EMC第二章EMI及其耦合途径

1、第二章第二章 电磁干扰电磁干扰(EMI)及其耦合途径及其耦合途径 (EMI: Electromagnetic Interference)第一章第一章 绪论绪论 （ 第四章第四章 EMI滤波滤波第五章第五章 EMI接地与搭接接地与搭接第六章第六章 电路的电路的EMC设计设计 第三章第三章 EMI屏蔽屏蔽第七章第七章 EMC标准及测量标准及测量2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.2 电磁骚扰源电磁骚扰源2.3 电磁骚扰传播途径电磁骚扰传播途径2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 1 电磁干扰电磁干扰 电磁骚扰仅仅是电磁现象，既客观存在的一种物理现

2、象。它可能引电磁骚扰仅仅是电磁现象，既客观存在的一种物理现象。它可能引起降级或损害，但不一定已经形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起降级或损害，但不一定已经形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起的后果。起的后果。 虽然电磁骚扰与电磁干扰有一定区别，但是工程上往往不加明确划虽然电磁骚扰与电磁干扰有一定区别，但是工程上往往不加明确划分，并统一缩写为：分，并统一缩写为：EMI。3、电磁干扰三要素电磁干扰三要素骚扰源骚扰源耦合途径耦合途径敏感单元敏感单元 EMC主要就是：抑制骚扰源发出的电磁干扰；阻断干扰耦合途径；主要就是：抑制骚扰源发出的电磁干扰；阻断干扰耦合途径；提高敏感接受单元的抗扰能力。提高

3、敏感接受单元的抗扰能力。2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念1、电磁发射电磁发射 electromagnetic emission “从源向外发出电磁能的现象。从源向外发出电磁能的现象。”2、电磁噪声电磁噪声 electromagnetic noise “一种明显不传送信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组一种明显不传送信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组合。合。”3、自然噪声自然噪声 natural noise “来源于自然现象而不是由机械或其他人造装置产生的噪声。来源于自然现象而不是由机

4、械或其他人造装置产生的噪声。”4、人为噪声人为噪声 man-made noise “由机械或其它人造装置所产生的噪声。由机械或其它人造装置所产生的噪声。” 喀呖声喀呖声( click): “持续时间不大于持续时间不大于200ms，两个扰动之间的间隔至少为，两个扰动之间的间隔至少为200ms的扰动的扰动 ” 。一个喀呖声可以包括数个脉冲。一个喀呖声可以包括数个脉冲。5、 电磁环境电磁环境 electromagnetic environment “存在于给定场所的所有电磁现象总和。存在于给定场所的所有电磁现象总和。”2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关

5、常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念6、无用信号无用信号 unwanted signal，undesired signal “可能损害有用信号接收的信号。可能损害有用信号接收的信号。”7、干扰信号干扰信号 interfering signal “损害有用信号接收的信号。损害有用信号接收的信号。” 干扰信号是任何情况下都是有害的；而无用信号在某些条件下可能是无干扰信号是任何情况下都是有害的；而无用信号在某些条件下可能是无害的。害的。8、抗扰度抗扰度 （对骚扰的）（对骚扰的） immunity (to a disturbance) “装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。装置、

6、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。”9、电磁敏感度电磁敏感度 electromagnetic susceptibilityEMS “在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在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。能力。” 这里应该注意的是敏感性高这里应该注意的是敏感性高抗扰度低。实际上，抗扰度与敏感性抗扰度低。实际上，抗扰度与敏感性都能反映装置、设备或系统的抗干扰能力，仅仅是从不同的角度而言。都能反映装置、设备或系统的抗干扰能力，仅仅是从不同的角度而言。在国际与国内，军用标准体系常用敏感性这一术语；而民用标准体系惯在国际与国内，军用标准体系常

