電磁兼容1概述與分貝-副本

電磁兼容原理與設(shè)計(jì)第一章Page

2ElectromagneticInterference，EMI電氣和電子設(shè)備在正常運(yùn)行的同時(shí)，也往外發(fā)射有用或無用的電磁能量，這些能量會(huì)影響其它設(shè)備的正常工作，這就是電磁干擾。ElectromagneticCompatibility，EMC對電磁干擾進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證測試的學(xué)科領(lǐng)域就是電磁兼容。引言Page

3引言一個(gè)讓人膽戰(zhàn)心驚的星球

電磁干擾對人類危害最大的，實(shí)際上還是我們居住的地球，其中雷電干擾對人類的生活危害最大。雷電不但對人類的生存造成很大的威脅，對樹木、森林、房屋、建筑，以及電器設(shè)備都會(huì)造成很大的損害和破壞。Page

4引言地球每一秒鐘就有100多次閃電，每次閃電產(chǎn)生的能量可供一個(gè)100瓦的燈泡點(diǎn)亮3個(gè)月；在雨季，平均每6分鐘就有一個(gè)人被雷電擊中；每年有成千上萬的人因雷電擊中而喪傷，還有大片的森林因雷電擊中而起火燒毀，雷電還經(jīng)常使高壓電網(wǎng)、以及通信出現(xiàn)故障，使城市供電和通信中斷，引起城市交通失控出現(xiàn)混亂；連英國的白金漢宮也曾遭受過雷電嚴(yán)重破壞，上個(gè)世紀(jì)50年代，白金漢宮就是因一塊窗簾布被雷電擊中而起火燃燒；上海電視臺(tái)平均每年要遭受33次大的雷擊，每次雷擊都會(huì)使電子設(shè)備遭受不同程度的損壞；1992年6月22日，北京國家氣象中心多臺(tái)計(jì)算機(jī)接口因感應(yīng)雷擊被毀，損失二仟多萬元；2006年6月9日，南韓一架大型客機(jī)在空中遭受雷擊，頭部解體脫落，幸好沒有人員傷亡。Page

5例子當(dāng)攪拌機(jī)、真空吸塵器或者其他帶直流電機(jī)的家用電器打開時(shí)，在電視機(jī)屏幕上出現(xiàn)“線條”。當(dāng)干擾很強(qiáng)烈時(shí)，電視出現(xiàn)雪花。導(dǎo)引Page

6例子某辦公設(shè)備制造商將新型復(fù)印機(jī)的第一臺(tái)樣機(jī)放在總部辦公室了，一個(gè)主管發(fā)現(xiàn)當(dāng)有人在復(fù)印時(shí)，大廳里的時(shí)鐘有時(shí)會(huì)復(fù)位，或者發(fā)生一些怪事。原因：復(fù)印機(jī)功率調(diào)節(jié)電路中的SCR整流，含有陡變電流，頻譜成分也很豐富，并能通過復(fù)印機(jī)的交流電源線耦合出去，進(jìn)入建筑物內(nèi)的公共電網(wǎng)。導(dǎo)引Page

7例子1967年7月29日，美國Forrestal航空母艦駛離北部越南的海岸，甲板上停留了眾多加滿燃油的殲擊機(jī)，機(jī)上裝載了1000磅的炸彈，還有空對空導(dǎo)彈和空對地導(dǎo)彈。其中一枚導(dǎo)彈不經(jīng)意間被發(fā)射，擊中了另一架飛機(jī)，造成油箱爆炸，死亡了134名現(xiàn)役軍人。原因：大功率搜索雷達(dá)在屏蔽連接器的接觸片兩端產(chǎn)生的射頻（RF）電壓導(dǎo)致了這場災(zāi)難。由此美國軍方率先提出電磁兼容，成為EMC技術(shù)發(fā)展的開端。導(dǎo)引Page

