電磁兼容概論2

電磁耦合機理與干擾發(fā)射三個要素：干擾源、耦合路徑和敏感源電磁干擾三要素軍用：emission,susceptibility民用：disturbance,immunity干擾源人為干擾源特征歸結(jié)為：連續(xù)波騷擾，瞬態(tài)騷擾，非線性現(xiàn)象耦合途徑傳導(dǎo)耦合：在騷擾源與敏感設(shè)備之間存在有完整的電路連接，電磁騷擾通過連接電路從騷擾源傳輸電磁騷擾至敏感設(shè)備。輻射耦合：電磁騷擾通過其周圍的媒介以電磁波的形式向外傳播，騷擾電磁能且按電磁場的規(guī)律向周圍空間發(fā)射。傳導(dǎo)耦合(+)輻射耦合

電磁干擾耦合模型

C：電容耦合

L：電感耦合

Z：共阻抗耦合

NC：近場耦合

FR：遠(yuǎn)場輻射電容性耦合

(近電場相互作用)

頻率越高,耦合越明顯

在敏感電路(導(dǎo)體2)與地之間并聯(lián)了一個騷擾電流源(并聯(lián)一個電壓源).

近地導(dǎo)線間的電容性耦合間距增大，耦合干擾變小，高度增大，耦合干擾偏小，但不明顯

電感性耦合(近磁場耦合)

電容性與電感性耦合之間的差異

對于電容性合，在敏感電路(導(dǎo)體2)與地之間并聯(lián)了一個騷擾電流源(并聯(lián)一個電壓源).

對于電感性耦合，產(chǎn)生一個與敏感電路(導(dǎo)體2串聯(lián)的騷擾電壓

(感應(yīng)電壓)

如何鑒別電容性和電感性耦合干擾？

電路性耦合電路1中的騷擾通過阻抗耦合到電路2中，形成干擾敏感設(shè)備

受電磁騷擾影響的電路、設(shè)備或系統(tǒng)均稱為敏感體電磁敏感性（electromagneticsusceptibility）

在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。敏感性高，抗擾性低?？箶_度電平：將某給定電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作保持所需性能等級時的最大騷擾電平?？箶_度限值：規(guī)定的最小抗擾性電平。發(fā)射電平：由某裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射所產(chǎn)生的電磁騷擾電平。發(fā)射限值：規(guī)定的電磁騷擾源的最大發(fā)射電平。電磁兼容電平：預(yù)期加在工作于指定條件的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)上規(guī)定的最大電磁騷擾電平抗擾度裕量：抗擾度限值與電磁兼容電平之比。發(fā)射裕量：電磁兼容電平與發(fā)射限值之比。電磁兼容裕量：抗擾度限值與發(fā)射限值之比。電磁干擾形成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、變頻調(diào)速器（敏感源）開關(guān)電源數(shù)字視頻設(shè)備220AC電磁干擾現(xiàn)象數(shù)字脈沖電路時域與頻域時域波形頻譜分量付立葉級數(shù)(周期)付立葉變換(非周期)示波器觀察頻譜分析儀觀察EMC分析更多是在頻域中進(jìn)行，并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頻域中規(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，對時間和相位等關(guān)注很少譜密度頻率很低時頻率較低時高頻時簡化：不考慮相位，d諧波幅度（電壓）trV1/tr頻率（對數(shù)）兩個轉(zhuǎn)折點在處理EMC問題時，應(yīng)使圖中的兩個轉(zhuǎn)折點往低頻壓，故,tr應(yīng)大一些，即脈沖應(yīng)寬一些，上升沿應(yīng)大一些，所以在選器件時，開關(guān)速度能滿足需要即可，不能用開關(guān)速度太快。TTL電平的1MHz時鐘脈沖的頻譜

