第一讲 电磁兼容技术讲座

! 电磁兼容技术讲座# 编者: 电磁兼容 (EM C)是与电磁环境密切相关的一门应用学科, 关注并解决各种电磁污染所提出的理论和技术课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。现 在, 人们越来越认识到 EM C 的重要性, 很多国家也在有意识地开展 EM C 教育, 以促使工程技术人员在产品与工程设计 过程中, 始终以 EM C 标准来判断和解决问题。具有 EM C 意识已是衡量当今电气、电子科技人员素质高低的一个重要标 志。现在, EM C 学科不仅只关注电磁污染问题, 而是更广泛地注重与电磁环境的保护、利用、改善相关联的理论与技术课 题。为了使广大科技人员系统地了解 EM C 知识, 特开办此讲座, 将连续介绍 ECM 测量和 ECM 标准等方面的基本知识。 第一讲　电磁兼容测量 北京中北创新科技发展有限公司 (100089) 　　随着电子技术向高频、高速、高灵敏度、高集成 度、高安装密度的新发展, 电子设备得到广泛应用。 电子设备数量多、功率大、所占频带宽, 使背景噪声 电平越来越高, 电磁环境污染日趋严重。电磁污染问 题与水、空气、噪声的污染一样, 已成为当今主要公 害之一。人们逐渐认识到电磁干扰 (EM I) 是导致电 气和电子设备不能在同一电磁环境中正常工作的主 要肇事者。由于电磁干扰的频谱很宽 (0～ 40GH z) , 它在国民经济的各个部门和人类的日常生活中起着 重要的作用, 在很多领域, 电磁兼容都起着至关重要 的作用。许多国家制定了成套的标准和规范, 研制和 生产了齐全的测量设备, 进行电磁兼容中的测量、电 磁干扰诊断和电磁兼容认证测试。 电磁兼容 (E lectrom agnetic Compartib ility—— EM C 直译为“电磁兼容性”) 是研究在有限的空间、 时间和频率资源下各种设备和系统可以相互共存而 不至于造成性能下降甚至无法正常工作的科学。其 涉及的技术领域几乎包括一切用电设备。在许多领 域, 电磁兼容性已成为电气和电子产品中必备的技 术指标或性能评价的依据, 甚至关系到一个企业或 一种产品的生死存亡。电磁兼容学科是一门尖端的 综合性学科, 它涉及到 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 、电磁场理论、天线与电 波传播、电路理论、信号分析、材料科学、工艺学和生 物医学等理论基础。 电磁兼容的常用术语 　　1. 电磁骚扰 (electrom egnetic disturbance ) : 任 何可能引起设备、装置或系统性能降低的电磁现象。 2. 电磁干扰 (electrom egnetic in terference) : 因 电磁骚扰引起设备、传输通道或系统性能下降。 3. 抗扰度 ( imm unity) : 装置、设备或系统面临 电磁骚扰不降低运行性能的能力。 4. 敏感度 ( suscep tibility) : 存在电磁骚扰的情 况下, 装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。 干扰传播的途径和干扰的机理 　　1. 干扰传播的途径 为了测量和消除电磁干扰, 首先要弄清干扰传 播的途径和干扰的机理。一般情况干扰传播的途径 很多, 因此搞清干扰形成的原因和可能传播的途径 是消除电磁干扰的关键。这就可以避免无头绪的深 究。只有掌握了电磁干扰的基本知识和具有丰富实 践经验的工程技术人员, 对各种干扰现象才能迅速 作出判断, 采取正确地消除干扰的措施。形成电磁干 扰必须同时具备 3 个条件, 它们是: 1) 干扰源, 能产 生电磁干扰的元器件; 2)接收器, 对干扰敏感的元器 件 3) 传播途经, 电磁干扰从干扰源传播到接收器上 的途径。 电磁干扰传播途径分为两种: 传导和辐射。 1) 传导　干扰信号是通过金属线路传播的, 即 干扰源和接收器之间有完整的电路连接, 这电路可 包括导线、供电系统、公共阻抗、设备机壳、金属支 架、接地线、变压器、互感和电容等集中元器件。总 之, 只要共用一个返回通路, 将两个电路直接连起 来, 就会形成传导干扰耦合。 2)辐射　干扰以电磁波的形式通过空间传播。 图 1　干扰传输途径 通常用传导发射和辐射发射来描述电子设备的 发射特性, 用传导敏感度和辐射敏感度来描述电子 设备的接收特性。任何一部电子设备它既是发射器, 又是接收器, 都可以从这 4 个方面来描述其电磁兼 容性 (如图 1 所示)。 电磁发射是指从一个电磁源发散出的电磁能 ·34·《新技术新工艺》·电磁兼容技术讲座　2001 年　第 1 期 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 量, 它包括 2 种形式: 1) 辐射发射 (辐射骚扰) , 是指 通过空间传播的有用或无用的电磁能量; 2) 传导发 射 (传导骚扰) , 是指沿导线 (如电源线、控制线或互 连线)传输的电磁能量。 