8生物效應(yīng)人也是一種自然界產(chǎn)生電場和磁場的源。心電圖（ECG）指示人的心臟的功能。典型的ECG信號(hào)峰值約為1mV、重復(fù)率每分鐘45—150次。腦電圖（EEG）由腦細(xì)胞的電信號(hào)建立。典型的EEG信號(hào)約為30uV—50uV、阿爾法律動(dòng)約10Hz左右。研究人類和其他生物系統(tǒng)連續(xù)暴露在低強(qiáng)度的電場或電磁場中的效應(yīng)，也是現(xiàn)代流行的很活躍的研究領(lǐng)域。這些場會(huì)在人體內(nèi)感生出電流。人體細(xì)胞組織中的小磁性粒子能夠受到外來時(shí)變場的力矩作用。這有可能影響生物系統(tǒng)的反饋功能，諸如一些通道的開啟和關(guān)閉，以及由此影響到細(xì)胞的行為。導(dǎo)引本門課程的學(xué)習(xí)方法Page

9本門課程的工程應(yīng)用性特點(diǎn)非常明顯本門課程與多個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)課有關(guān)聯(lián)電磁兼容技術(shù)很大范圍內(nèi)主要依靠經(jīng)驗(yàn)本門課程對后續(xù)的科研、開發(fā)工作意義重大等。教學(xué)和學(xué)習(xí)方法：課堂討論、工程設(shè)計(jì)實(shí)例分析、搜查資料GB/T：

電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng)，生物體)可以共存并不致引起降級(jí)的一門科學(xué)。本章內(nèi)容Page

10電磁兼容技術(shù)概述電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容的工程方法電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析分貝的概念與應(yīng)用本章內(nèi)容Page

11電磁兼容的工程方法電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析分貝的概念與應(yīng)用電磁兼容的概念及術(shù)語Page

12電磁兼容的基本概念1）設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)具有抵抗給定電磁干擾的能力，并且有一定的安全余量，即它應(yīng)不會(huì)因受到處于同一電磁環(huán)境中的其它設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的電磁干擾而產(chǎn)生不允許的工作性能降低。2）設(shè)備或系統(tǒng)不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的電磁干擾，即它不會(huì)產(chǎn)生使處于同—電磁環(huán)境中的其它設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)超過規(guī)定限度的工作性能降低的電磁干擾。我國的定義（國家標(biāo)準(zhǔn)）：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾能力。IEEE的定義：一個(gè)裝置在其所處的電磁環(huán)境中滿意地工作，同時(shí)又不產(chǎn)生超過規(guī)定值的電磁騷擾。IEEE:美國電氣電子工程師協(xié)會(huì)電磁兼容的概念及術(shù)語Page

13一般術(shù)語電磁環(huán)境：存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。要素：空間、時(shí)間、頻譜空間有限性：如美國尼米茲(NIMITZ)航空母艦32.9m，寬48m，甲板上下需裝設(shè)各種收、發(fā)信機(jī)數(shù)十部、各種天線數(shù)十付，還有其他各種用電設(shè)備時(shí)間：全天24小時(shí)，所有的設(shè)備與分系統(tǒng)都需要在這些時(shí)間內(nèi)工作，作戰(zhàn)時(shí)，幾乎所有的設(shè)備都進(jìn)入工作狀態(tài)頻譜：現(xiàn)在由國際電聯(lián)(ITU)已經(jīng)規(guī)劃的可以利用的無線電頻譜在10kHz～400GHz之間，頻率再低則進(jìn)入音頻，而再高則進(jìn)入光波，任何一種無線電業(yè)務(wù)都脫離不開這一頻譜范圍電磁兼容性：在不損失有用信號(hào)所包含的信息條件下，信號(hào)和干擾共存的能力。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

