第一章电磁兼容基本概念

1、电磁兼容原理与应用电磁兼容原理与应用1讲授人：张巧利讲授人：张巧利联系方式：联系方式： 联系地址：科研楼联系地址：科研楼717室室 电子科技大学物理电子学院电子科技大学物理电子学院课程简介课程简介n 学时数：学时数： 32 n 学分数：学分数： 2n 先修课程：先修课程：电磁场与电磁波电磁场与电磁波 电子线路电子线路 微波技术基础微波技术基础n 考核方式：考查考核方式：考查n 成绩构成：平时成绩构成：平时 30分分 期末期末 70分分2课程内容课程内容31电磁兼容性的基本概念电磁兼容性的基本概念2电磁骚扰的耦合与传输理论电磁骚扰的耦合与传输理论3屏蔽理论及其应用屏蔽理论及其应用4接地技术及其应

2、用接地技术及其应用5搭接技术及应用搭接技术及应用6滤波技术及其应用滤波技术及其应用7. 印制电路板的电磁兼容问题印制电路板的电磁兼容问题8. 电磁兼容测试技术电磁兼容测试技术电磁兼容研究体系电磁兼容研究体系4电磁骚扰源电磁骚扰源传播途径传播途径电磁兼容设计电磁兼容设计电磁干扰分析电磁干扰分析基于路的基于路的计算方法计算方法基于场的基于场的计算方法计算方法1.1.网格法网格法2.2.特征线法特征线法3.3.频域法频域法1.1.有限元法有限元法2.2.差分法差分法3.3.边界元法边界元法4.4.模拟电荷法模拟电荷法1.1.雷电雷电2.2.网络结构及参数变化网络结构及参数变化3.3.核电磁脉冲核电磁

3、脉冲4.4.静电静电5.5.辐射辐射6.6.电源质量电源质量1.1.电磁辐射：电耦合、磁电磁辐射：电耦合、磁 耦合、电磁耦合耦合、电磁耦合2.2.波传导：传导耦合波传导：传导耦合电磁干扰危害电磁干扰危害电磁干扰防护电磁干扰防护电磁干扰测试电磁干扰测试1.1.直击雷电防护直击雷电防护2.2.电磁屏蔽电磁屏蔽3.3.接地及搭接接地及搭接4.4.滤波滤波5.5.隔离隔离6.6.保护设备保护设备7.7.电气安全电气安全1.1.测试方法测试方法2.2.测试系统测试系统3.3.测试标准测试标准课程目的课程目的5n 对电磁兼容技术有全面的了解对电磁兼容技术有全面的了解n 掌握常见干扰问题的诊断和解决方法掌握

4、常见干扰问题的诊断和解决方法 n 掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术n 在产品电磁兼容设计方面有明确的思路在产品电磁兼容设计方面有明确的思路 n 使产品顺利通过电磁兼容试验使产品顺利通过电磁兼容试验n 具备进一步学习的能力具备进一步学习的能力教材和主要参考书教材和主要参考书6 1.教材教材 工程电磁兼容路宏敏 西安电子科技大学出版社 2010年9月 第二版 2.参考资料参考资料 1电磁兼容概论何金良编著，科学出版社，2010.10 2电磁兼容原理与设计技术杨克俊，人民邮件出版社，2011年 3电磁兼容原理及应用教程吕文红、郭景天等，清华大学出版社，2008年 4电磁兼

5、容导论C.R.Paul （闻映红译） 机械工业出版社，2006 5电磁干扰测量与控制1000问 K. T. Tung编著，电子工业出版，2003.10 6电磁兼容原理与设计王定华、赵家升，电于科技大学出版社，1995年 3.参考网址参考网址 http:/ 第一章第一章 电磁兼容的概述电磁兼容的概述电磁干扰的危害电磁干扰的危害电磁干扰三要素电磁干扰三要素电磁干扰现象电磁干扰现象电磁兼容标准电磁兼容标准电磁兼容试验设备电磁兼容试验设备分贝的概念分贝的概念7作业：作业：综述高速数字综述高速数字/模拟混合电路设计中的电磁兼容问题模拟混合电路设计中的电磁兼容问题(正文字数大正文字数大于于6000字，列举

