方,从而减少天线周期的面积,抑制辐射噪声的产生。

_区分噪音的模式和行为Earth和Ground的重要性

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注