14一般術(shù)語抗擾性（immunity）：設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。敏感性（susceptibility）：在存在電磁騷擾的情況下，設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。電磁發(fā)射（electromagneticemission）：從源到外發(fā)出電磁能量的現(xiàn)象,即以輻射或傳導(dǎo)形式從源發(fā)出的電磁能量。電磁輻射（electromagneticradiation）：電磁能量以電磁波輻射的形式發(fā)射到空間的現(xiàn)象。電磁發(fā)射包含傳導(dǎo)和輻射發(fā)射，并通常是無意發(fā)射；通信發(fā)射主要指輻射發(fā)射，更多為有意。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

15一般術(shù)語電平

level(oftimevaryingquantity)：用規(guī)定方式在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場參數(shù)等時(shí)變量的平均值或加權(quán)值。騷擾限值（limitofdisturbance）：對應(yīng)于規(guī)定測量方法的最大電磁騷擾允許電平?？箶_性限值（limitofimmunity）：規(guī)定的最小抗擾性電平。發(fā)射裕量（emissionmargin）：設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值。

抗擾性裕量（inmmunitymargin）：設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值。電磁兼容裕量(electromagneticcompatibilitymargin）：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度電平與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值電磁兼容的概念及術(shù)語Page

16干擾術(shù)語信號(hào)：對電子電氣電路工作“有用”的電信號(hào)，包括待處理的電信號(hào)、希望產(chǎn)生的輸出等。噪聲：除“有用”電信號(hào)以外的所有電信號(hào)，均是噪聲。噪聲對電路的工作多少都有些影響。干擾：由噪聲導(dǎo)致的“不希望”出現(xiàn)的結(jié)果稱為干擾。噪聲是產(chǎn)生干擾的原因，干擾則是噪聲的后果；噪聲是客觀存在的，無法消除，而只能將它減小到不產(chǎn)生明顯干擾的程度，即不產(chǎn)生干擾的程度。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

17電磁干擾現(xiàn)象數(shù)字脈沖電路開關(guān)電源數(shù)字視頻設(shè)備220AC電磁噪聲（騷擾）：任何可能引起設(shè)備或系統(tǒng)性能下降的電磁現(xiàn)象——強(qiáng)調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象原因。電磁干擾：電磁噪聲（騷擾）所引起的設(shè)備、傳輸通路或系統(tǒng)性能的下降電磁危害現(xiàn)象——強(qiáng)調(diào)產(chǎn)生的結(jié)果。雷電等電磁兼容的概念及術(shù)語Page

18舉例說明：信號(hào)、噪聲和干擾TTL的最小輸出高電平（VOH）>2.4V，最高輸出低電平（VOL）<0.4V。TTL的最小輸入高電平（VIH）>=2.0V，最高輸入低電平（VIL）<=0.8V，TTL的噪聲容限是0.4V（意味著幅值小于0.4V的噪聲將不會(huì)對TTL的工作產(chǎn)生影響）。一些習(xí)慣說法：干擾信號(hào)、系統(tǒng)受到了干擾等。習(xí)慣上所說的“干擾”就是指能夠引起干擾的噪聲。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

19電磁干擾三要素（1）電磁干擾源，指產(chǎn)生電磁干擾的元件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象；（2）耦合途徑或稱耦合通道，指把能量從干擾源耦合（或傳輸）到敏感設(shè)備上，并使該設(shè)備產(chǎn)生響應(yīng)的媒介；（3）敏感設(shè)備或稱被干擾設(shè)備、干擾接收設(shè)備，指對電磁干擾產(chǎn)生響應(yīng)的設(shè)備。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

20電磁干擾三要素電磁兼容的概念及術(shù)語Page

21常見干擾源無線通信雷電等自然干擾源脈沖電路

人為干擾感性負(fù)載通斷直流電機(jī)、變頻調(diào)速器（敏感源）電磁兼容的概念及術(shù)語Page

22電磁干擾源分類其他分類：根據(jù)電磁干擾的耦合途徑、性質(zhì)、方式、頻譜寬度、頻率范圍等進(jìn)行分類，如：電場干擾、磁場干擾和電磁場干擾；寬帶干擾和窄帶干擾，傳導(dǎo)干擾，輻射干擾等等。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