6、参考文献字，列举参考文献)1.1 电磁干扰电磁干扰的危害的危害8为什么要掌握电磁兼容技术为什么要掌握电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重电磁干扰和电磁污染的危害日益严重电子电路日益复杂，调试越来越难电子电路日益复杂，调试越来越难电磁兼容标准强制实施，市场准入的需要电磁兼容标准强制实施，市场准入的需要市场竞争日益激烈，开发周期越来越短市场竞争日益激烈，开发周期越来越短9电磁干扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害10一、电磁干扰会破坏或降低电子设备的工作性能一、电磁干扰会破坏或降低电子设备的工作性能电磁干扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害11电磁干扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害12电磁干

7、扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害13二、雷电电磁脉冲造成的灾难性后果二、雷电电磁脉冲造成的灾难性后果北京一电视塔遭雷击北京一电视塔遭雷击重庆一小学遭雷击重庆一小学遭雷击电磁干扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害14飞机遭雷击飞机遭雷击自由女神遭雷击自由女神遭雷击电磁干扰对设备的危害电磁干扰对设备的危害152003年发生在新西兰基督城的一次飞机坠毁事故中，飞机上的导航手年发生在新西兰基督城的一次飞机坠毁事故中，飞机上的导航手机被列为是可能的干扰因素之一，这次事故共造成机被列为是可能的干扰因素之一，这次事故共造成8人死亡，当时飞机正准人死亡，当时飞机正准备进入跑道而着陆。事故调查发现驾驶员的手机上

8、有一条通话记录，通话备进入跑道而着陆。事故调查发现驾驶员的手机上有一条通话记录，通话时间为时间为3分钟，一直持续到坠毁前。在新西兰运输事故调查委员会发布的最分钟，一直持续到坠毁前。在新西兰运输事故调查委员会发布的最终报告中认为终报告中认为“驾驶员自己的手机产生了干扰，导致了错误的指示驾驶员自己的手机产生了干扰，导致了错误的指示”。三、电磁干扰会对航天系统造成灾难性后果三、电磁干扰会对航天系统造成灾难性后果俄探测器失败，美雷达害的？俄探测器失败，美雷达害的？16生意人报生意人报援引航天工业消息人士的话报援引航天工业消息人士的话报道，位于太平洋的美国一座雷达释放道，位于太平洋的美国一座雷达释放“强

9、劲强劲”电磁辐射，可能是电磁辐射，可能是“福布斯福布斯- -土壤土壤”出现故出现故障的原因。障的原因。“探测器可能碰巧暴露在（美国探测器可能碰巧暴露在（美国雷达）辐射中，专家没有排除这种可能，雷达）辐射中，专家没有排除这种可能，”这名消息人士说，这名消息人士说，“辐射引发探测器装载电辐射引发探测器装载电子器件故障。子器件故障。”“福布斯福布斯-土壤土壤”号号2011年年11月月发射升空。与运载火箭分离后，发射升空。与运载火箭分离后，探测器主发动机未能启动，无探测器主发动机未能启动，无法变轨，法变轨，“滞留滞留”近地轨道，近地轨道，2012年年1月月15日回落地球，残片日回落地球，残片落入太平洋

10、。落入太平洋。电磁辐射无处不在电磁辐射无处不在17n电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们电磁辐射无处不在电磁辐射无处不在18n移动通信设备极大的移动通信设备极大的方便了我们的联系方便了我们的联系n无线电设备无线电设备n无线上网设备无线上网设备电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害19为什么辐射会对人体产生危害？为什么辐射会对人体产生危害？辐射可划分为高能量的游离辐射和较低能量的游离辐射辐射可划分为高能量的游离辐射和较低能量的游离辐射。高能量的游离辐射高能量的游离辐射（通称放射线）（通称放射线）如X射线、（阿尔法）射线、（贝塔射线）、（伽马）

11、射线等。较低能量的游离辐射（通称电磁波）较低能量的游离辐射（通称电磁波）如微波炉、移动电话、电台、变电所、显像管等发出的电磁波。游离辐射大时可致人或生物产生病变或死亡。较低能量的游离辐射，即为电磁辐射，按震动频率的不同可分为微波、超高较低能量的游离辐射，即为电磁辐射，按震动频率的不同可分为微波、超高频波、调频波、低频波、极低频波等频波、调频波、低频波、极低频波等。已有研究表明，它们已经成为现代人类病变的最新威胁。电磁辐射既包括手机、计算机、电视机、微波炉等使用时产生的电磁辐射，也包括电视台、变电站、电磁波发射塔等运行时产生的高强度电磁波。这些电磁辐射充斥空间，无色无味无形，可以穿透包括人体在内