7、用敏感性这一术语；而民用标准体系惯用抗扰度一词。用抗扰度一词。2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念10、电平电平（时变量的）（时变量的） level (of time varying quantity) “用规定方式、在规定时间间隔内求得的变量用规定方式、在规定时间间隔内求得的变量(诸如功率或场参数等诸如功率或场参数等)的的平均值或加权值。平均值或加权值。” 注意：注意：与电路中电平术语的区别。与电路中电平术语的区别。 电平可用对数来表示，例如相对某一参考值的分贝数。电平可用对数来表示，例如相对某一参考值

8、的分贝数。11、骚扰限值骚扰限值（允许值）（允许值） limit of disturbance “对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平。对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平。”12、干扰限值干扰限值（允许值）（允许值） limit of interference “电磁骚扰使装置、设备或系统最大允许的性能降低。电磁骚扰使装置、设备或系统最大允许的性能降低。”13、（电磁）、（电磁）兼容电平兼容电平 (electromagnetic) compatibility level “预期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上规定的最大电磁骚扰预期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上规定的最大

9、电磁骚扰电平。电平。”14、（骚扰源的）、（骚扰源的）发射电平发射电平 emission level (of a disturbance source) “ 用规定的方法测得的由特定装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰用规定的方法测得的由特定装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰电平。电平。”15、发射限值发射限值 （来自骚扰源）（来自骚扰源） emission limit (from a disturb source) “规定电磁骚扰源的最大发射电平。规定电磁骚扰源的最大发射电平。”2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常

10、用术语及其概念16、发射裕量发射裕量 emission margin “装置、设备或系统的电磁兼容电平与发射限值之间的差值。装置、设备或系统的电磁兼容电平与发射限值之间的差值。”17、抗扰度电平抗扰度电平 immunity level “将某给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工将某给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作、并保持所需性能等级的最大骚扰电平。作、并保持所需性能等级的最大骚扰电平。”18、抗扰度限值抗扰度限值 immunity limit “规定的最小抗扰度电平。规定的最小抗扰度电平。”19、抗扰度余量抗扰度余量 immunity margin “

11、装置、设备或系统的抗扰度限值与电磁兼容电平之间的差值。装置、设备或系统的抗扰度限值与电磁兼容电平之间的差值。”20、电磁兼容余量电磁兼容余量 electromagnetic compatibility margin “装置、设备或系统的抗扰度限值与骚扰源的发射限值之间的差值。装置、设备或系统的抗扰度限值与骚扰源的发射限值之间的差值。”21、骚扰抑制骚扰抑制 disturbance suppression “削弱或消除电磁骚扰的措施。削弱或消除电磁骚扰的措施。”22、干扰抑制干扰抑制 interference suppression “削弱或消除电磁干扰的措施。削弱或消除电磁干扰的措施。”2.1

12、 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念23、基带基带 Baseband “信号在用调制载波频率构成传输信号或射频信号之前所占有的频带。信号在用调制载波频率构成传输信号或射频信号之前所占有的频带。”24、宽带发射宽带发射 broadband emission “频谱能量分布相当均匀而且连续，以至于当测量仪器或接收机在几倍频谱能量分布相当均匀而且连续，以至于当测量仪器或接收机在几倍接收机带宽的频率范围内调谐时都无明显变化的一种发射。接收机带宽的频率范围内调谐时都无明显变化的一种发射。”25、窄带发射窄带发射 narr

13、owband emission “比测量仪器或接收机的带宽窄的一种发射。比测量仪器或接收机的带宽窄的一种发射。”26、乱真发射乱真发射 spurious emission “在需要的带宽以内或以外，与被传输信息无关的一个或多个频率上的在需要的带宽以内或以外，与被传输信息无关的一个或多个频率上的发射。发射。”电源滤波器电源滤波器通风板通风板电缆接线板电缆接线板通风板通风板2.1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念27、电波暗室电波暗室 anechoic chamber “用来进行辐射试验测量的微波（通常高于用来进