23主要的電磁干擾源電磁兼容的概念及術(shù)語Page

24主要的電磁干擾源沙塵暴照片塵粒與導(dǎo)電表面或介質(zhì)表面相撞后，分別帶上不同極性的電荷，可能造成放電。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

25主要的電磁干擾源電磁兼容的概念及術(shù)語Page

26主要的電磁干擾源日珥太陽黑子在日全食時(shí)，太陽的周圍鑲著一個(gè)紅色的環(huán)圈，上面跳動(dòng)著鮮紅的火舌，這種火舌狀物體就叫做日珥，日珥是在太陽的色球?qū)由袭a(chǎn)生的一種非常強(qiáng)烈的太陽活動(dòng)，是太陽活動(dòng)的標(biāo)志之一。一般認(rèn)為，除重力和氣體壓力外，電磁力在日珥運(yùn)動(dòng)中是一個(gè)重要因素。日珥運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的突變可能與磁場的變化有關(guān)。太陽黑子實(shí)際上是太陽表面一種熾熱氣氣體的巨大漩渦，溫度大約為3000-4500K。。黑子的活動(dòng)周期為11.2年，活躍時(shí)會(huì)對地球的磁磁場產(chǎn)生影響，主要是使地球南北極和赤道的大氣環(huán)流作經(jīng)向流動(dòng)，從而造成惡劣天氣，使氣候轉(zhuǎn)冷。嚴(yán)重時(shí)會(huì)對各類電子產(chǎn)品和電器造成損害。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

27主要的電磁干擾源電磁兼容的概念及術(shù)語Page

28主要的電磁干擾源熱噪聲是電阻一類導(dǎo)體或元器件中由于電子布朗運(yùn)動(dòng)而引起的電噪聲。在一定溫度下，導(dǎo)體中電子與分子撞擊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的電流小脈沖。由于隨機(jī)性，電流小脈沖的平均值為零。但電子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交流成分，這個(gè)交流成分即為熱噪聲。從直流到微波范圍，電阻熱噪聲具有均勻的功率譜密度。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

29主要的電磁干擾源電磁兼容的概念及術(shù)語Page

30開關(guān)操作由于開關(guān)在通或斷的工作過程中會(huì)產(chǎn)生快速變化的電壓和電流，這些浪涌電流和尖峰電壓形成了干擾源。開關(guān)中的電弧出現(xiàn)多次熄滅與重燃，整個(gè)轉(zhuǎn)換過程中的瞬態(tài)電壓實(shí)際是由一群脈沖組成的。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

31靜電放電（ESD）靜電的危害主要是通過靜電放電現(xiàn)象引起的。靜電放電（ESD），是指物體上積累的靜電電荷所產(chǎn)生的電壓達(dá)到一定值時(shí)（可高達(dá)35-100kV）就會(huì)產(chǎn)生電暈放電或火花放電，將導(dǎo)致電子元器件、設(shè)備受到靜電的危害。摩擦帶電：當(dāng)兩種介質(zhì)特性不同的材料發(fā)生接觸或相互摩擦?xí)r，兩者之間會(huì)發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移，在材料表面會(huì)積累大量正電荷或負(fù)電荷。剝離帶電流動(dòng)帶電噴出帶電沖撞帶電電磁兼容的概念及術(shù)語Page