12、的多种物质。人体如果长期暴露在超过安全辐射剂量的环境中，细胞就会被大面积杀伤或杀死。手机、电脑和家用电器的低频电磁辐射对人体有伤害手机、电脑和家用电器的低频电磁辐射对人体有伤害，伤害作用因人群不同而有所差异，妇女、少年儿童、老年体弱者为敏感人群，特别对胎儿损害更大；受害程度与接受辐射的积累剂量有关。低频电磁辐射会对人体的神经系统功能、免疫系统功能、循环系统功能和生命发育功能等产生影响。电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害20电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害电脑电脑21电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害手机手机22电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害手机手机23n目前国际上

13、常用目前国际上常用“SAR”（Specific Absorbtion Ratio）即）即“比吸收率比吸收率”来对手机辐射进行量化和测量，这来对手机辐射进行量化和测量，这项数值是指单位时间内单位质量的项数值是指单位时间内单位质量的物质吸收的电磁辐射能量。物质吸收的电磁辐射能量。n根据比吸收率目前国际上有两个比根据比吸收率目前国际上有两个比较通用的标准分别是欧洲标准和美较通用的标准分别是欧洲标准和美国标准，值得一提的是我们中国也国标准，值得一提的是我们中国也曾提出了制定了自己的比吸收率标曾提出了制定了自己的比吸收率标准（准（1.0w/kg），但是由于过于严苛），但是由于过于严苛而没有强制执行，现在

14、主要按照美而没有强制执行，现在主要按照美国标准执行。国标准执行。n欧洲标准：欧洲标准：以以6分钟为计时，每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过分钟为计时，每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过2瓦，瓦，即即2w/kg。n美国标准：美国标准：以以6分钟为计时，每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过分钟为计时，每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过1.6瓦，即瓦，即1.6w/kg。电磁辐射对人体的危害电磁辐射对人体的危害24电磁脉冲在军事上的应用电磁脉冲在军事上的应用n高能微波武器对人体的杀伤既不同于高能微波武器对人体的杀伤既不同于常规武器对人员的损伤，也有别于其常规武器对人员的损伤，也有

15、别于其他定向能武器的破坏。他定向能武器的破坏。它是通过微波它是通过微波对人体作用产生的对人体作用产生的“非热效应非热效应”和和“热效应热效应”的软杀伤来实现的。的软杀伤来实现的。“非非热效应热效应”是指人体受到较弱能量的微是指人体受到较弱能量的微波照射后引起的伤害，它可使人的神波照射后引起的伤害，它可使人的神经混乱、头痛、烦躁、记忆力减退，经混乱、头痛、烦躁、记忆力减退，比如用它可损伤高性能飞机的驾驶员比如用它可损伤高性能飞机的驾驶员或其他精密系统的操作人员，使之发或其他精密系统的操作人员，使之发生变态反应；生变态反应；“热效应热效应”是由强微波是由强微波能量对人体的照射引起人体细胞的分能量对

16、人体的照射引起人体细胞的分子以惊人的速度运动，彼此碰撞，产子以惊人的速度运动，彼此碰撞，产生热功能等生理效应，能使人体的皮生热功能等生理效应，能使人体的皮肤组织还未感到疼痛，深部组织却已肤组织还未感到疼痛，深部组织却已受到深度损伤。受到深度损伤。25n高能微波武器高能微波武器26电磁脉冲武器威力巨大，具有短时巨能（电磁脉冲武器威力巨大，具有短时巨能（0.001秒发射能量可达秒发射能量可达1万到万到10万伏特万伏特/平方米）、杀伤面广（影响频率涵盖极低频到超高频）以及投平方米）、杀伤面广（影响频率涵盖极低频到超高频）以及投送方式多（导弹、战机、火炮发射或人工携带）等特性。能够对大范送方式多（导弹