电磁敏感度是设备暴露在电磁辐射下所呈现的 不希望有的响应程度, 它也分为两种形式: 1)辐射敏 感度 (辐射抗扰度) , 是对造成设备降级的辐射干扰 的度量; 传导敏感度 (传导抗扰度) , 是当引起设备不 希望有的响应或造成其性能降低时, 对电源线、控制 线或信号线上干扰信号的电流或电压的度量。 电磁兼容性测量就是要找出干扰源和干扰途径 及抗干扰的程度, 而后对症下药。电磁干扰种类繁 多, 不同的电磁干扰采取的抑制措施也不同。为了控 制电磁干扰就要认清干扰的种类, 不同的干扰类型 有不同的频谱和不同的传播途径。在一个系统内大 量的元器件都是封装在一个占地很小的空间中, 元 器件之间以及导线间距离很近, 通过电磁场产生的 耦合是很显著的, 这些耦合都可以看成是近场模。电 路特性是随着频率而变化, 频率低时, 可将传输线视 为集中参数回路, 但在高频时, 就必须考虑分布参数 和集肤效应, 不要认为印刷电路线的铜箔很薄、面积 不大就认为是纯导体, 尽管导线很短其直流电阻很 小, 但在射频时, 导线上的阻抗可能相当大, 这相当 于一个良好的辐射体。因此在处理电磁干扰时, 导线 不能视为纯导体, 而还应考虑其阻抗特性。电磁耦合 的程度取决于自感、互感和耦合电容。 电磁兼容测量 　　一个系统或一台设备的电磁兼容性能是设计出 来的, 而设计出来的产品又必须通过电磁兼容测试 来验证。电磁兼容设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 通常有 3 种, 即问题解决 法、规范法和系统法。 1. 问题的解决方法 问题解决法是先建立好系统, 再进行电磁兼容 测试。这是一种非常冒险的方法, 由于设备已经装配 好了, 再要为解决电磁兼容问题而改动设备就很困 难了。为解决电磁兼容问题可能要进行大量的拆卸, 重新设计和返工才能解决问题, 这是非常不可取的 方法。现在只是对一些老产品和老型号还用这种方 法进行 EM C 性能的摸底试验。 2. 规范法 规范法是对每个子系统包括部件和设备要符合 预先建立的标准和规范, 例如军用设备和分系统电 磁发射和敏感度要满足军标 GJB151A 的界限值要 求。根据标准中要求的 EM C 指标设计产品, 同时在 研制过程中不断的进行 EM C 测试, 以验证设备是 否符合相应的 EM C 标准和规范, 找出设备 EM C 设 计的薄弱环节进行改进。这样把问题解决在各个子 系统阶段。这比问题解决法省工省时, 可以在整个系 统实验前就能对系统的 EM C 性能提供一些预见 性。其不足之处是可能使系统引起过储备设计或提 出的指标要求不合理, 也就是说实际系统的 EM C 要求并不一定像规范要求的那样严格或宽松。只是 为了满足规范的要求而已。我国现在广泛使用这种 方法。 3. 系统法 系统法是从设计开始就预测和分析 EM C 性 能, 并在系统的设计、制造过程中不断对其进行 EM C 预测和分析, 按照 EM C 要求给出最佳工程设 计。这种方法必须用计算机完成, 它是在集 EM C 经 验和成就的基础上建立起来的。利用预先编好的设 计软件, 代入设计参数, 在计算机上直接就能分析出 EM C 的情况。这种方法是 EM C 设计的发展方向。 以上介绍了 EM C 设计 3 种方法, 不管那种方 法都离不开 EM C 的实际测试。 EM C 测试不同于电压电流等无线电参数的测 量, 它除了要有精确的测量仪器外, 还要具备符合要 求的测量场地和规定严格的测量方法。没有合格的 测量场地和不按规定的测量方法进行测试, 即使有 了精确的测量设备也测不准确。所以系统和设备的 EM C 测量要具备: 1) 测量依据的标准和规范; 2) 测 量设备; 3)测量场地。不同的电子设备和不同的使用 场合, 则依据的测量标准也不一样。要测量某一电子 设备的 EM C 性能, 首先要确定用什么标准, 一般情 况标准确定以后测量方法和测量设备及测量用场地 也就确定了。 图 2　电磁强度 　　　测量系统 “场强”通常是指电场 (E ) 分量大小或磁场 (H ) 分量大 小, 它仅适用于远场条件的测 量, 在近场时, 应分别使用“电 场强度”或“磁场强度”这两个 术语。电场和电场强度用V öm 或 dBΛV öm 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示, 磁场和磁场 强度用A öm 或 dBΛA öm 表示。 测试点电磁场强度的大小随着离开源的距离成反比 关系。 测量电磁场强度要用电磁干扰测量系统, 这个 测量系统一般是由 3 部分组成: 拾取信号的传感器 或天线; 传输信号的电缆; 用来放大、检波和指示用 的接收机 (如图 2 所示)。 (待续)　 ·44· 《新技术新工艺》·电磁兼容技术讲座　2001 年　第 1 期 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.