14、行辐射试验测量的微波（通常高于200MHz）暗室，在高于某）暗室，在高于某些规定频率些规定频率(如如1GHz)上，暗室墙壁的电压反射系数通常小于上，暗室墙壁的电压反射系数通常小于0.01(40dB)。”28、开放式室外试验场开放式室外试验场 openspace site “用于测量辐射电磁干扰的试验场地用于测量辐射电磁干扰的试验场地” 。此场地应是敞开的，平坦的，。此场地应是敞开的，平坦的，并且远离建筑物、电力线、围墙、地下电缆、地下管道。此场地的环境电并且远离建筑物、电力线、围墙、地下电缆、地下管道。此场地的环境电磁场电平应该相当低，以便在所选择的任一试验频率上进行辐射发射试验。磁场电平应该

15、相当低，以便在所选择的任一试验频率上进行辐射发射试验。实际上，这种要求不可能完全实现。实际上，这种要求不可能完全实现。马达驱动高度扫描天线杆天 线防雨棚转转 台台 和和 桌桌 子子金属网地面椭 圆 区 内 没 有 其 它 物 体29、天线系数天线系数 antenna factor “测量仪器或接收机输入端电压与场强之比；它包括天线有效长度、失测量仪器或接收机输入端电压与场强之比；它包括天线有效长度、失配以及传输损耗等效应。配以及传输损耗等效应。”30、在电磁波传输和天线理论中，经常采用电尺寸的概念。设在电磁波传输和天线理论中，经常采用电尺寸的概念。设L为物理尺为物理尺寸，寸， 为波长，为波长，

16、v为波的传播速度，为波的传播速度，f为波的频率，定义电尺寸为波的频率，定义电尺寸k： 即，单位波长的物理尺寸即，单位波长的物理尺寸 ，若，若 ,可认为是电小尺寸。可认为是电小尺寸。 一个结构的电长度取决于物理尺寸、激励源的频率和波在媒介中的传播一个结构的电长度取决于物理尺寸、激励源的频率和波在媒介中的传播速度。（此结构完全处于该媒介中）速度。（此结构完全处于该媒介中）波在一个振动周期内传播的距离。它可以波在一个振动周期内传播的距离。它可以用相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达，在交变或振荡现象中，一个完整波的用相邻两个波峰或波谷之间的距离来表达，在交变或振荡现象中，一个完整波的位移位移 。 2.

17、1 电磁干扰及其相关基础概念电磁干扰及其相关基础概念2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念电磁干扰相关常用术语及其概念/Lk )/(fv101L2.2 电磁干扰电磁干扰(骚扰骚扰)源源 清楚清楚电磁干扰来源电磁干扰来源以便产品设计时，以便产品设计时，EMC应注意哪些防备应注意哪些防备(对内、对内、对外对外)。 电磁干扰无处不在，一般可分两大类：自然干扰、人为干扰。电磁干扰无处不在，一般可分两大类：自然干扰、人为干扰。雷电等自然干扰雷电等自然干扰脉冲电路脉冲电路 人为干扰人为干扰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（敏感源敏感源）其他分类：其他分类：根据电磁干扰的

18、耦合途径、性质、方式、频谱宽度、频率范围等进行分类，如：电场干扰、磁场干扰和电磁场干扰；宽带干扰电场干扰、磁场干扰和电磁场干扰；宽带干扰和窄带干扰，传导干扰，辐射干扰等等。和窄带干扰，传导干扰，辐射干扰等等。 2.2. 1 自然干扰源自然干扰源 系指：来源于自然现象、非人工装置产生的电磁干扰，主要有：大气系指：来源于自然现象、非人工装置产生的电磁干扰，主要有：大气噪声源、太空噪声源、太空(天电天电) 噪声源。噪声源。 大气噪声，如雷电、沙尘暴等。大气噪声，如雷电、沙尘暴等。沙尘暴：沙尘暴：带电尘粒与介质或导电表面带电尘粒与介质或导电表面摩擦相撞摩擦相撞 交换电荷形成电晕放电。交换电荷形成电晕放

