第1講電磁兼容概述

1、第第1 1講講 電磁兼容概述電磁兼容概述電磁兼容基礎(chǔ)電磁兼容基礎(chǔ)Agendap 電磁兼容的概念電磁兼容的概念p 電磁干擾及危害電磁干擾及危害p 電磁干擾的三個(gè)要素電磁干擾的三個(gè)要素p 常見電磁干擾源常見電磁干擾源p 電磁兼容工程實(shí)現(xiàn)方法電磁兼容工程實(shí)現(xiàn)方法p 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系p 電磁兼容試驗(yàn)電磁兼容試驗(yàn)p 名詞術(shù)語的理解名詞術(shù)語的理解p 電磁兼容單位和換算關(guān)系電磁兼容單位和換算關(guān)系1 什么是電磁兼容 電磁兼容性是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中與其他電磁兼容性是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中與其他電子設(shè)備電子設(shè)備共處共處的能力。（的能力。（ 辭海辭海19891989年版年版P1554P1554）

2、 “設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的一起執(zhí)行各自功能的共存共存狀態(tài)狀態(tài)”。 - GJB72- GJB728585電磁干擾和電磁兼容性名詞術(shù)語電磁干擾和電磁兼容性名詞術(shù)語 電磁兼容性是設(shè)備的一種能力，它在其電磁環(huán)境電磁兼容性是設(shè)備的一種能力，它在其電磁環(huán)境中能中能完成自身的功能完成自身的功能，而，而不至于在其環(huán)境中產(chǎn)生不允不至于在其環(huán)境中產(chǎn)生不允許的干擾許的干擾。 -國際電工技術(shù)委員會（國際電工技術(shù)委員會（IECIEC）電磁兼容電磁兼容(EMC )(EMC )的內(nèi)涵：的內(nèi)涵： 一方面不產(chǎn)生對其它系統(tǒng)的電磁干擾一方面不產(chǎn)生對其它系統(tǒng)

3、的電磁干擾(EMI )(EMI )；另一方面不易被其它系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁輻射所干擾，另一方面不易被其它系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁輻射所干擾，稱之為電磁敏感度稱之為電磁敏感度(EMS)(EMS)。1 什么是電磁兼容 EMCEMCEMIEMIEMSEMS被被AM-39“飛魚飛魚”反艦導(dǎo)彈擊中的反艦導(dǎo)彈擊中的“謝菲爾德謝菲爾德”號驅(qū)逐艦號驅(qū)逐艦619671967年年7 7月月2929日日, ,上午上午11 11點(diǎn)，正當(dāng)點(diǎn)，正當(dāng)“福福萊斯特萊斯特”號號 航空母艦準(zhǔn)備第二次彈射飛航空母艦準(zhǔn)備第二次彈射飛機(jī)時(shí)，一枚機(jī)時(shí)，一枚“阻尼阻尼”空地火箭意外地從停空地火箭意外地從停在艦艉飛行甲板末端的在艦艉飛行甲板末端的F-4F-

4、4飛機(jī)機(jī)翼下點(diǎn)飛機(jī)機(jī)翼下點(diǎn)火，擊中了一架火，擊中了一架A-4A-4攻擊機(jī)的油箱。油箱攻擊機(jī)的油箱。油箱隨即爆炸，大火迅速燃遍了整個(gè)飛行甲板隨即爆炸，大火迅速燃遍了整個(gè)飛行甲板并且引起了軍械庫的爆炸。在這場災(zāi)難中，并且引起了軍械庫的爆炸。在這場災(zāi)難中，共有共有134134人死亡，人死亡，2727架飛機(jī)被毀，另有架飛機(jī)被毀，另有4343架嚴(yán)重受損架嚴(yán)重受損, ,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)72007200萬美元。萬美元。u“謝菲爾德謝菲爾德”號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦；號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦；u美國航空母艦美國航空母艦“福萊斯特福萊斯特”；u“黑鷹黑鷹”直升機(jī)；直升機(jī)；2 電磁干擾及危害u 短波電臺不能全功率發(fā)射，否則干擾正

5、常短波電臺不能全功率發(fā)射，否則干擾正常通信。通信。u 尾傳動(dòng)軸因未做好電磁兼容防護(hù)致使機(jī)通有尾傳動(dòng)軸因未做好電磁兼容防護(hù)致使機(jī)通有噪音。噪音。 u 短波電臺與超短波電臺不處在同一空間中。短波電臺與超短波電臺不處在同一空間中。 2 電磁干擾及危害開關(guān)電源開關(guān)電源數(shù)字脈沖電路數(shù)字脈沖電路數(shù)字?jǐn)?shù)字視頻視頻設(shè)備設(shè)備220AC2 電磁干擾及危害n 電磁干擾有三大危害：電磁干擾有三大危害： (1)電磁干擾會破壞或降低機(jī)載設(shè)備的工作性能；電磁干擾會破壞或降低機(jī)載設(shè)備的工作性能； (2)電磁干擾能量可能引起易燃易爆物的起火和電磁干擾能量可能引起易燃易爆物的起火和爆炸，造成武器裝備的失靈、儲油罐起火爆炸，爆炸，

