用于抑制电缆EMI的纳米晶芯的表征
电磁干扰 可以定义为无意中干扰电气或电子系统正常运行的电磁信号。这些扰动会影响其电路的电或磁幅度。
干扰问题是设计工程师不断面临的问题。电磁干扰会在数字和模拟系统中引起不同类型的问题，导致故障、系统重新启动，如果系统设计或保护不充分，甚至对系统造成永久性损坏 。
电子系统的安全性取决于所用信号电平的兼容性，该系统中存在产生电磁干扰的设备与对这些干扰敏感的小信号电路。
遵守特定的设计和安装规则是很方便的，这些规则允许使干扰源元件产生的干扰电平与可能的受害元件或对此类干扰敏感的元件使用的信号电平兼容。
一些标准规定了干扰的最大限度，以确保设备兼容且不会干扰。电磁兼容性是系统在其电磁环境中令人满意地运行的能力，而不会在该环境中引入超过归一化限制的干扰，并承受其他设备产生的干扰。
电磁兼容性由标准规定，这些标准要求通过研究产生、传播和易受 EMI 影响的所有现象来遵守电子系统中的电磁干扰限制。
磁场与电动力学现象有关，只要有电流就会出现。H场会产生能够严重干扰电子电路运行的效果。
每当电流在电路中流动时，该电流都会在该电路中产生磁场，该磁场会随着电流的变化而变化。
因此在任何承载交流电的电路中，都会发生磁通量的变化。根据楞次定律，电动势将由场变化引起。如果电流恒定，则不会有感应电动势。
考虑到磁通密度与介质磁导率与入射H场的乘积成正比，B是H在磁路中的作用的结果，其强度会根据物质的磁导率而更高或更低.对于导体的EMI屏蔽，最常见的是使用铁磁材料，因为它们的磁导率远高于真空。
外部电源可以被认为是应用套芯来降低辐射和传导发射EMI的具体例子。在传导发射范围内，系统的导体通常太短，无法被视为EMI天线源，因为可能的寄生电感器的阻抗较低，而寄生电容的阻抗通常很高。
在辐射发射范围中，如果导体足够长，可以被认为是意外天线，则与导体和电源线EMI滤波器相关的寄生可能很大。
外部电源通常集成分立电感器、交流输入电路中的电容器以实现共模，并在输入电桥和开关级之前集成差模滤波器。
该滤波级的主要目标是衰减从电源传导到交流输入电源线的干扰。内部PCB设计用于容纳这些滤波元件，以便通过监管安全和EMC测试。
当考虑这些技术时，电源设计在单独测试时可能满足传导和辐射发射要求。
然而，当电源被添加到整个系统中时，由于系统负载通过直流输出电缆背面向设计电源发出的干扰，系统可能无法通过排放测试。
解决此EMI问题的最常见解决方案之一是集成套管磁芯，以减少不需要的干扰，而不会影响直流预期信号。
NC套筒型芯的评估是通过分析两个MnZn和NiZn陶瓷芯的性能来进行的。
从不同样品提供的磁性、阻抗和插入损耗的角度，在EMI抑制方面评估三种不同的解决方案。
选择的磁芯之一基于MnZn，这是一种广泛用于降低低频区域EMI的材料，另一个选定的磁芯由NiZn制成，通常用于过滤数十兆赫兹的EMI。
重要的是，分析的套筒芯具有相似的体积，以便根据所选的频率范围得出哪种解决方案更有效的结论。
选择与NC样品尺寸相似的不同陶瓷MnZn和NiZn套芯样品进行表征和评估。对于小样，陶瓷样本比 NC 样本长，而在大型样本集中，三个磁芯的尺寸相似。
相对渗透率是定义材料吸收电磁干扰能力的最重要参数之一。
磁导率与定义介质中特定磁场的磁通密度有关。当套芯放置在某根电缆周围时，它会集中磁通量。材料的内部特性描述了其聚焦磁通量的能力，通过磁导率复参数表示。
衰减材料电磁干扰的有效性可以通过将μr分离成其复杂形式来量化。实部与存储的能量或电感部分和提供损耗或电阻部分的虚部有关。
NC材料的相对磁导率的大小与MnZn和NiZn磁导率迹线一起表示。尽管NC磁芯是具有较高初始磁导率的材料，但在几乎整个研究的频率范围内，其磁导率几乎都高于陶瓷材料。
MnZn具有初始渗透率 的 5000，它能够提供大约 3000 的磁导率，最高可达 2 MHz，在此频率点提供与 NC 相似的值。
NC在中频区域表现出最佳性能，而NiZn材料在高频区域更有效。NC材料具有初始渗透率 的 30000，它提供了高达 200 MHz 的显着磁导率。
另一种EMC元件数据手册，如共模扼流圈，以分贝为单位显示能够提供的衰减比或插入损耗。
对于套芯，还可以确定它在电缆中应用时引入的插入损耗。套管铁氧体磁芯能够产生的插入损耗在很大程度上取决于其所在系统的阻抗，此外其阻抗响应还取决于频率。