19、电。雷电：雷电：正负电荷雷云相互接近、或带正负电荷雷云相互接近、或带电荷雷云在地面凸起物感应异性电荷并接近电荷雷云在地面凸起物感应异性电荷并接近产生强烈放电。产生强烈放电。 太空太空(天电天电) 噪声，如，噪声，如，太阳黑子、太阳耀斑活动引起的磁暴产生的电太阳黑子、太阳耀斑活动引起的磁暴产生的电磁干扰，频谱一般数磁干扰，频谱一般数kHz数数MHz，影响短波通信甚至电力系统供电影响短波通信甚至电力系统供电。来。来自银河系及遥远星系的宇宙辐射干扰自银河系及遥远星系的宇宙辐射干扰(高能粒子运动、恒星体爆炸等高能粒子运动、恒星体爆炸等)，2.2 电磁干扰电磁干扰(骚扰骚扰)源源 尤其雷电，尤其雷电，除

20、直接雷击外除直接雷击外(破坏范围有限，数破坏范围有限，数m2 数十数十m2 不等不等)，通过电磁，通过电磁感应在雷电周围设备或线路上产生的干扰不容忽视感应在雷电周围设备或线路上产生的干扰不容忽视。因为：因为：雷电脉冲放电雷电脉冲放电电流电流强强大、产生强大电磁场大、产生强大电磁场(数百数百kA兆兆A，上升时间可为微秒级，持续时间几十，上升时间可为微秒级，持续时间几十s 数数秒不等秒不等) ；频带很宽；频带很宽(数数Hz 数兆数兆Hz 不等，能量主要集中在数千不等，能量主要集中在数千 数十数十kHz )，电，电磁干扰传播很远；发生频繁磁干扰传播很远；发生频繁(据统计全世界每秒平均约发生数百次雷电

21、据统计全世界每秒平均约发生数百次雷电)等等 。2.2. 1 自然干扰源自然干扰源 雷电的危害：雷电放电速度很快，雷电流的幅值很大，陡度很高，且其雷电的危害：雷电放电速度很快，雷电流的幅值很大，陡度很高，且其电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关。直击雷电流的大小与土壤电阻率、雷击点的散流电阻有关。直击雷直接雷击在建直接雷击在建筑物和设备上而发生的机械效应和热效应。感应雷筑物和设备上而发生的机械效应和热效应。感应雷雷电流产生的电磁效应雷电流产生的电磁效应和静电效应。高电位引入和静电效应。高电位引入雷电流沿电气线路和管道引入建筑或设备内部。雷电流沿电气线路和管道引入建筑或设备内部。-雷电雷电

22、中国的雷电日中国的雷电日在一年中，能听到一声（或以上）雷声的总天数在一年中，能听到一声（或以上）雷声的总天数 自然干扰源自然干扰源干扰信号干扰信号频谱一般数频谱一般数MHz数数GHz ：对宇航、通信系统设：对宇航、通信系统设备及其信号处理可能造成严重影响。备及其信号处理可能造成严重影响。 自然干扰源自然干扰源主要主要影响影响宇航、通信以及一些军用设备及其信号处理，宇航、通信以及一些军用设备及其信号处理，大部分工业民用电气设备以及电力电子设备，一般着重注意雷电干扰。大部分工业民用电气设备以及电力电子设备，一般着重注意雷电干扰。2.2 电磁干扰电磁干扰(骚扰骚扰)源源2.2. 2 人为干扰源人为干

