第1讲电磁兼容概述

1、第第1 1讲讲 电磁兼容概述电磁兼容概述电磁兼容基础电磁兼容基础Agendap 电磁兼容的概念电磁兼容的概念p 电磁干扰及危害电磁干扰及危害p 电磁干扰的三个要素电磁干扰的三个要素p 常见电磁干扰源常见电磁干扰源p 电磁兼容工程实现方法电磁兼容工程实现方法p 电磁兼容标准体系电磁兼容标准体系p 电磁兼容试验电磁兼容试验p 名词术语的理解名词术语的理解p 电磁兼容单位和换算关系电磁兼容单位和换算关系1 什么是电磁兼容 电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中与其他电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中与其他电子设备电子设备共处共处的能力。（的能力。（ 辞海辞海19891989年版年版P1554P1554）

2、 “设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的一起执行各自功能的共存共存状态状态”。 - GJB72- GJB728585电磁干扰和电磁兼容性名词术语电磁干扰和电磁兼容性名词术语 电磁兼容性是设备的一种能力，它在其电磁环境电磁兼容性是设备的一种能力，它在其电磁环境中能中能完成自身的功能完成自身的功能，而，而不至于在其环境中产生不允不至于在其环境中产生不允许的干扰许的干扰。 -国际电工技术委员会（国际电工技术委员会（IECIEC）电磁兼容电磁兼容(EMC )(EMC )的内涵：的内涵： 一方面不产生对其它系统的电磁干扰一方面不产生对其它系统

3、的电磁干扰(EMI )(EMI )；另一方面不易被其它系统产生的电磁辐射所干扰，另一方面不易被其它系统产生的电磁辐射所干扰，称之为电磁敏感度称之为电磁敏感度(EMS)(EMS)。1 什么是电磁兼容 EMCEMCEMIEMIEMSEMS被被AM-39“飞鱼飞鱼”反舰导弹击中的反舰导弹击中的“谢菲尔德谢菲尔德”号驱逐舰号驱逐舰619671967年年7 7月月2929日日, ,上午上午11 11点，正当点，正当“福福莱斯特莱斯特”号号 航空母舰准备第二次弹射飞航空母舰准备第二次弹射飞机时，一枚机时，一枚“阻尼阻尼”空地火箭意外地从停空地火箭意外地从停在舰艉飞行甲板末端的在舰艉飞行甲板末端的F-4F-

4、4飞机机翼下点飞机机翼下点火，击中了一架火，击中了一架A-4A-4攻击机的油箱。油箱攻击机的油箱。油箱随即爆炸，大火迅速燃遍了整个飞行甲板随即爆炸，大火迅速燃遍了整个飞行甲板并且引起了军械库的爆炸。在这场灾难中，并且引起了军械库的爆炸。在这场灾难中，共有共有134134人死亡，人死亡，2727架飞机被毁，另有架飞机被毁，另有4343架严重受损架严重受损, ,经济损失高达经济损失高达72007200万美元。万美元。u“谢菲尔德谢菲尔德”号导弹驱逐舰；号导弹驱逐舰；u美国航空母舰美国航空母舰“福莱斯特福莱斯特”；u“黑鹰黑鹰”直升机；直升机；2 电磁干扰及危害u 短波电台不能全功率发射，否则干扰正

5、常短波电台不能全功率发射，否则干扰正常通信。通信。u 尾传动轴因未做好电磁兼容防护致使机通有尾传动轴因未做好电磁兼容防护致使机通有噪音。噪音。 u 短波电台与超短波电台不处在同一空间中。短波电台与超短波电台不处在同一空间中。 2 电磁干扰及危害开关电源开关电源数字脉冲电路数字脉冲电路数字数字视频视频设备设备220AC2 电磁干扰及危害n 电磁干扰有三大危害：电磁干扰有三大危害： (1)电磁干扰会破坏或降低机载设备的工作性能；电磁干扰会破坏或降低机载设备的工作性能； (2)电磁干扰能量可能引起易燃易爆物的起火和电磁干扰能量可能引起易燃易爆物的起火和爆炸，造成武器装备的失灵、储油罐起火爆炸，爆炸，