32輸電線路（1）工頻電磁干擾（2）瞬態(tài)電磁干擾：電暈放電和間隙擊穿+高壓（100kV以上）送電線路、變電站的高壓設(shè)備會(huì)因下述現(xiàn)象而產(chǎn)生無線電干擾：①在導(dǎo)線及其它金屬配件表面處空氣中的電暈放電。（導(dǎo)線或電極表面的電場強(qiáng)度超過碰撞游離閾值時(shí)發(fā)生的氣體局部自持放電現(xiàn)象）②絕緣子承受高壓應(yīng)力區(qū)域內(nèi)放電并產(chǎn)生火花：③觸點(diǎn)松動(dòng)或接觸不良處的火花。另：外部環(huán)境影響電暈放電。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

33無線電干擾源無線電是指在自由空間（空氣和真空）傳播的電磁波，其頻率范圍為一個(gè)有限頻帶，上限頻率為300GHz。廣播電視、通訊工具、空中交通管理雷達(dá)、遠(yuǎn)程導(dǎo)航儀器等先進(jìn)設(shè)備，它們的發(fā)射機(jī)發(fā)射很強(qiáng)的電磁波。對于它們相應(yīng)的接收設(shè)備來說，這些電磁波是傳送信息的重要載體，但是對于其它各種電子儀器和設(shè)備來說卻是無用而有害的干擾源。電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

34為了確定干擾源所產(chǎn)生的干擾效應(yīng)，通?？蓮母蓴_源的電磁能量的頻率特性、空間分布特性、時(shí)間分布特性以及強(qiáng)度等幾個(gè)方面來綜合描述頻率特性波形空間分布特性時(shí)間（出現(xiàn)率）分布特性幅度電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

35頻率特性從電磁干擾信號(hào)頻譜寬度，可以分為寬帶干擾源和窄帶干擾源。

他們是相對于指定感受器的帶寬大或小來加以區(qū)別的。干擾信號(hào)的帶寬大于指定感受器帶寬的成為寬帶干擾，反之稱為窄帶干擾源。寬帶電磁騷擾：傳導(dǎo)與輻射的電磁信號(hào)，其振幅隨頻率變化（頻譜密度函數(shù)）的頻率范圍大于指定感受器的帶寬。寬帶信號(hào)的頻譜密度振幅函數(shù)，除了是頻率的函數(shù)外，還要用指定的帶寬來表示。寬帶噪聲可定義成一個(gè)函數(shù)，其頻譜密度在感興趣的頻率范圍內(nèi)是頻率的連續(xù)函數(shù)。

窄帶電磁騷擾：其振幅隨頻率變化（頻譜密度函數(shù)）的頻率范圍窄于指定感受器的帶寬。在窄帶噪聲環(huán)境中，一旦感受器的帶寬大于噪聲信號(hào)的頻率范圍時(shí)，感受器的響應(yīng)就與其帶寬無關(guān)。窄帶噪聲可用數(shù)學(xué)來定義時(shí)，其頻譜密度在感興趣的頻率范圍內(nèi)作為頻率函數(shù)的一根譜線。電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

36頻率特性電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

37頻率特性圖中給出了典型的雷達(dá)脈沖及其幅度頻譜圖這是一個(gè)周期性矩形脈沖，脈沖寬度為τ、脈沖周期為T、幅度為A。利用傅里葉級(jí)數(shù)分析即可得到各個(gè)諧波分量幅值隨頻率變化的表達(dá)式，作出幅度頻譜圖。由此歸納出周期性干擾信號(hào)頻譜有如下特性：離散性——周期性信號(hào)的頻譜由許多不連續(xù)譜線組成，每條譜線對應(yīng)一個(gè)諧波分量；收斂性——各個(gè)諧波的幅度隨頻率增加而減小，因此頻譜是收斂的。Page

38電磁干擾源的基本性質(zhì)波形特性電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

39空間分布特性有意輻射發(fā)射天線的方向性特性

極化特性

空間擴(kuò)散因子等有意輻射干擾發(fā)射功率密度可表示為：無意輻射干擾源只能通過統(tǒng)計(jì)測量來獲取干擾能量的分布。傳導(dǎo)干擾不存在空間分布特性。電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

