辽宁工程技术大学电磁兼容复习题.doc

1电磁干扰的危害：电气、电子设备的相互影响；电磁污染对人体的影响2中国电磁的标准；CCC中国强制认证（china compulsory certification 3C认证）3采用分贝的便利：一是当阻抗恒定时功率正比于电压或电流的二次方；二是当不同比值的数量级相差悬殊时，分贝值的变化范围不大，常介于-100-+100之间。4电磁兼容性EMC的含义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。5电磁骚扰EMD：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。6电磁干扰EMI：由电磁骚扰引起的设备、系统的性能下降。7电磁敏感性EMS：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备不能避免性能降低的能力。8电磁干扰三要素：骚扰源、耦合通道、敏感单元9骚扰源分类：人为的（按其属性分为功能性骚扰和非功能性骚扰，按电磁骚扰耦合方式分为传到骚扰和辐射骚扰）；自然的（大气、天电、热噪声源）10时域和频域：在时域中，信号表示为其量值随时间变化的函数；在频域中，信号表示为其幅值、相位随频率变化的函数。11电磁骚扰传播方式：传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合12电流流通路径：低频走线路短，高频走面积小路径路径；特点：任何电流都要返回其源；电流总是沿着最小阻抗路径走13磁场耦合干扰：骚扰源为低电压、大电流时，对周围电路的影响；因素：不需要直接的电连接，当骚扰信号的频率高，被干扰电路回路面积大，被干扰电路的负载阻抗远大于其源阻抗时，磁场耦合严重；措施：降低骚扰电流的频率、减少回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗14电场耦合干扰：骚扰源为高电压、小电流时，对周围电路的影响；因素：通过电容耦合产生的干扰电压与骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路与被干扰电路之间的耦合电容、被干扰电路的源阻抗和负载阻抗的并联值成正比；措施：减小骚扰电压、降低骚扰电压的频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联值、减小电路间的耦合电容、采取屏蔽措施15天线结构：双极/单极天线、回路天线、缝隙天线16辐射耦合的定义：电磁能量以电磁波的形式在空间传播。耦合方式：天线耦合、导线感应耦合、闭合回路耦合17电磁场分为近场和远场：用场点到场源的距离和电磁波的波长来判断，距离小于波长为近场，距离大于波长为远场。18电偶极子是足够短的细载流导线，其长度远远小于电磁波长，磁偶极子是一个直径足够小的载流圆环，其直径远远小于电磁波长。19屏蔽含义：利用屏蔽体阻断，减小电磁能量在空间传播的技术是减少电磁发射和实现电磁骚扰防护的最基本、最重要的手段之一20屏蔽目的：限制内部产生的辐射超出某一区域、防止外来的辐射进入某一区域21屏蔽分类：按机理分电场、磁场、电磁场屏蔽；按结构分完整屏蔽，不完整屏蔽编制带屏蔽；屏蔽按原理分为：自屏蔽和外部屏蔽22同轴电缆实现自屏蔽：对于电场，信号电源的正端接同轴电缆的芯线，负端接同轴电缆的外层导体，传输电路在同轴电缆内部产生电场，由于芯线和外层导体所带电荷正负抵消产生的电场为023双绞线实现自屏蔽：两根导线不断交错，使其产生的磁场方向交替变化，远处的场值是所有整个信号回路产生的场值的叠加，大部分抵消，使磁场值大大降低24实现静电场屏蔽需要满足的条件：1有完整的屏蔽体（良导体）2屏蔽体良好接地25减小电场（磁场）屏蔽电缆效应：芯线裸漏在屏蔽层之外的部分应尽量短，在电缆末端的衔接处，屏蔽层应与接头保持360度接触26如何获得最好的电场屏蔽效果的措施：1使屏蔽体尽量包围被保护电路2使屏蔽体良好接地，并且靠近被保护电路3屏蔽体采用良导体27提高导磁材料的磁场屏蔽效果的措施：1使用高磁导率的材料、增加屏蔽体的厚度，以减小屏蔽体的磁阻2注意屏蔽体的结构设计3对强磁场的屏蔽可采用双层屏蔽结构28提高导电材料的磁场屏蔽效果的措施：1使用良导体2注意屏蔽体的结构设计3使屏蔽体有一定的厚度，一般大于10倍的透入深度。29使用双层导磁材料的屏蔽体结构时，对靠近强磁场的屏蔽层应使用不易饱和的材料，远离强磁场的屏蔽层使用高导磁率材料，内外两个屏蔽层间保持磁路上的隔离，使用非铁磁材料做支撑。