《電磁場與電磁兼容》試卷10112A

1、北 京 交 通 大 學(xué) 考 試 試 題課程名稱：?電磁場與電磁兼容? 2021年2021年度第二學(xué)期 A卷請考生注意：本試卷共有九道大題所在學(xué)院班級姓名學(xué)號題號一二三四五六七八九總分得分閱卷人一、 請寫出電磁兼容的三要素6分答：騷擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備二、 可用于近似分析架設(shè)在地面上的天線特性的根本原理是什么？該原理的主要內(nèi)容以及實質(zhì)是什么？6分答：鏡像原理：架設(shè)在理想導(dǎo)電平面上的天線，在任一觀測點的場強為直射波與反射波的疊加?？梢杂靡粋€鏡像天線作為反射波的等效源。鏡像天線的電流大小與實際天線相等，方向為使反射波與直射波在導(dǎo)電平面上滿足邊界條件，垂直天線的鏡像天線垂直，電流方向與實際天線相同

2、，大小相等，水平天線的鏡像天線水平，電流方向與實際天線方向相反，大小相等。實質(zhì)：用集中鏡像電流代替分布感應(yīng)場電流。三、 圖示濾波器的安裝是否正確？如果不正確應(yīng)如何改良？8分答：不正確。濾波器沒有良好接地，通過細線接地，高頻效果很差。改良：去掉地線，去掉絕緣層，使濾波器的金屬外殼大面積地貼在金屬機箱的導(dǎo)電外表上。濾波器應(yīng)離入口處近些。四、 接地是解決電磁干擾問題的有效措施，但接地不良反而會增加干擾。請問為什么？可以采用什么措施解決由地環(huán)路所引入的干擾？8分答：1.地線存在阻抗，假設(shè)接地不良，可能會引起地線阻抗干擾；地線可能會與設(shè)備構(gòu)成環(huán)路，引起地環(huán)路干擾；此外多根地線之間或地線與設(shè)備之間還可能引

3、起線間耦合干擾。2減小地線阻抗，以減小干擾電壓；增加環(huán)路阻抗，以減小干擾電流，可通過隔離變壓器、光電耦合器、共模扼流圈、平衡電路等來實現(xiàn)。五、 供電電源為50Hz、220V的臺式計算機，要判定它的電磁兼容性能是否合格，典型的需要對該計算機進行哪幾項電磁兼容性能的測量？在抗擾度測試中，對被測計算機施加的干擾信號分別模擬實際應(yīng)用中的哪些干擾？10分答：1電磁騷擾發(fā)射測試和電磁抗擾度測試，其中電磁騷擾發(fā)射測試包括傳導(dǎo)騷擾測試和輻射騷擾測試；電磁抗擾度測試包括靜電抗擾度測試、浪涌抗擾度測試、電快速脈沖群抗擾度測試、射頻輻射場抗擾度測試，射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度測試。2浪涌抗擾度測試模擬電源系統(tǒng)開關(guān)以及雷

4、擊的影響，感應(yīng)雷靜電抗擾度測試模擬人體靜電放電對設(shè)備的干擾電快速脈沖群抗擾度測試模擬感應(yīng)負載斷電產(chǎn)生的干擾噪聲射頻輻射場抗擾度測試模擬來自空間的電磁波產(chǎn)生的騷擾射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度測試模擬低頻電磁波在電纜上感應(yīng)出共模電壓或電流，以傳導(dǎo)的方式對敏感設(shè)備造成的騷擾。六、 請畫出測量空間某一點的電場強度的測量系統(tǒng)框圖。天線在450MHz時的天線校正系數(shù)是12dB，測量接收機的讀數(shù)為37dBV, 電纜損耗為3.2dB，求該測試點的電場強度是多少？10分答： 七、 如果圖中兩導(dǎo)線間的分布電容為50pF，導(dǎo)線對地分布電容為150pF，導(dǎo)線1端接1MHz、10V的交流信號源。請推導(dǎo)騷擾電壓U1和負載上的感

5、應(yīng)電壓U2之間的關(guān)系，并求當(dāng)導(dǎo)線2端接的負載電阻R分別為1無限大和250時，導(dǎo)線2的感應(yīng)電壓為多少？16分解： 1時， 那么2R=50時 那么八、 信號源通過一根2m長的信號線向某一設(shè)備傳輸上升沿時間為4ns，大小為35mA的對稱方波信號，方波信號的占空比為50%，周期為40ns。信號源和該設(shè)備分別接地，兩根信號線之間的間距為10cm，整個系統(tǒng)放置于金屬地面上，如下圖。求該方波信號的1次諧波在距離該系統(tǒng)3m處輻射的最大騷擾場強。采用哪些方法和措施可以減小該方波信號的對外輻射？20分解：設(shè)一次諧波電流為， d=0.5，由于形成環(huán)路，那么為差模輻射 因此為遠場輻射，同時因此可看成磁小環(huán)，那么抑制措

6、施：減小環(huán)路面積，減小環(huán)路電流，減小信號頻率或諧波分量，增加上升沿時間。九、 用厚的鎳板來屏蔽某一低阻抗騷擾源，鎳板距離被屏蔽的騷擾源1m，求該屏蔽體對騷擾源發(fā)射的100kHz和2GHz的電磁波的屏蔽效能。并請說明對低頻磁場進行屏蔽的特點。忽略多重反射16分解：由于為低阻抗騷擾源，故可知其近場主要為磁場干擾，故在近場不考慮電場的反射損耗。(1)f=100kHz時， 可知屏蔽場在其近場 b=在此不考慮對電場的反射損耗，故屏蔽效能SE=A+=75.21dB2f=2GHz 3<1m，可知屏蔽場在其遠場 b=SE=A+=6457.88dB對低頻磁場屏蔽的特點： 由于低頻，故其吸收損耗很小，由于為磁場，故其近