電磁干擾發(fā)射控制

1、 電磁干擾發(fā)射控制電磁干擾發(fā)射控制什么是電磁干擾發(fā)射輻射發(fā)射輻射發(fā)射電磁干擾發(fā)射電磁干擾發(fā)射傳導(dǎo)發(fā)射傳導(dǎo)發(fā)射電場電場磁場磁場電源線電源線天線天線為什么要限制干擾發(fā)射 防止對鄰近的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾防止對鄰近的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾 防止降低電磁環(huán)境指標(biāo)防止降低電磁環(huán)境指標(biāo) 防止電磁信息泄漏（防止電磁信息泄漏（TEMPEST）本課程的重點對象輻射發(fā)射輻射發(fā)射電磁干擾發(fā)射電磁干擾發(fā)射傳導(dǎo)發(fā)射傳導(dǎo)發(fā)射電場電場磁場磁場電源線電源線天線天線干擾發(fā)射項目RE1011kHz10kHz100kHz1MHz10MHzGJB151A：RE10218GHz100MHzCE101CE102CE102概述內(nèi)容：內(nèi)容： 10kH

2、z 10MHz 電源線傳導(dǎo)發(fā)射電源線傳導(dǎo)發(fā)射適用：適用：所有場合所有場合為什么要做CE102試驗這種干擾會降低電源的品質(zhì)，從而使平臺上的這種干擾會降低電源的品質(zhì)，從而使平臺上的電源不能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求電源不能滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求高頻發(fā)射部分由高頻發(fā)射部分由RE102限制，限制，CE102與與RE102之間一般沒有矛盾之間一般沒有矛盾正確理解CE1021kHz10kHz100kHz1MHz10MHzRE10218GHz100MHzCE102?由由RE102RE102限制限制CE102試驗方法LISNLISNEUT測量接測量接收機(jī)收機(jī)數(shù)據(jù)記數(shù)據(jù)記錄儀錄儀電網(wǎng)電網(wǎng)20dB衰減器衰減器LISN或AMN

3、 To EUT To 50 Or 50 Input Of Measurement Receiver To Power Source Signal Output Port 5 1k 50 H 8 F 0.25 F GJB151A規(guī)定的規(guī)定的LISN線路圖線路圖Limit Level (dBV)100908070605094 10k 100k 1M 10M 100MFrequency (Hz)BASIC CURVENOMINAL EUTSOURCE VOLTAGE (AC&DC)LIMITRELAXATIONBASIC CURVE6dB9dB10dB12dB28V115V220V270V4

4、40V CE102 limit (EUT power leads, AC and DC) for all applications. 220V注意單位為：注意單位為：傳導(dǎo)發(fā)射圖形超標(biāo)圖形超標(biāo)圖形合格圖形合格圖形共模和差模電流CE102超標(biāo)的機(jī)理開關(guān)電源開關(guān)電源數(shù)字電路數(shù)字電路特殊而常見的情況濾波器臨近電纜的耦合導(dǎo)致傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)臨近電纜的耦合導(dǎo)致傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)電纜耦合問題CE102的對策電源線濾波器電源線濾波器參數(shù)合適（插入損耗）參數(shù)合適（插入損耗）使用正確（安裝方式）使用正確（安裝方式）干擾模式干擾模式(共模共模/差模差模)電源端口上安裝濾波器是唯一的措施電源端口上安裝濾波器是唯一的措施濾波器的

5、共模插損IL = U1 / U2濾波器的差模插損電源線濾波器的基本電路共模扼流圈差模電容共模電容共模電容差模電感不足，要求較大的差模電容差模電感不足，要求較大的差模電容共模電容不足，要求較大的共模電感共模電容不足，要求較大的共模電感濾波器常見的問題共模插損共模插損差模插損差模插損開關(guān)頻率開關(guān)頻率插損插損IL 40dB低頻差模損耗不足導(dǎo)致傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)低頻差模損耗不足導(dǎo)致傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)高頻共模損耗不足導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)高頻共模損耗不足導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)濾波器級數(shù)越多越好？級數(shù)較多級數(shù)較多級數(shù)較少級數(shù)較少濾波器的插入增益0.1/100 條件下測量的插損條件下測量的插損串聯(lián)諧振導(dǎo)致插入增益VQVQV插入增益