17、、战机、火炮发射或人工携带）等特性。能够对大范围内的一切正在使用的军用和民用电子系统造成损害，不仅使敌方军围内的一切正在使用的军用和民用电子系统造成损害，不仅使敌方军队的指挥控制系统陷入崩溃，而且可以破坏普通民众的正常生产和生队的指挥控制系统陷入崩溃，而且可以破坏普通民众的正常生产和生活，给民众带来巨大的心理压力，从而影响敌国指挥当局的战略决策。活，给民众带来巨大的心理压力，从而影响敌国指挥当局的战略决策。 n电磁脉冲武器电磁脉冲武器电磁脉冲在军事上的应用电磁脉冲在军事上的应用27电磁脉冲在军事上的应用电磁脉冲在军事上的应用1.2 电磁兼容的基本概念电磁兼容的基本概念28电磁骚扰和电磁干扰电磁

18、骚扰和电磁干扰29 电磁骚扰（电磁骚扰（EMD，Electromagnetic Disturbance） 电磁干扰（电磁干扰（EMI，Electromagnetic Interference） 电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。 电磁骚扰（电磁骚扰（现象现象）电磁干扰（电磁干扰（结果结果） 干扰源干扰源公共电源公共电源TV set 任何任何可能可能引起装置、引起装置、设备或系统性能降低或设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质对有生命或无生命物质产生作用的产生作用的电磁现象电磁现象。电磁干扰现象电磁干扰现象30开关电源开关电源数字脉冲电

19、路数字脉冲电路数字视频设备220AC电磁兼容的概念电磁兼容的概念31 设备设备(分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即：该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备共存状态。即：该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射而导致或遭受不允许的降级；它也不会使处于同一电磁的电磁发射而导致或遭受不允许的降级；它也不会使处于同一电磁环境中的其它设备环境中的其它设备(分系统、系统）因受其电磁发射而导致或遭受不分系统、系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。允许的降级。电磁兼容电磁兼容 (EMC，Electro

20、magnetic Compatibility)不产生超过规定限度的电磁发射；不产生超过规定限度的电磁发射；应具有抗电磁干扰的能力。应具有抗电磁干扰的能力。含义有两个方面含义有两个方面1.3 电磁干扰的产生条件电磁干扰的产生条件32产生电磁干扰的条件产生电磁干扰的条件331、突然变化的电压或电流，即、突然变化的电压或电流，即dV/dt或或dI/dt很大很大2、辐射天线或传导导体、辐射天线或传导导体 设计中，遇到电压、电流的突然变化，设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考虑潜在的电磁干扰问题需要考虑潜在的电磁干扰问题潜在的敏感元件潜在的敏感元件潜在的敏感元件潜在的敏感元件噪声元件噪声元件噪声元件

21、噪声元件辐射发射辐射发射辐射敏感度辐射敏感度传导敏感度传导敏感度传导发射传导发射四个基本的电磁兼容问题四个基本的电磁兼容问题34电磁干扰三要素电磁干扰三要素35干扰源干扰源干扰途径干扰途径敏感设备敏感设备123 形成电磁干扰的三要素：形成电磁干扰的三要素：干扰源、干扰源、 耦合路径、敏感设备耦合路径、敏感设备电磁干扰源：电磁干扰源：产生电磁干扰的元器件、电路设备、系统或自然干扰源。产生电磁干扰的元器件、电路设备、系统或自然干扰源。干扰耦合途径：干扰耦合途径：使能量从干扰源耦合（或传输）到敏感设备上并使敏使能量从干扰源耦合（或传输）到敏感设备上并使敏 感设备产生响应的媒介感设备产生响应的媒介敏感

22、设备：敏感设备：对电磁干扰发生响应的设备对电磁干扰发生响应的设备电磁干扰三要素电磁干扰三要素36电磁干扰三要素电磁干扰三要素n产生电磁干扰产生电磁干扰37S t, f ,r,C t, f ,r,R t, f ,r,干扰源干扰源耦合途径耦合途径敏感设备敏感设备n抑制电磁干扰抑制电磁干扰S t, f ,r,C t, f ,r,R t, f ,r,电磁干扰分类电磁干扰分类n根据电磁波产生的机理不同，我们一般根据电磁波产生的机理不同，我们一般将电磁干扰划分为将电磁干扰划分为自然电磁干扰和人为电磁干扰自然电磁干扰和人为电磁干扰两种。两种。n非人为因素产生的电磁波，构成了电磁环境的一部分，我非人为因素产生