6、造成武器装备的失灵、储油罐起火爆炸，带来巨大经济损失和人身伤亡；带来巨大经济损失和人身伤亡； (3)电磁干扰能量可对人体组织器官造成危害，电磁干扰能量可对人体组织器官造成危害，危及人类的身体健康。危及人类的身体健康。2 电磁干扰及危害干扰源干扰源 敏感设备敏感设备 耦合途径耦合途径 3 电磁干扰的三个要素干扰源干扰源 敏感设备敏感设备 耦合途径耦合途径 切切 断断抑抑 制制防防 护护3 电磁干扰的三个要素雷电雷电NEMP脉冲电路脉冲电路ESD无线通信无线通信感性负载通断感性负载通断直流电机、变频调速器直流电机、变频调速器4 常见电磁干扰源美军联合作战部队展开的无线电发射源美军联合作战部队展开的

7、无线电发射源100 MHz300 MHz1000 MHz3000 MHz6000 MHz45KM45KM31503150平方平方 公里公里XXXXX 70 KM 70 KM一个空军远程作战部队（航空队）一个空军远程作战部队（航空队）N22YF 陆军一个重型师陆军一个重型师 一个航母战斗编队一个航母战斗编队4 常见电磁干扰源电电磁磁干干扰扰源源系统系统外干外干扰源扰源自然干自然干扰源扰源大气干扰大气干扰天电干扰、雷电干扰天电干扰、雷电干扰太阳噪声太阳噪声宇宙干扰宇宙干扰人为干人为干扰源扰源友邻干扰友邻干扰雷达发射机、通信发射机、电子战干扰机、雷达发射机、通信发射机、电子战干扰机、导航发射机导航发

8、射机敌方干扰敌方干扰电磁脉冲、电子对抗电磁脉冲、电子对抗民用干扰民用干扰大功率发射机、广播发射机、微波中继站、大功率发射机、广播发射机、微波中继站、电视台、输电线、点火系统、电气铁路电视台、输电线、点火系统、电气铁路系统系统内干内干扰源扰源固有干固有干扰源扰源接触噪声、热噪声接触噪声、热噪声人为干人为干扰源扰源计算机、雷达发射机、通信发射机、电子战干扰机、导航发计算机、雷达发射机、通信发射机、电子战干扰机、导航发射机、电源、开关转换、非线性互调、反射、放电射机、电源、开关转换、非线性互调、反射、放电 复杂电磁环境中直升机可能面临的干扰列表复杂电磁环境中直升机可能面临的干扰列表4 常见电磁干扰源

9、 ( (一一) )接地技术：接地技术：是抑制电是抑制电磁干扰，保证设备电磁兼磁干扰，保证设备电磁兼容性，提高可靠性的一种容性，提高可靠性的一种重要手段重要手段。5 电磁兼容工程实现方法搭接：搭接：使两个构件低阻抗使两个构件低阻抗连接。防止电荷积累；避连接。防止电荷积累；避免天线互调干扰。免天线互调干扰。搭接带搭接带 屏蔽层屏蔽层 系系 统统 ( (二二) )屏蔽技术：屏蔽技术： 屏蔽技术是实际工程屏蔽技术是实际工程应用中广泛采用的抑制电应用中广泛采用的抑制电磁干扰的有效方法之一。磁干扰的有效方法之一。5 电磁兼容工程实现方法19 A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5A6A65 电磁兼容工程