6、造成武器裝備的失靈、儲油罐起火爆炸，帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡；帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡； (3)電磁干擾能量可對人體組織器官造成危害，電磁干擾能量可對人體組織器官造成危害，危及人類的身體健康。危及人類的身體健康。2 電磁干擾及危害干擾源干擾源 敏感設(shè)備敏感設(shè)備 耦合途徑耦合途徑 3 電磁干擾的三個(gè)要素干擾源干擾源 敏感設(shè)備敏感設(shè)備 耦合途徑耦合途徑 切切 斷斷抑抑 制制防防 護(hù)護(hù)3 電磁干擾的三個(gè)要素雷電雷電NEMP脈沖電路脈沖電路ESD無線通信無線通信感性負(fù)載通斷感性負(fù)載通斷直流電機(jī)、變頻調(diào)速器直流電機(jī)、變頻調(diào)速器4 常見電磁干擾源美軍聯(lián)合作戰(zhàn)部隊(duì)展開的無線電發(fā)射源美軍聯(lián)合作戰(zhàn)部隊(duì)展開的

7、無線電發(fā)射源100 MHz300 MHz1000 MHz3000 MHz6000 MHz45KM45KM31503150平方平方 公里公里XXXXX 70 KM 70 KM一個(gè)空軍遠(yuǎn)程作戰(zhàn)部隊(duì)（航空隊(duì)）一個(gè)空軍遠(yuǎn)程作戰(zhàn)部隊(duì)（航空隊(duì)）N22YF 陸軍一個(gè)重型師陸軍一個(gè)重型師 一個(gè)航母戰(zhàn)斗編隊(duì)一個(gè)航母戰(zhàn)斗編隊(duì)4 常見電磁干擾源電電磁磁干干擾擾源源系統(tǒng)系統(tǒng)外干外干擾源擾源自然干自然干擾源擾源大氣干擾大氣干擾天電干擾、雷電干擾天電干擾、雷電干擾太陽噪聲太陽噪聲宇宙干擾宇宙干擾人為干人為干擾源擾源友鄰干擾友鄰干擾雷達(dá)發(fā)射機(jī)、通信發(fā)射機(jī)、電子戰(zhàn)干擾機(jī)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)、通信發(fā)射機(jī)、電子戰(zhàn)干擾機(jī)、導(dǎo)航發(fā)射機(jī)導(dǎo)航發(fā)

8、射機(jī)敵方干擾敵方干擾電磁脈沖、電子對抗電磁脈沖、電子對抗民用干擾民用干擾大功率發(fā)射機(jī)、廣播發(fā)射機(jī)、微波中繼站、大功率發(fā)射機(jī)、廣播發(fā)射機(jī)、微波中繼站、電視臺、輸電線、點(diǎn)火系統(tǒng)、電氣鐵路電視臺、輸電線、點(diǎn)火系統(tǒng)、電氣鐵路系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)干內(nèi)干擾源擾源固有干固有干擾源擾源接觸噪聲、熱噪聲接觸噪聲、熱噪聲人為干人為干擾源擾源計(jì)算機(jī)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)、通信發(fā)射機(jī)、電子戰(zhàn)干擾機(jī)、導(dǎo)航發(fā)計(jì)算機(jī)、雷達(dá)發(fā)射機(jī)、通信發(fā)射機(jī)、電子戰(zhàn)干擾機(jī)、導(dǎo)航發(fā)射機(jī)、電源、開關(guān)轉(zhuǎn)換、非線性互調(diào)、反射、放電射機(jī)、電源、開關(guān)轉(zhuǎn)換、非線性互調(diào)、反射、放電 復(fù)雜電磁環(huán)境中直升機(jī)可能面臨的干擾列表復(fù)雜電磁環(huán)境中直升機(jī)可能面臨的干擾列表4 常見電磁干擾源

9、 ( (一一) )接地技術(shù)：接地技術(shù)：是抑制電是抑制電磁干擾，保證設(shè)備電磁兼磁干擾，保證設(shè)備電磁兼容性，提高可靠性的一種容性，提高可靠性的一種重要手段重要手段。5 電磁兼容工程實(shí)現(xiàn)方法搭接：搭接：使兩個(gè)構(gòu)件低阻抗使兩個(gè)構(gòu)件低阻抗連接。防止電荷積累；避連接。防止電荷積累；避免天線互調(diào)干擾。免天線互調(diào)干擾。搭接帶搭接帶 屏蔽層屏蔽層 系系 統(tǒng)統(tǒng) ( (二二) )屏蔽技術(shù)：屏蔽技術(shù)： 屏蔽技術(shù)是實(shí)際工程屏蔽技術(shù)是實(shí)際工程應(yīng)用中廣泛采用的抑制電應(yīng)用中廣泛采用的抑制電磁干擾的有效方法之一。磁干擾的有效方法之一。5 電磁兼容工程實(shí)現(xiàn)方法19 A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5A6A65 電磁兼容工程