23、的电磁波，构成了电磁环境的一部分，我们把这部分电磁波所形成的电磁环境称为自然电磁环境。们把这部分电磁波所形成的电磁环境称为自然电磁环境。在自然电磁环境中，静电、雷电和自然辐射是在自然电磁环境中，静电、雷电和自然辐射是3种最重要的种最重要的电磁干扰。电磁干扰。 n人为干扰：人为干扰：源自人们的生活和生产活动，主要是各种电子源自人们的生活和生产活动，主要是各种电子电气设备产生的干扰。电气设备产生的干扰。38电磁干扰分类电磁干扰分类自然电磁干扰自然电磁干扰n大气噪声大气噪声n雷电雷电(30MHz以下以下)n银河系无线电辐射银河系无线电辐射(150MHz200MHz)n宇宙射线宇宙射线(10MHz30

24、GHz)n地震地震39电磁干扰分类电磁干扰分类常见的人为电磁干扰常见的人为电磁干扰n通信广播：电视、广播和各种通信台站；通信广播：电视、广播和各种通信台站；n电力系统：发电机、变压器和电力线；电力系统：发电机、变压器和电力线；n工业设备：各种电动机、电焊机、加热器、机床、控制器工业设备：各种电动机、电焊机、加热器、机床、控制器、 计算机计算机、搅拌机、继电器；、搅拌机、继电器；n交通运输：电动机车、导航系统、交通运输：电动机车、导航系统、汽车点火装置汽车点火装置 (10MHz100MHz)；n医疗医疗设备设备：电子医疗器械，：电子医疗器械，X射线；射线；n办公设备：计算机、键盘、打印机、复印机

25、、日光灯；办公设备：计算机、键盘、打印机、复印机、日光灯；n家用电器：微波炉、风扇、吸尘器、冰箱；家用电器：微波炉、风扇、吸尘器、冰箱；n军事武器：核爆炸，电磁武器。军事武器：核爆炸，电磁武器。40电磁干扰的频率分类电磁干扰的频率分类41 工频干扰：工频干扰：f = 50Hz， = 6000km； 甚低频干扰：甚低频干扰：f = 30kHz以下，以下， = 10km以上；以上； 载频干扰：载频干扰：f = 30kHz300kHz， = 1km10km； 射频、视频干扰：射频、视频干扰：f = 300kHz300MHz， = 1m1km； 微波干扰：微波干扰：f = 300MHz300GHz，

26、= 1mm1m； 雷电及电磁脉冲干扰：频率范围很宽，雷电及电磁脉冲干扰：频率范围很宽，f = 0Hz。1.4 电磁兼容的工程方法电磁兼容的工程方法42抑制电磁干扰的途径抑制电磁干扰的途径43l抑制干扰源的发射抑制干扰源的发射l使接收器对发射不敏感使接收器对发射不敏感l尽可能使耦合路径无效尽可能使耦合路径无效电磁干扰抑制技术电磁干扰抑制技术44屏蔽：主要用于切断通过空间辐射干扰的传播途径屏蔽：主要用于切断通过空间辐射干扰的传播途径滤波：主要用于抑制沿导线传播的传导干扰滤波：主要用于抑制沿导线传播的传导干扰接地接地/搭接：主要用于解决地线、接地体的设置问题搭接：主要用于解决地线、接地体的设置问题

27、电磁传输通道抑制的三项基本技术电磁传输通道抑制的三项基本技术 时间分隔：使有用信号在骚扰信号停止发射时传输时间分隔：使有用信号在骚扰信号停止发射时传输 空间分离：抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰空间分离：抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰 频谱管理：频段划分给各种无线电业务，特定用户指定频段频谱管理：频段划分给各种无线电业务，特定用户指定频段 电气隔离：避免电路中传导干扰的可靠方法电气隔离：避免电路中传导干扰的可靠方法实施电磁兼容性的技术步骤实施电磁兼容性的技术步骤45l电磁干扰分析与预测电磁干扰分析与预测l电磁兼容性试验电磁兼容性试验l电磁兼容性设计电磁兼容性设计 电磁兼容性预测分析是采用计算机数