40時(shí)間（出現(xiàn)率）分布特性電磁干擾能量的時(shí)間分布特性與干擾源的工作時(shí)間和干擾的出現(xiàn)率有關(guān)。

周期性干擾

非周期性干擾

隨機(jī)干擾周期性干擾是指在確定的時(shí)間間隔（稱其為周期）內(nèi)能重復(fù)出現(xiàn)的干擾。非周期性干擾雖然不是在確定的時(shí)間內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)的，但其出現(xiàn)的時(shí)間是確定的，且是可以預(yù)測的。隨機(jī)干擾則以不可預(yù)測的方式出現(xiàn)，其變化也沒有規(guī)律，通常采用概率統(tǒng)計(jì)的方法來描述隨機(jī)干擾。通常，干擾問題中遇到的周期電壓和電流是功能性的，它們的產(chǎn)生是為了特定的目的，如50Hz電源及其諧波或遙測信號(hào)。許多非周期性電壓和電流也是用于特定目的，如指令脈沖。然而隨機(jī)電壓電流則是無用副產(chǎn)品，或是自然產(chǎn)生的，如熱噪聲。電磁干擾源的基本性質(zhì)Page

41幅度

電磁干擾的幅度或電平，一般用各頻段內(nèi)的干擾磁場（或功率）隨時(shí)間的分布來表示。騷擾幅度可表現(xiàn)為多種形式，除了用不同形式的幅度分布（即概率，它是確定的幅度值出現(xiàn)次數(shù)的百分率）表示外，還可用正弦的（具有確定的幅度分布）或“隨機(jī)的”概念來說明騷擾性質(zhì)。電磁兼容的概念及術(shù)語Page

42頻譜寬度

—按照電磁騷擾能量的頻率分布特性，可以確定其頻譜寬度。連續(xù)波交流聲騷擾的頻譜寬度最窄，單價(jià)脈沖函數(shù)的頻譜諾寬度最寬。

波形幅度或電平出現(xiàn)率輻射騷擾的極化特性輻射騷擾的方向特性天線的有效面積

—表征敏感設(shè)備接收騷擾場強(qiáng)能力的參數(shù)，等于傳送到匹配負(fù)載的平均功率密度與入射到天線上的電磁波平均功率密度之比。天線有效面積越大，敏感設(shè)備接收電磁騷擾的能力就越強(qiáng)。電磁兼容處理問題的原則是留有一定量的裕度電磁騷擾（源）的性質(zhì)電磁兼容的概念及術(shù)語Page

43產(chǎn)生電磁干擾的條件

突然變化的電壓或電流，即dV/dt或dI/dt很大頻譜寬度大，輻射強(qiáng)/傳導(dǎo)抑制（濾波等）困難。實(shí)際問題中，遇到電壓、電流的突然變化，需要考慮潛在的電磁干擾問題

輻射天線或傳導(dǎo)導(dǎo)體（載體）本章內(nèi)容Page

44電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析分貝的概念與應(yīng)用電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容的工程方法電磁兼容的工程方法Page

45電磁兼容性控制技術(shù)②空間分離地點(diǎn)位置控制、自然地形隔離、方位角控制、電場矢量方向控制。③時(shí)間分隔時(shí)間共用準(zhǔn)則、雷達(dá)脈沖同步、主動(dòng)時(shí)間分隔、被動(dòng)時(shí)間分隔。①傳輸通道抑制具體方法有濾波、屏蔽、搭接、接地、合理布線。⑤電氣隔離變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換。⑥其他技術(shù)。電磁干擾控制技術(shù)④頻譜管理頻譜規(guī)劃/劃分、制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、頻率管制等。電磁兼容的工程方法Page