10、实现方法5 电磁兼容工程实现方法 ( (三三) )滤波技术：滤波技术： 在保证电气设备或系统的电磁兼容性中，屏在保证电气设备或系统的电磁兼容性中，屏蔽和滤波都起着重要的作用。如果说屏蔽主要是蔽和滤波都起着重要的作用。如果说屏蔽主要是为了防护辐射性电磁干扰，那么滤波则主要是为为了防护辐射性电磁干扰，那么滤波则主要是为了抑制不需要的传导性电磁干扰。了抑制不需要的传导性电磁干扰。 电磁兼容标准电磁兼容标准 干扰发射干扰发射 敏感度敏感度 传传 导导 辐辐 射射 传传 导导 辐辐 射射电源线电源线信号信号/控制线控制线天线端口天线端口 电电 场场 磁磁 场场 电源线电源线/信号线信号线 射频射频 瞬态

11、瞬态天线端天线端口口 电电 场场 磁磁 场场 静静 电放电电放电 6 电磁兼容标准体系 基础标准基础标准 电磁兼容标准电磁兼容标准 通用标准通用标准 产品标准产品标准 被引用到被引用到被引用到被引用到6 电磁兼容标准体系国家或组织国家或组织 制订单位制订单位 标标 准准 编编 号号 IEC CISPR CISPR Pub. IEC TC77 IEC 欧共体CENELEC EN 美国FCC，MIL FCC Part , MIL-STD. 日本 VCCI VCCI 中国质量技术监督局, 国防部门GB - GJB - 6 电磁兼容标准体系电磁发射试验电磁发射试验敏感度或抗扰度试验：敏感度或抗扰度试验

12、：开阔场（民用标准）开阔场（民用标准）屏蔽暗室屏蔽暗室可在普通环境中，但可在普通环境中，但是注意对周围设备的是注意对周围设备的影响影响n电磁兼容试验场地电磁兼容试验场地7 电磁兼容试验EUT旋转找最大面旋转找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米米屏蔽墙屏蔽墙测试仪测试仪n辐射发射测试辐射发射测试7 电磁兼容试验8 名称术语的理解u电磁骚扰与电磁干扰电磁骚扰与电磁干扰 电磁骚扰电磁骚扰是指任何可能引起设备性能降低、是指任何可能引起设备性能降低、或对有生命物质产生损害作用的电磁现象。或对有生命物质产生损害作用的电磁现象。 电磁干扰电磁干扰则是指由电磁骚扰引起的设备则是指由电磁骚扰引起的设备

13、或传输通道性能的下降。或传输通道性能的下降。8 名称术语的理解u电磁敏感与电磁兼容电磁敏感与电磁兼容 电磁敏感电磁敏感是指由于电磁能量造成设备性是指由于电磁能量造成设备性能下降的难易程度。能下降的难易程度。 电磁兼容电磁兼容指设备所产生的电磁能量既不指设备所产生的电磁能量既不对其他设备产生干扰，也不受其他设备的电对其他设备产生干扰，也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。磁能量干扰的能力。8 名称术语的理解u电磁骚扰与电磁干扰电磁骚扰与电磁干扰u电磁敏感与电磁兼容电磁敏感与电磁兼容u传导干扰与辐射干扰传导干扰与辐射干扰9 电磁兼容计量单位和换算关系9 电磁兼容计量单位和换算关系u功率的分贝单位功率

14、的分贝单位u电压的分贝单位电压的分贝单位u电流的分贝单位电流的分贝单位)lg(1021PPdBp)lg(2021UUdBU)lg(2021IIdBI9 电磁兼容计量单位和换算关系u电场强度、磁场强度和功率密度的分贝单位电场强度、磁场强度和功率密度的分贝单位远场区内，远场区内，)lg(2021EEdBE电压：电压：用用1V、1mV、1 V 为参考（例如：为参考（例如：1 V = 0dB V），）， 则单位为：则单位为：dBV、dBmV、dB V 等等电流：电流：用用1A、1mA、1 A 为参考，则：为参考，则：dBA、dBmA、dB A场强：场强：用用1V/m、1 V/m 为参考，则：为参考，则：dBV/m、dB V/m 等等功率：功率：用用1W、1mW 为参考，则：为参考，则：dBW、dBm等等n用分贝