28、字仿真技术，将各种电磁电磁兼容性预测分析是采用计算机数字仿真技术，将各种电磁干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制成程序干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制成程序对潜在的电磁干扰进行计算。对潜在的电磁干扰进行计算。干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型元件与部件级元件与部件级设备与分系统级设备与分系统级系统级（包括系统内和系统间）系统级（包括系统内和系统间） 数学模型数学模型 电磁兼容性分析预测范畴电磁兼容性分析预测范畴电磁兼容性分析与预测电磁兼容性分析与预测46电磁兼容的工程分析方法电磁兼容的工程分析方法47 “出现什么问题，解

29、决什么问题出现什么问题，解决什么问题”的经验方法。在设备或系统设计研制的经验方法。在设备或系统设计研制过程中不进行电磁兼容性设计。过程中不进行电磁兼容性设计。 以设备或系统遵循的标准和规范所规定的极限值为基础。由于各种标准以设备或系统遵循的标准和规范所规定的极限值为基础。由于各种标准和规范中的极限值是以同类设备或系统中最严重情况制定的，因而可能导致和规范中的极限值是以同类设备或系统中最严重情况制定的，因而可能导致具体设备或系统设计的过分保守。具体设备或系统设计的过分保守。 从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法。它在设备或从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法。它在设备

30、或系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施。性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施。 问题解决法问题解决法 系统法系统法 规范法规范法 电磁兼容设计技术电磁兼容设计技术48 电磁兼容设计的具体内容电磁兼容设计的具体内容l分析系统所处的电磁环境；分析系统所处的电磁环境；l选择频谱及频率；选择频谱及频率；l制定电磁兼容要求与控制计划；制定电磁兼容要求与控制计划；l设备及电路的电磁兼容设计。设备及电路的电磁兼容设计。 电磁兼容设计的主要参数电磁兼容设计

31、的主要参数敏感度门限和干扰允许值、电磁干扰安全系数、敏感度阈值、失效干敏感度门限和干扰允许值、电磁干扰安全系数、敏感度阈值、失效干扰电平、费效比扰电平、费效比l设备内部的电路相互不干扰，达到预期的功能；设备内部的电路相互不干扰，达到预期的功能；l设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值；设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值；l设备对外界的电磁干扰有一定的抵抗力。设备对外界的电磁干扰有一定的抵抗力。 电磁兼容设计的目的电磁兼容设计的目的电磁兼容的工程方法电磁兼容的工程方法49 1、 测试修改法测试修改法 2 、系统设计法、系统设计法可采取的措施可采取的措施 电路电路结构封装结构封装 屏蔽屏蔽 滤

32、波滤波 软件软件EMC成本成本措施措施 概念概念 设计设计 产品产品 市场市场开发进程开发进程电磁兼容测量研究电磁兼容测量研究n电磁兼容问题的复杂性，理论上的结果往往与实际相电磁兼容问题的复杂性，理论上的结果往往与实际相距较远，因而使得电磁兼容测量显得更为重要距较远，因而使得电磁兼容测量显得更为重要n美国肯塔基大学的美国肯塔基大学的Dr. C. R. Paul曾说过：曾说过：“在判定最在判定最后结果方面，也许没有任何其他学科像电磁兼容那样后结果方面，也许没有任何其他学科像电磁兼容那样更依赖于测量更依赖于测量”50电磁兼容测量与试验技术电磁兼容测量与试验技术51l测试方法测试方法l测试场地测试场

33、地l测试设备测试设备l测试过程的自动化测试过程的自动化 l辐射发射（电场、磁场）辐射发射（电场、磁场）l辐射抗扰度（电场、磁场）辐射抗扰度（电场、磁场）l传导发射（射频发射、电源谐波）传导发射（射频发射、电源谐波）l传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌）传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌）l静电放电（直接、感应）静电放电（直接、感应）电磁屏蔽暗室电磁屏蔽暗室电磁干扰接收机电磁干扰接收机l电磁兼容测量与试验技术研究电磁兼容测量与试验技术研究的基本内容的基本内容l电磁兼容测量与试验技术电磁兼容测量与试验技术 研究研究的基本项目的基本项目电磁兼容试验场地电磁兼容试验场地52电磁发射试验电磁发射试验敏感