46①傳輸通道抑制：濾波：是將信號(hào)頻譜劃分為有用頻率分量和騷擾頻率分量，剔除和抑制騷擾頻率分量，切斷騷擾信號(hào)沿信號(hào)線或電源線傳播的路徑。屏蔽：是利用屏蔽體（具有特定性能的材料）阻止或衰減電磁騷擾能量的傳輸。接地：接地是電子設(shè)備工作所必需的技術(shù)措施。接地有安全接地和信號(hào)接地，同時(shí)接地也引入接地阻抗及地回路干擾，事實(shí)證明接地設(shè)計(jì)對各種干擾的影響是很大的。搭接：是指導(dǎo)體間的低阻抗連接，只有良好的搭接才能使電路完成其設(shè)計(jì)功能，使干擾的各種抑制措施得以發(fā)揮作用，而不良搭接將向電路引入各種電磁干擾。布線：布線時(shí)印制電路板（PCB）電磁兼容性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。電磁兼容的工程方法Page

47②空間分離：空間分離是抑制空間輻射騷擾和感應(yīng)耦合騷擾的有效方法，通過加大騷擾源和接受器敏感設(shè)備之間的空間距離，使騷擾電磁場到達(dá)敏感設(shè)備時(shí)的強(qiáng)度已衰減到低于接受設(shè)備敏感度門限，從而達(dá)到抑制電磁干擾的目的。由電磁場理論可知，場強(qiáng)在近區(qū)感應(yīng)場中以1/r3的方式衰減，遠(yuǎn)區(qū)輻射場的場強(qiáng)分布按1/r方式減小。因此，為了滿足系統(tǒng)的電磁兼容性要求，盡量將組成系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備間的空間距離增大。在設(shè)備、系統(tǒng)布線中，限制平行線纜的最小間距，以減少串?dāng)_。在PCB設(shè)計(jì)中，規(guī)定引線條間的最小間隔。另外，空間分離也包括在空間有限的情況下，對騷擾源輻射方向的方位調(diào)整、騷擾源電場矢量與磁場矢量的空間取向的控制。例如船艦、飛機(jī)上有許多通信設(shè)施控制天線方向圖的方位角來實(shí)現(xiàn)空間分離。電磁兼容的工程方法Page

48③時(shí)間分隔：當(dāng)騷擾源非常強(qiáng)，不易采用其他方法可靠抑制時(shí)，通常采用時(shí)間分隔的方法，使有用信號(hào)在騷擾信號(hào)停止發(fā)射的時(shí)間內(nèi)傳輸，或者當(dāng)強(qiáng)騷擾信號(hào)發(fā)射時(shí)，使易受騷擾的敏感設(shè)備短時(shí)關(guān)閉，以避免遭受損害。時(shí)間分隔控制有兩種形式，一種是主動(dòng)時(shí)間分隔，適用于有用信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間與干擾信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間有確定先后關(guān)系的情況；另一種是被動(dòng)時(shí)間分隔，按照干擾信號(hào)與有用信號(hào)出現(xiàn)的特征使其中某一信號(hào)迅速關(guān)閉，從而達(dá)到時(shí)間上不重合、不覆蓋的控制要求。電磁兼容的工程方法Page

49④頻譜管理：頻譜的規(guī)劃劃分是把各頻段劃分給各種無線電業(yè)務(wù)，為特定用戶制定頻段。制定國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是防止干擾以及在某些情況下確保通信系統(tǒng)達(dá)到所需通信性能的基礎(chǔ)。這包括無線電設(shè)備的核準(zhǔn)程序，無線電發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和其他設(shè)備型號(hào)核準(zhǔn)所要求的最低性能標(biāo)準(zhǔn)文件。電磁兼容的工程方法Page

50⑤電氣隔離：電氣隔離是避免電路中傳導(dǎo)干擾的可靠方法，同時(shí)還能使有用信號(hào)正常耦合傳輸。常見的電氣隔離耦合形式有機(jī)械耦合、電磁耦合、光電耦合等。DC/DC變換器是一種應(yīng)用廣泛的電器隔離器件，它將一種直流電壓變換成另一種直流電壓，為了防止多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)電源引起共電源內(nèi)阻干擾，應(yīng)用DC/DC變換器單獨(dú)對各路供電，以保證電路不受電源中的信號(hào)干擾。本章內(nèi)容Page