6、的對策V濾波器安裝在線路板的問題機(jī)箱內(nèi)干擾機(jī)箱內(nèi)干擾電源線泄漏嚴(yán)重電源線泄漏嚴(yán)重電源線濾波器的錯誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線過長輸入、輸出耦合PCB電源線濾波器的錯誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過細(xì)線接地，高頻效果很差！接地線濾波器的正確安裝濾波器PCB 濾波器直接接地盡量短 輸入、輸出線隔離濾波器安裝在線路板上時，在電源線入口處增加一只高頻共模濾波器電源PCB濾波電路典型項目RE102內(nèi)容：內(nèi)容：10kHz 18GHz 電場輻射發(fā)射電場輻射發(fā)射適用：適用：所有場合所有場合說明：說明：防止對現(xiàn)場的高靈敏度接收機(jī)形成干擾，大部分防止對現(xiàn)場的高靈敏度接收機(jī)形成干擾，大部分調(diào)諧式接收機(jī)的靈敏度可

7、以達(dá)到調(diào)諧式接收機(jī)的靈敏度可以達(dá)到1 V，因此這個指標(biāo)十，因此這個指標(biāo)十分嚴(yán)格。分嚴(yán)格。輻射發(fā)射測試EUT旋轉(zhuǎn)找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米屏蔽墻測試儀203040506070809010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)18G3682RE102 limit for surface ship applications 10203040506070809010010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)Internal toPre

8、ssure HullExternal toPressure Hull18G956924RE102 limit for submarine applications. 10203040506070809010k100k1M10M100M1G10G100GFrequency (Hz)Limit Level (dBV/m)24344489697918GFixed Wing External (2MHz to18 GHz)and HelicoptersFixed Wing Internal,25 meters Nose to TailFixed Wing Internal, 25 meters Nos

9、e to TailRE102 limit for aircraft and space system applications Frequency (Hz)102030405060708090100100k1M10M100M1G10G100GLimit Level (dBV/m)2444896918GNavy Fixed & Air ForceNavy Mobile & Army RE102 limit for ground applications 輻射發(fā)射波形何時需要注意RE102電路工作在脈沖狀態(tài)時，需要注意電路工作在脈沖狀態(tài)時，需要注意RE102 數(shù)字電路數(shù)字電路 開關(guān)

10、電源、變頻器等開關(guān)電源、變頻器等RE102試驗失敗的機(jī)理機(jī)箱的泄漏機(jī)箱的泄漏電纜輻射電纜輻射線路板輻射線路板輻射輻射發(fā)射超標(biāo)的原因排序非屏蔽電纜非屏蔽電纜非屏蔽機(jī)箱非屏蔽機(jī)箱屏蔽不良電纜屏蔽不良電纜屏蔽不良機(jī)箱屏蔽不良機(jī)箱沒有濾波沒有濾波濾波不良濾波不良布線不良布線不良頻率高頻率高屏蔽層不良屏蔽層不良端接問題端接問題孔洞、縫隙孔洞、縫隙輻射發(fā)射的對策電源濾波器電源濾波器屏蔽機(jī)箱屏蔽機(jī)箱信號濾波器信號濾波器線路板與互連線的設(shè)計線路板與互連線的設(shè)計屏蔽電纜屏蔽電纜首先要注意電源線輻射電源線一般不是屏蔽電纜電源線一般不是屏蔽電纜一般電源線濾波器高頻濾波不足一般電源線濾波器高頻濾波不足一般人不了解一般

11、人不了解CE與與RE的關(guān)系的關(guān)系認(rèn)為電源線上沒有高頻干擾電流認(rèn)為電源線上沒有高頻干擾電流大部分濾波器高頻特性不良濾波器高頻性能不良的影響濾波器高頻性能差濾波器高頻性能好無濾波實際電容器的特性ZC實際電容理想電容f1/2 LCCLR電感電阻實際電感器的特性ZL理想電感實際電感f1/2 LCLC穿心電容、饋通濾波器以穿心電容為基以穿心電容為基礎(chǔ)的饋通濾波器礎(chǔ)的饋通濾波器廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于RF濾濾波波穿心電容的特性電感寄生電容的來源每圈之間的電容每圈之間的電容 CTT導(dǎo)線與磁芯之間的電容導(dǎo)線與磁芯之間的電容CTC磁芯為導(dǎo)體時，磁芯為導(dǎo)體時，CTC為主要因素，為主要因素，磁芯為非導(dǎo)體時，磁芯為非導(dǎo)體