34、度或抗扰度试验：敏感度或抗扰度试验：开阔场（民用标准）开阔场（民用标准）屏蔽暗室屏蔽暗室(半无反射室半无反射室)可在普通环境中，但是可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响注意对周围设备的影响测试场地标准测试场地标准EN 50147（电波暗室）ANSI C63.4（场地衰减）IEC/EN61000-4-3（均匀域）MIL-STD 285（屏蔽效果）IEC 61000-4-20（TEM小室）辐射发射测试辐射发射测试53旋转找最大面1 4m屏蔽墙开阔场地要求开阔场地要求54长轴长轴20m椭圆区内无金属物体椭圆区内无金属物体 金金 属属 地地 平平 面面短轴短轴17.32m天线与受试件距离天线与受试

35、件距离 10m不同的天线在不同的天线在14m高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在受试件放在0.8m高的木桌上高的木桌上开阔场地实景开阔场地实景55开阔场实景开阔场实景56马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和桌子金属网地面椭圆区内没有其它物体电磁屏蔽室电磁屏蔽室57电源滤波器通风板电缆接线板通风板半无反射室实景半无反射室实景58高度扫描天线杆高度扫描天线杆天线天线金属地板金属地板转台上的受试件转台上的受试件TEM小室小室59电磁兼容测试设备电磁兼容测试设备60EMC测试设备测试设备 示波器，干扰接收机，频谱仪，网络分析仪示波器，干

36、扰接收机，频谱仪，网络分析仪EMC辅助测试设备辅助测试设备 天线，信号发生器，功率放大器天线，信号发生器，功率放大器电磁干扰接收机电磁干扰接收机扫频式频谱仪扫频式频谱仪测量电磁干扰的天线测量电磁干扰的天线61电磁兼容标准电磁兼容标准62分析环境中的各种分析环境中的各种电磁干扰电磁干扰分析设备受电磁干分析设备受电磁干扰的机理扰的机理编成电磁兼编成电磁兼容标准容标准保证各类电子保证各类电子设备的正常工设备的正常工作及良好的电作及良好的电磁环境磁环境电磁兼容标准的内容电磁兼容标准的内容63电磁兼容标准电磁兼容标准干扰发射干扰发射敏敏 感感 度度传传 导导辐辐 射射传传 导导辐辐 射射电电源源线线信号

37、、控制线信号、控制线天天线线端端口口电电 场场磁磁 场场电源线电源线/信号线信号线天天线线端端口口电电 场场磁磁 场场静静 电电放放电电 射射频频瞬瞬态态电磁兼容标准体系电磁兼容标准体系64基础标准基础标准 电磁兼容标准电磁兼容标准 通用标准通用标准 产品类标准产品类标准 被引用到被引用到被引用到被引用到电磁兼容标准编号的识别电磁兼容标准编号的识别65国家或组织国家或组织制订单位制订单位标标 准准 编编 号号 IECCISPR CISPR Pub. IECTC77 IEC 欧共体CENELEC EN 美国FCC,DOD FCC Part , MIL-STD. 日本VCCI VCCI 中国质量技

38、术监督局，国防部门 GB - GJB - 电磁兼容的基本单位电磁兼容的基本单位66n高频、微波电磁干扰场强有高频、微波电磁干扰场强有3种基本单位：种基本单位：电场强度电场强度V/m、磁场强度磁场强度A/m和功率通量密度和功率通量密度W/m2。 n在测量电场时，若仪器的表头刻度用的是电场强度单位，在测量电场时，若仪器的表头刻度用的是电场强度单位，则用则用V/m、mV/m和和V/m等单位表示；等单位表示；n当使用环天线、框天线或磁性天线等来测量磁场，仪器的当使用环天线、框天线或磁性天线等来测量磁场，仪器的表头刻度采用磁场强度单位，表头刻度采用磁场强度单位，则可用则可用 A/m，mA/m和和A/m等单位表示；等单位表示；n由于对电场、磁场的单独测量在技术上有一定困难，或者由于对电场、磁场的单独测量在技术上有一定困难，或者功率密度测量比电场、磁场测量要方便，功率密度测量比电场、磁场测量要方便，可采用功率通量可采用功率通量密度测量，功率通量密度的单位为密度测量，功率通量密度的单位为W/m2或或mW/cm2。分贝分贝(dB)的概念的概念 在电磁干扰场强的测试中，往往会遇到量值相差非常悬殊在电磁干扰场强的测试中，往往会遇到量值相差非常悬殊(甚至达千百万倍的信号甚至达千百万倍的信号