一、干擾耦合途徑

外部干擾源產生的噪聲影晌到檢測系統的正常工作，是經由某種傳播途徑被耦合到了檢測系統之中。抑制干擾噪聲有3種方法：

①消除或削弱干擾源

②設法使檢測電路對于擾噪聲不敏感

③使噪聲傳輸通道的耦合作用最小化

多數情況下，對于產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檢測系統的不利影響。

l 如果干擾輻射場的波長為λ，則在小于λ／(2π)的距離內，電路之間經由場的耦合過程可以分別考慮電場耦合和磁場耦合來進行計算。在檢測儀表內部，電場耦合通過導線之間的分布電容來計算，磁場耦合通過導線之間的互感來計算。因為頻率為300MHz的輻射場的波長為1m，而檢測電路內部導線之間的距離通常為幾厘米或更短，距離設備內部干擾源小于λ／(2π)的條件是滿足的。對于設備外部的干擾源，要根據具體情況進行分析。

l 在距離干擾源λ／(2π)以上的地方，主導的耦合方式是輻射電磁場。儀表之外的射頻噪聲耦合到檢測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 除了輻射場耦合方式外，常見的干擾噪聲耦合方式還有傳導耦合和公共阻抗耦合方式。

l 檢測電路的供電電源有可能將工頻電網上的各種噪聲耦合到檢測電路中。

二、傳導耦合

1. 傳導耦合是經導線傳導引入干擾噪聲，也包括經電感、電容和變壓器引入干擾噪聲。解決傳導耦合的一種方法是使信號線盡量遠離噪聲源，另一種方法是在信號線和電源線進入檢測系統時，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，常發生在兩個電路的電流有共同通路的情況中。例如數字系統的地線回流路徑與模擬系統的地線回流路徑有交疊，造成數字系統的地彈噪聲干擾模擬系統，這是數模混合系統設計的一個挑戰。

3. 電源耦合

例如數字系統電源噪聲、波動串擾模擬系統

三、電場耦合

分布電容（或稱寄生電容）是電場耦合的主要途徑。在實際情況中，精確手工估算導體之間的分布電容往往是很困難的。附近的其他導體會改變電場的分布，從而改變分布電容的大小；附近的絕緣體的介電常數不同于空氣，也會使得分布電容發生變化。例如，對于印刷電路板上的兩條銅箔布線之間的分布電容，很難找出其數學表達式。一般都是借助EDA工具進行數值求解，我們在”高速電路板設計與仿真”課程中將給大家演示sigrity 3D電磁場仿真求解串擾、分布電容計算提取等。

下面給個原理性示例：

u是干擾信號源，通過分布電容C干擾放大器，放大器輸入阻抗為R，則

串擾的噪聲大小為：

因為分布電容C都很小，所以其阻抗遠遠大于R,即2pifRC<<1。

如果u為50Hz的220V交流電源線，可以計算出，電場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為脈沖數字信號，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

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

(1) 信號線遠離干擾線

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

(3) 在信號線和干擾線之間布設地線，原理同(2)

(4) 利用雙絞傳輸線，將干擾變為共模噪聲,利用差分放大器或測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，這是降低數字地彈噪聲的常用方法

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

四、磁場耦合

磁場耦合又叫做電感性耦合，也可稱之為互感耦合。

磁場耦合不同于電場耦合，表現在兩方面：

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

2）電場耦合噪聲一般表現為導線對地電壓，而磁場耦合噪聲一般表現為與信號輸入線相串聯的感生電壓。

減少磁場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線與回流形成的感應面積，或調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

微弱信號檢測電路中的任何導體都會像天線一樣拾取電磁輻射噪聲，電路中的有用信號越微弱，相對而言電磁輻射噪聲的影響就越嚴重。而且，檢測電路中的非線性器件可能對接收到的電磁輻射噪聲進行解調或變頻，所以電磁輻射噪聲不但會影響高頻電路，還會影晌中頻和低頻檢測電路。

電磁輻射波兼有電場和磁場的性質，所以前述中的措施對抑制電磁輻射噪聲也有效。此外，因為導體對于電磁輻射噪聲具有反射和吸收的作用，所以用導體屏蔽罩來屏蔽發射源或敏感電路都能有效地衰減電磁輻射噪聲。