12、時，CTT為主要因素。為主要因素。磁芯對電感寄生電容的影響鐵粉芯鐵粉芯 C = 4.28pf C = 3.48pf 19% 鐵氧體（錳鋅）鐵氧體（錳鋅） C = 51pf C = 49pf 4%減小電感寄生電容的方法然后：然后：起始端與終止端遠(yuǎn)離（夾角大于起始端與終止端遠(yuǎn)離（夾角大于40度）度）盡量單層繞制，并增加匝間距離盡量單層繞制，并增加匝間距離多層繞制時，多層繞制時， 采用采用“漸進(jìn)漸進(jìn)”方式繞，不要來回繞方式繞，不要來回繞1. 分組繞制分組繞制 （要求高時，用大電感和小電感串聯(lián)起（要求高時，用大電感和小電感串聯(lián)起來使用）來使用）如果磁芯是導(dǎo)體，首先：如果磁芯是導(dǎo)體，首先：用介電常數(shù)低的

13、材料增加繞組導(dǎo)體與磁芯之間的距離用介電常數(shù)低的材料增加繞組導(dǎo)體與磁芯之間的距離改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個電感串聯(lián)精心繞制或多個電感串聯(lián)器件距離對高頻性能的影響濾波器安裝在線路板的問題機(jī)箱內(nèi)干擾機(jī)箱內(nèi)干擾電源線泄漏嚴(yán)重電源線泄漏嚴(yán)重線路板上濾波的改進(jìn)方法機(jī)箱內(nèi)干擾機(jī)箱內(nèi)干擾被濾波器擋住被濾波器擋住被濾波器旁路掉被濾波器旁路掉面板濾波器面板濾波器電源線無泄漏電源線無泄漏電源線濾波器的錯誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線過長輸入、輸出耦合PCB電源線濾波器的錯誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過細(xì)線接地，高頻效果很差！接地線濾波器的正確安裝濾波器PCB 濾波器直接接地盡量短濾波器直接接地盡量

14、短 輸入、輸出線隔離輸入、輸出線隔離電源信號電纜的輻射I2CPI3I1CP盡管共模成份的比例很小，但是由于輻射環(huán)路大，盡管共模成份的比例很小，但是由于輻射環(huán)路大，仍然是主要的輻射因素仍然是主要的輻射因素屏蔽電纜抑制共模輻射的本質(zhì)CMCMDM不完整的屏蔽電纜CMCMCMCMDM屏蔽層的錯誤接法CMD型連接器的屏蔽層搭接圓形連接器屏蔽層搭接接線端子上的屏蔽電纜盡量減小小辨接法的危害增加共?；芈返淖杩筆CBPCB共模回路共?；芈疯F氧體磁環(huán)鐵氧體的安裝方法盡量靠近電纜端頭盡量靠近電纜端頭匝數(shù)多匝數(shù)多匝數(shù)少匝數(shù)少頻率頻率衰減衰減整根電纜穿過整根電纜穿過 內(nèi)徑盡量小內(nèi)徑盡量小 長度盡量大長度盡量大 壁厚盡

15、量大壁厚盡量大用濾波消除輻射信號線共模濾波的方法Fco = 1/( Rp C )Zs、ZL并聯(lián)并聯(lián)R負(fù)載負(fù)載R源源電容合適電容合適電容過大電容過大金屬機(jī)箱金屬機(jī)箱1/ tr常見接口的濾波電容 10ns 100ns 50ns 0.51 s上升時間上升時間 tr 30pF 100pF 150pF 2400pF最大電容最大電容 C 100150 300 100 120 總阻抗總阻抗 R 32MHz 3.2MHz 6MHz 320kHz帶寬帶寬 BW TTL低速低速CMOS 高速接口高速接口 2MB/s 低速接口低速接口10 100kB/s板上濾波器的注意事項濾波器要并排安裝濾波器要并排安裝線路板的干凈地與金屬機(jī)線路板的干凈地與金屬機(jī)箱或大金屬板緊密搭接箱或大金屬板緊密搭接為濾波設(shè)置干凈地為濾波設(shè)置干凈地在接口處設(shè)置檔板在接口處設(shè)置檔板濾波器靠近接口濾波器靠近接口濾波的最佳位置是電纜端口的面板容量適當(dāng)?shù)拇善娙莼颡毷娙?，引線盡量短容量適當(dāng)