51電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析分貝的概念與應(yīng)用電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容的工程方法電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)Page

52美國FCC標(biāo)準(zhǔn)歐洲EMC標(biāo)準(zhǔn)CE我國的EMC標(biāo)準(zhǔn)

我國在1983年發(fā)布了第一個(gè)關(guān)于電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)（即GB3907－1983），到2000年已經(jīng)發(fā)布了80多項(xiàng)有關(guān)電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)。我國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和國際上類似，可分為4大類：即基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（BasicStandards）、通用標(biāo)準(zhǔn)（GenericStandards）、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)（ProductFamilyStandards）和系統(tǒng)間電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)（StandardsofIntersystemCompatibility）。

電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)Page

53CCC國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)共同制定的《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》（以下簡稱為《規(guī)定》）于2001年11月21日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局局務(wù)會(huì)審議通過，自2002年5月1日起施行，過渡期為一年。強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的主管單位為國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)。認(rèn)證標(biāo)志的名稱為“中國強(qiáng)制認(rèn)證”（英文名稱為“ChinaCompulsoryCertification”，英文縮寫為“CCC”，該標(biāo)志可簡稱為“3C”標(biāo)志，該認(rèn)證也簡稱為CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證）。

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54電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析分貝的概念與應(yīng)用電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容的工程方法電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析EMC分析更多是在頻域中進(jìn)行，且不考慮相位因素

所有的電場兼容標(biāo)準(zhǔn)中對發(fā)射的限制范圍都是在譜域中規(guī)定的電磁兼容技術(shù)措施與頻率關(guān)系密切，例如濾波器的截止頻率電磁兼容分析側(cè)重于干擾在特定頻率上的能量分布，時(shí)間和相位等關(guān)注很少Page

55時(shí)域：引起電磁干擾的重復(fù)性信號(hào)，單脈沖干擾（閃電、靜電放電、電力線浪涌等），頻域：濾波器的性能、屏蔽材料、許多EMC元件等。電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析Page

56時(shí)域波形頻譜分量傅里葉級(jí)數(shù)（周期信號(hào)）傅里葉變換（非周期信號(hào)）示波器觀察頻譜分析儀觀察頻域分析Page

57電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析本章內(nèi)容Page

58電磁干擾信號(hào)的時(shí)域與頻域分析電磁兼容的概念及術(shù)語電磁兼容的工程方法電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分貝的概念與應(yīng)用分貝表示一種單位，即兩種電或聲功率之比或兩種電壓或電流值或類似聲量之比EMC中各種干擾電壓、電流、場強(qiáng)、功率、功率密度的跨度范圍是很大的，所以EMC單位用分貝來表示。這種表示方法更大的優(yōu)點(diǎn)是可以把相乘的比值變成簡單的相加。Page

59為什么要用分貝？什么叫分貝？分貝的概念與應(yīng)用電磁兼容測量中，干擾的幅度可用功率來表述。功率的基本單位為瓦（W），為了表示變化范圍很寬的數(shù)值關(guān)系，常常應(yīng)用兩個(gè)相同量比值的常用對數(shù)，以貝爾（bel）為單位。對于功率損失，貝爾定義為：當(dāng)輸入功率等于10倍的輸出功率時(shí)，其損失為lg10=1bel；換言之，1bel的損失對應(yīng)于10:1的功率損失。Page

60貝爾分貝的概念與應(yīng)用貝爾是一個(gè)較大的值，為使用方便，工程技術(shù)人員常采用1/10的貝爾單位，簡稱分貝（dB）。這樣dB被定義為：dB也常應(yīng)用來表示兩個(gè)相同量比值的大小，如