共模骚扰和差模骚扰

任何通过导线传导的骚扰都可以分为两种方式：差模(differentialmode)方式和共模(commonmode)方式。为了理解与传导骚扰相关的问题，首先需要了解差模骚扰和共模骚扰的概念。

设备的电缆无论是电源线还是通信线，一般由两根导线组成，这两根导线分别作为往返线路输送电力或信号。除这两根导线之外通常还有第三根导体：“地线”。以导线1和导线2构成的简单两线电缆为例，设导线1和导线2的等效阻抗分别为Zl和22，其终端所接负载的等效阻抗为Z，差模电压定义为两个载流导体之问的电位差。相应地，差模骚扰电压则定义为两个载流导体之间的不希望有的电位差。导线1、2间的差模电压为Vdm。在差模电压的作用下，两根导线之间形成大小相等，方向相反的差模电流，即Idml=-Idm2。

共模骚扰电压定义为任一载流导体与参考地之间不希望有的电位差。由于共模骚扰主要是通过感应引起的，设备电缆中各导线的间距通常可以忽略，因此每一导体与地之间的共模骚扰电压大小相等，方向相同。共模电压在两根导线上所产生的共模电流都通过电缆和地之间的分布电容流向大地，共模电流实质上是位移电流。

多数情况下，Zl=Z2，则每条导线GRM21BB31C225KA87L.html" target="_blank" title="GRM21BB31C225KA87L">GRM21BB31C225KA87L对地的阻抗都是一样的，即电路的阻抗是平衡的。此时共模电流大小相等，方向相同，即Icml=Icm2。由于在负载两端没有电位差，所以没有电流流过负载，与导线相连的设备不会受到干扰。某些情况下，Zl≠Z2，此时由于两条导线对地的阻抗不同，所以Icml≠I。m2。同时，负载两端产生压降和差模电流，从而可能对设备正常工作产生干扰。可见，对于平衡电路，共模骚扰电压不会对设备造成干扰；而对于不平衡电路，共模骚扰电压会在负载两端产生差模电流，可能对设备造成干扰。图7-2所示为共模电压与共模电流。

利用电流钳可以测量导线上电流的大小。电流钳由两个绕有多匝线圈的半圆磁环组成。当电流钳卡到被测导线上后，被测导线的电流所产生的磁场在电流钳的线圈上产生感应电压。如果电流钳与频谱仪相连，就可以测得不同频率下电流的幅度。把电流钳分别卡在每条导线上，可测得相应的电流I1和I2。把电流钳卡在导线对上，则可测得导线对的总的电流Il+12。对于导线对上的差模电流，由于大小相等，方向相反，在电流钳的磁环上感应的电压大小相等，方向相反，互相抵消。此时测得导线对上的电流为两条导线上的共模电流和，即

I1+I2=Icml+Icm2

对于导线1，共模电流与差模电流方向相同，所以，

Il=Icml+Idm

对于导线2，共模电流与差模电流方向相反，所以，

I2=Icm2-Idm

对于平衡电路，每条导线上的共模电流相等，则有

Icm=(I1+I2)/2(7-1)

Idm=(I1-I2)/2(7-2)

虽然导线对上的差模骚扰电流可能会对与之相连的设备造成干扰，但实际使用时由于导线对通常是紧靠在一起，因此差模骚扰电流通过导线对时，在周围产生的场很小甚至会相互抵消，从而不会对周围的设备造成干扰。导线对上共模骚扰电流在电路平衡的情况下不会对与之相连的设备造成干扰，但可以在周围产生比差模骚扰电流大得多的场强，从而通过近场耦合或辐射的方式将骚扰能量传递至敏感设备。