30屏蔽效能：未加屏蔽时某一点的场强（Eo，Ho）与加屏蔽后同一点的场强（Es，Hs）之比，分贝表示 SEE =20lg（Eo/Es），SEH =20lg（Ho/Hs）;完整屏蔽体组成：反射、吸收、多次反射31电磁密封衬垫：一种表面导电的弹性物体，安装在两块金属结合处，使之充满缝隙，保证导电连续性。常用衬垫：金属丝网衬垫、导电布衬垫、导电橡胶、指形簧片32显示窗使用透明屏蔽材料，如导电玻璃、透明聚酯膜、金属丝网玻璃夹层33屏蔽体不完整对屏蔽效果的影响因素：一是为了通风、窥视、开箱等引入的孔缝；二是由于电缆线出入引起的穿透。孔缝的影响：对于抑制低频磁场的高导磁材料屏蔽体，开孔影响了沿磁力线方向的磁阻，降低了分流作用；对于抑制高频磁场和电磁波的良导体屏蔽体，开孔影响了屏蔽体感应涡流的抑制作用；对于抑制电场的屏蔽，缝隙影响了屏蔽体的电连续性感应电荷不能消除。消除孔缝的措施：注意开孔或缝的型式及方向，减小对屏蔽体中磁场或涡流的影响，保证消弱外磁场；减小孔缝的最大尺寸，使其小于/20；采用特殊的方法处理如焊接，透明屏蔽材料，波导管，电池密封衬垫等等。穿透的影响：电缆线将外部干扰信号引入屏蔽体内部，干扰内部电路、设备；电缆线将内部干扰信号引出屏蔽体外部，干扰外部电路、设备。消除穿透的措施：采用滤波方法抑制；采用四端电容器或穿心电容器；34滤波定义：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。35滤波器种类：能量损耗分反射式、吸收式；频率特性分高通、低通、带通、带阻滤波36插入损耗：IL=20lg（U1/U2），U1：无滤波器电压，U2：有滤波器电压37电磁干扰滤波器特点：在阻抗不匹配时，应考虑失配特性，以保证较好的滤波特性；抑制电磁骚扰，了解骚扰源特性；抑制高频电磁骚扰或瞬态骚扰，寄生参数需严格控制；用在电源线上，电感、电容原件会承受较大电压与电流，防止电感出现饱和38差摸干扰（信号）：相线与中线之间的干扰信号。共模干扰（信号）：相线或中线与地线之间的干扰信号。抑制差摸信号的是X电容，抑制共模信号的是Y电容。39共模扼流圈的作用：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。40如何绕制共模扼流圈：电流的去线和回线要满足流过它们的电流在磁芯中产生的磁力线抵消的条件。对于没有很高绝缘要求的信号线，可以采用双线并绕的方法构成共模扼流圈，但对于交流电源线，考虑到两根导线之间必须承受较高的电压，必须分开绕制。41共模扼流圈的原理：两根导线中的电流在磁芯中产生的磁力线方向相反，并且强度相同，刚好抵消，所以磁芯中总的磁感应强度为0，因此磁芯不会饱和。而对于两根导线上方向相同的共模干扰电流，则没有抵消的效果，呈现较大的电感。由于这种电感只对共模干扰电流有抑制作用，而对差模电流没有影响，因此叫共模扼流圈。注意事项：高压不可绕到一起。42为什么四端电容器比两端电容器更适合滤波：两脚并联，高频加在负载两端，四端电容器改为串联，高频降在电感上。43滤波器安装事项：滤波器的位置离出/入口近、滤波器进线与出线应有效隔离、滤波器有效接地44元件非理想特性影响：实际的电感器表现为容抗特性，实际的电容器表现为感抗特性减小电容互感影响：采用三端电容器或四端电容器；为减小电容回路电感，应使滤波电容尽量靠近集成电路或用电源平面和地平面间距较小的电路板45.接地：是指设备或系统与大地相连接，从广义上讲，是指连接到一个作为参考点或参考面的良导体上。46搭接：是指将需要的等电位连接的点通过机械、化学或物理方法实现结构相连，以实现低阻抗的连通。47接地的分类：安全接地、干扰控制接地、屏蔽层接地、搭接。48干扰控制接地的定义：是指给设备或系统内部各种电路的信号电压提供一个零电位的公共参考点或参考面。干扰控制接地的的分类：浮地、单点接地、多点接地、混合接地，适用于设备内部电路及印制电路板和多台设备构成的系统。49浮地：是将设备或电路单元与公共地或可能引起环流的公公导体隔离开来；优点是抗干扰能力强，且可使不同电位的电路之间容易配合，缺点是容易产生静电积累；适用于便携设备，应用于小功率场合。50单点接地：在设备或电路单元中，只有一个参考点，所有需要接地的点都必须通过地线连接到这一点，其优点是简单，且不存在多点接地时形成的地回路干扰，但当系统工作频率很高时，地线的接地效果会变差。51单点接地连线方式分为两种：独立接线的并联单点接地和共用地线的串联单点接地。52并联单点接地：是指各设备或电路单元分别用地线连接到一个接地点上；优点是各单元之间无地电位的相互干扰；缺点是地线较长，阻抗较大，存在电容耦合干扰；应用于低频场合，各单元距离较近。串联单点接地：各单元通过同一条地线接地；优点是非常简单；缺点是公共接线较长，各单元接地点电位受其他单元地电流影响；应用于低频场合。53多点接地：是指设备或电路单元中各接地点都是直接连到离其