10、實(shí)現(xiàn)方法5 電磁兼容工程實(shí)現(xiàn)方法 ( (三三) )濾波技術(shù)：濾波技術(shù)： 在保證電氣設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容性中，屏在保證電氣設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容性中，屏蔽和濾波都起著重要的作用。如果說屏蔽主要是蔽和濾波都起著重要的作用。如果說屏蔽主要是為了防護(hù)輻射性電磁干擾，那么濾波則主要是為為了防護(hù)輻射性電磁干擾，那么濾波則主要是為了抑制不需要的傳導(dǎo)性電磁干擾。了抑制不需要的傳導(dǎo)性電磁干擾。 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) 干擾發(fā)射干擾發(fā)射 敏感度敏感度 傳傳 導(dǎo)導(dǎo) 輻輻 射射 傳傳 導(dǎo)導(dǎo) 輻輻 射射電源線電源線信號信號/控制線控制線天線端口天線端口 電電 場場 磁磁 場場 電源線電源線/信號線信號線 射頻射頻 瞬態(tài)

11、瞬態(tài)天線端天線端口口 電電 場場 磁磁 場場 靜靜 電放電電放電 6 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) 通用標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 被引用到被引用到被引用到被引用到6 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系國家或組織國家或組織 制訂單位制訂單位 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 編編 號號 IEC CISPR CISPR Pub. IEC TC77 IEC 歐共體CENELEC EN 美國FCC，MIL FCC Part , MIL-STD. 日本 VCCI VCCI 中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局, 國防部門GB - GJB - 6 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系電磁發(fā)射試驗(yàn)電磁發(fā)射試驗(yàn)敏感度或抗擾度試驗(yàn)：敏感度或抗擾度試驗(yàn)

12、：開闊場（民用標(biāo)準(zhǔn)）開闊場（民用標(biāo)準(zhǔn)）屏蔽暗室屏蔽暗室可在普通環(huán)境中，但可在普通環(huán)境中，但是注意對周圍設(shè)備的是注意對周圍設(shè)備的影響影響n電磁兼容試驗(yàn)場地電磁兼容試驗(yàn)場地7 電磁兼容試驗(yàn)EUT旋轉(zhuǎn)找最大面旋轉(zhuǎn)找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米米屏蔽墻屏蔽墻測試儀測試儀n輻射發(fā)射測試輻射發(fā)射測試7 電磁兼容試驗(yàn)8 名稱術(shù)語的理解u電磁騷擾與電磁干擾電磁騷擾與電磁干擾 電磁騷擾電磁騷擾是指任何可能引起設(shè)備性能降低、是指任何可能引起設(shè)備性能降低、或?qū)τ猩镔|(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。或?qū)τ猩镔|(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。 電磁干擾電磁干擾則是指由電磁騷擾引起的設(shè)備則是指由電磁騷擾引起的設(shè)備

13、或傳輸通道性能的下降?；騻鬏斖ǖ佬阅艿南陆怠? 名稱術(shù)語的理解u電磁敏感與電磁兼容電磁敏感與電磁兼容 電磁敏感電磁敏感是指由于電磁能量造成設(shè)備性是指由于電磁能量造成設(shè)備性能下降的難易程度。能下降的難易程度。 電磁兼容電磁兼容指設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不指設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他設(shè)備的電對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他設(shè)備的電磁能量干擾的能力。磁能量干擾的能力。8 名稱術(shù)語的理解u電磁騷擾與電磁干擾電磁騷擾與電磁干擾u電磁敏感與電磁兼容電磁敏感與電磁兼容u傳導(dǎo)干擾與輻射干擾傳導(dǎo)干擾與輻射干擾9 電磁兼容計(jì)量單位和換算關(guān)系9 電磁兼容計(jì)量單位和換算關(guān)系u功率的分貝單位功率

14、的分貝單位u電壓的分貝單位電壓的分貝單位u電流的分貝單位電流的分貝單位)lg(1021PPdBp)lg(2021UUdBU)lg(2021IIdBI9 電磁兼容計(jì)量單位和換算關(guān)系u電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和功率密度的分貝單位電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度和功率密度的分貝單位遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi)，遠(yuǎn)場區(qū)內(nèi)，)lg(2021EEdBE電壓：電壓：用用1V、1mV、1 V 為參考（例如：為參考（例如：1 V = 0dB V），）， 則單位為：則單位為：dBV、dBmV、dB V 等等電流：電流：用用1A、1mA、1 A 為參考，則：為參考，則：dBA、dBmA、dB A場強(qiáng)：場強(qiáng)：用用1V/m、1 V/m 為參考，則：為參考，則：dBV/m、dB V/m 等等功率：功率：用用1W、1mW 為參考，則：為參考，則：dBW、dBm等等n用分貝