電磁噪聲

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電磁噪聲是中國的一個科技名詞。

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目錄

名詞解釋

電磁噪聲由電磁波信號由於電磁場而引起某些雜亂信號。常見的電磁噪聲產生原因有線圈和鐵心空隙大、線圈鬆動、載波頻率設置不當、線圈磁飽和等等。通信里的電磁騷擾大部分來自於電磁噪聲。

特性

電磁噪聲由電磁波信號由於電磁場而引起某些雜亂信號。電磁噪聲的主要特性與交變電磁場特性、部件和空間的大小形狀等因素有關。

產生原因分析

電機運行時氣隙中存在基波磁場和一系列諧波磁場，這些磁場相互作用產生切向力，從而產生切向電磁轉矩以外，還會產生隨時間和空間變化的徑向力。一般情況下，電機氣隙中存在各種次數、各種頻率的旋轉徑向電磁力波。每個徑向力波都分別作用在定、轉子鐵心上，使定子鐵心和機座以及轉子出現隨時間周期性變化的徑向電磁場變化，主要是南於定子的電磁場變化使周圍電磁場脈動而引起的。徑向力波的階次數越低，鐵心的棚鄰兩支點間距離越遠，鐵心質量相對較差，徑向位移也越大。

主要源

在通信系統中，噪聲是指不攜帶有用信息的電信號，是有用信號以外的一切信號的統稱。本節簡單討論信道內各種噪聲的分類及性質，定性地說明它們對信號傳輸的影響。噪聲的來源很多，根據它們的來源不同，可以粗略地分為以下四類：

(1)無線電噪聲。來源於各種用途的無線電發射機。這類噪聲的頻率範圍很廣，從甚低頻到特高頻都可能有無線電干擾的存在，並且干擾強度有時很大。但這類噪聲干擾有個特點，即干擾的頻率範圍是固定的，因此可以預先設法防護。特別是在加強了無線電頻率的管理工作後，無論在頻率的穩定性、準確性以及諧波輻射等方面都有了嚴格的規定，使信道內信號受它的影響減到最小程度。

(2)工業噪聲。來源於各種電氣設備，如電力線、電源開關、電車、電力鐵道、高頻電爐等。這類噪聲干擾的來源分布廣泛，無論是在城市還是在農村，內地還是邊疆，都有工業干擾的存在。但這類干擾也有一個特點，就是干擾的頻譜集中於較低的頻率範圍，比如幾十兆赫茲以內。因此，選擇高於這個頻段工作的信道便可以防止受到它的干擾。另外，也可以在干擾源方面減小干擾的產生，例如消除波形失真、加強屏蔽和濾波措施、防止接觸不良等。

(3)天電噪聲。來源於雷電、太陽黑子、磁暴以及宇宙射線等。可以說整個宇宙空間都是產生這類噪聲的根源，因此這類噪聲干擾是客觀存在的。由於這種自然現象與發生的時間、季節、地區等都有關係，因此受天電干擾的影響也是不同的。這類干擾所占的頻譜範圍也很寬，而且不像無線電干擾那樣頻率是固定的，因此對這類干擾的影響就很難防止。

(4)內部噪聲。來源於信道本身所包含的各類電子器件、轉換器及傳輸線等。例如，電阻及各種導體都會在分子熱運動的影響下產生熱噪聲，晶體管或電子管等電子器件會由於電子發射不均勻等原因產生器件噪聲。這類噪聲干擾是由自由電子作不規則運動所形成的，因此其波形也是不規則變化的，通常稱之為起伏噪聲。由於可以在數學上用隨機過程來描述這類干擾，因此又將這類噪聲干擾可稱為隨機噪聲。

計算

定子鐵心位移約與力波次數的四次方成反比，與力波幅值成正比，故幅值較大的低次數徑向力波是引起電磁噪聲的主要根源、此外，應特別注意的是，當徑向力波頻率與該電磁頻率接近甚至相同時，會發生諧振，這時鐵心輻射電磁波將大大增加。由於基波磁場幅值較大，且若沒有基波磁場，電機就不能工作，故由它產生的電磁波是不能避免的。但由於其力波次數較高（除2極電機外），頻率較低，電磁波輻射效率比較低，因此，除功率較大的2極電機外，電磁波一般都較小。

通信中常見的幾種噪聲

1.高斯白噪聲

高斯白噪聲是指概率密度函數的統計特性滿足高斯分布，同時功率譜密度函數是常數的噪聲。必須同時滿足這兩個條件的噪聲才是高斯白噪聲，滿足第一個條件的噪聲稱為高斯噪聲，滿足第二個條件的噪聲稱為白噪聲。

在通信系統理論分析中，特別在分析、計算系統抗噪聲性能時，經常假定系統信道中的噪聲為高斯白噪聲。這是因為，首先高斯白噪聲可用具體數學表達式表述，便於推導分析和運算；其次高斯白噪聲確實也反映具體信道中的噪聲情況，比較真實地代表了信道噪聲的特性。

2.高斯有色噪聲

統計特性服從高斯分布，功率譜密度不滿足白色特性，即功率譜不是常數。由於受信道的影響，有時白噪聲在通過信道後也會變成有色噪聲。

3.脈衝噪聲

這裡應用服從穩定分布的脈衝噪聲模型。在通信、雷達、水聲和聲納等領域所遇到的信號和噪聲中存在着大量具有突出尖峰脈衝特性的信號和噪聲，它們顯著偏離傳統的高斯分布，通常使用適用性更廣泛的「穩定分布模型來描述這類脈衝性極強的隨機信號。

4.工頻干擾

我國的市電頻率是50Hz，由交流電源產生的電磁干擾稱為工頻干擾。