15GHz,上升沿20ps的CMOS時鐘脈沖的頻譜1V,1s矩形脈沖的頻譜注：只有一個轉(zhuǎn)折點不同脈沖的頻譜

脈沖波形有較寬的頻率帶寬頻率幅度在低頻段較高，在高頻段較低，下降的速度與脈沖邊沿與陡度有關(guān)，越陡，下降越慢電磁兼容的角度，希望頻譜帶要窄，因為，高頻時串?dāng)_和輻射強電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEC：InternationalElectrotechnicalCommissionCISPR:InternationalSpecialCommitteeonRadioInterferenceCENELEC:EuropeanCommitteeforElectrotechnicalStandardization歐盟電磁兼容指令該指令的保護對象為：該指令的適用范圍包括：歐盟電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與IEC標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)體系EMC基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)EMC通用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)民用電子產(chǎn)品抗擾度標(biāo)準(zhǔn)典型民用電子產(chǎn)品所需滿足電磁抗擾度標(biāo)準(zhǔn)民用電子設(shè)備的電磁騷擾標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系國內(nèi)外電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)比較國內(nèi)目前已經(jīng)制定并頒布的相關(guān)民用標(biāo)準(zhǔn)測量的意義：就當(dāng)前的水平看，數(shù)學(xué)建模計算及計算機仿真的結(jié)果與實際情況的誤差往往還很大。最終判定是否滿足系統(tǒng)要求的指標(biāo)，只有依靠實際測量。因而測量對于電磁兼容領(lǐng)域來說，顯得格外重要，并且由于電磁噪聲的特點，因而使得對測量儀表、測量場地與測量方法要求十分嚴(yán)格。這些詳細(xì)而嚴(yán)格的要求都是通過《標(biāo)準(zhǔn)》予以制定的。電磁兼容性測量EMC=EMI+EMSEMI=CE+REEMS=CS+RS電磁兼容的測量順序傳導(dǎo)干擾發(fā)射的測量傳導(dǎo)干擾發(fā)射的儀器配置：電源EUTLISN接收機計算機或打印機→→→↓其中各參數(shù)取值如下：。LISN在電路中有三個基本作用a.在10kHz～30MHz頻率范圍內(nèi)，為相線與地線之間和中性線與地線之間提供50Ω的恒定阻抗，主要是由C1、R1和R2這條支路來完成，其中C1起隔斷直流的作用，R1所起的作用是在R2萬一斷路時給C1提供一個放電回路。b.使頻率為50Hz或60Hz的有用信號順利通過，主要由50μH的電感來完成，對于50Hz的電源頻率，50μH的電感相當(dāng)于短路。c.給被測設(shè)備(EquipmentUnderTest-EUT)提供傳導(dǎo)干擾通道并阻止電源側(cè)的傳導(dǎo)干擾，主要由50μH的電感和電容C2來完成，對于高頻的電源噪聲信號，50μH的電感相當(dāng)于斷路，而C2可以使高頻的電源噪聲返回電源端，盡量使LISN所測得的噪聲均是由被測設(shè)備產(chǎn)生的。傳導(dǎo)騷擾在標(biāo)準(zhǔn)實驗室的測試情況U（dBμV）f(MHz)電動工具和類似器具的干擾允許值曲線圖示

電源EUTLISN接收機計算機或打印機→→↓輻射發(fā)射的儀器配置：↓輻射干擾發(fā)射的測量天線測量電場的天線：雙錐天線：20M~300MHz對數(shù)周期天線：30M~450MHz80M~1300MHz450M~2500MHz輻射騷擾在標(biāo)準(zhǔn)實驗室的測試情況電磁輻射的騷擾實驗（IT設(shè)備）汽車設(shè)備的輻射騷擾實驗測試天線——雙錐天線測試天線——對數(shù)周期天線陣子長度L陣子距離R陣子直徑d振子的長度：振子間的距離：振子的直徑天線陣子的長度縮短越快，其通帶內(nèi)的電特性越差，反之，雖然天線的尺寸加大，但通帶內(nèi)的電特性較好對于對數(shù)周期天線，每對振子只諧振于某一個頻率，在此頻率上，只有該振子及其相鄰的一些振子具有接收與發(fā)射的能力，這些振子稱為激活區(qū)，當(dāng)工作頻率由低變高時，激活區(qū)從天線的長振子端向短振子端移動。最長的振子對應(yīng)最低的工作頻率，而最短的振子對應(yīng)最高的工作頻率。最長波長：最短波長：傳導(dǎo)抗擾度的測量耦合探頭信號源→EUT→傳導(dǎo)抗擾度的儀器配置功率放大器→*工作頻率：9