23、扰源 系指：来源于人们制造的各种电气、电子设备产生的无意识电磁干扰系指：来源于人们制造的各种电气、电子设备产生的无意识电磁干扰(电子对抗等有意识干扰除外电子对抗等有意识干扰除外)。人为干扰源有多种分类方式：。人为干扰源有多种分类方式：(1) 根据干扰与电气电子装置功能的关系，人为干扰源可以分为功能性干根据干扰与电气电子装置功能的关系，人为干扰源可以分为功能性干扰源以及非功能性干扰源。扰源以及非功能性干扰源。 功能性干扰源功能性干扰源以发射专用信号为目的、为了特定功能而发射有用电磁以发射专用信号为目的、为了特定功能而发射有用电磁能量的电子设备，如，无线电电视广播、通信、遥感、遥控、遥测、雷达能量

24、的电子设备，如，无线电电视广播、通信、遥感、遥控、遥测、雷达等各种发射机。这些装置以向空间辐射电磁波为目的，但它同时也会在相等各种发射机。这些装置以向空间辐射电磁波为目的，但它同时也会在相应发射频率应发射频率(包括它们的高次谐波包括它们的高次谐波)范围内对其他电子装置造成干扰，这些范围内对其他电子装置造成干扰，这些电子设备引起的干扰通常为电子设备引起的干扰通常为“射频干扰射频干扰” (RF:Radio Frequency，300KHz 30GHz之间、可以辐射到空间的电磁频率之间、可以辐射到空间的电磁频率)。功能性干扰源，必须限制功功能性干扰源，必须限制功能性发射外的伴随发射以及加强电气电子产

25、品对射频干扰的抑制。能性发射外的伴随发射以及加强电气电子产品对射频干扰的抑制。 非功能性干扰源非功能性干扰源不以发射有用电磁能量为目的，在其正常运行中可能产生不以发射有用电磁能量为目的，在其正常运行中可能产生电磁干扰的那些电气电子设备，如，中高频感应加热电源、开关电源、电子镇电磁干扰的那些电气电子设备，如，中高频感应加热电源、开关电源、电子镇流器、超声波发生器、高速数字脉冲电路、高低压变配电设备、电力线路、点流器、超声波发生器、高速数字脉冲电路、高低压变配电设备、电力线路、点火系统等。绝大多数电力电子装置和设备均属于非功能性干扰源。各种电磁兼容火系统等。绝大多数电力电子装置和设备均属于非功能性

26、干扰源。各种电磁兼容标准中的发射限制主要是针对非功能性干扰源的发射而言的。标准中的发射限制主要是针对非功能性干扰源的发射而言的。2.2. 2 人为干扰源人为干扰源(2) 按照时域和频域特征，人为干扰源可分为连续干扰源和瞬态干扰源。按照时域和频域特征，人为干扰源可分为连续干扰源和瞬态干扰源。 连续干扰源引起的电磁现象主要有：交流或直流电源电压慢速波动、交连续干扰源引起的电磁现象主要有：交流或直流电源电压慢速波动、交流电三相不平衡、直流电源纹波、谐波和谐间波、直流电场和直流磁场、流电三相不平衡、直流电源纹波、谐波和谐间波、直流电场和直流磁场、交流电场和交流磁场以及引起导体或电缆上交流电场和交流磁场

27、以及引起导体或电缆上0 150kHz、150kHz以上的各以上的各种传导干扰电压和电流等。种传导干扰电压和电流等。 引起上述连续电磁干扰现象的常见设备有：引起上述连续电磁干扰现象的常见设备有：负载重且负载电流变化大负载重且负载电流变化大的设备，如电弧炉、电解设备以及电镀设备等，这些设备的负载在运行过的设备，如电弧炉、电解设备以及电镀设备等，这些设备的负载在运行过程中不断变化，引起供电电源电压波动；程中不断变化，引起供电电源电压波动；电力电子电路电力电子电路/系统、电网变压系统、电网变压器过载以及非线性负载设备，都会产生大量的谐波电流，污染电网；器过载以及非线性负载设备，都会产生大量的谐波电流，

28、污染电网；中中高压配电系统以及大功率负荷中的电缆和变压器等，都是磁场干扰源，其高压配电系统以及大功率负荷中的电缆和变压器等，都是磁场干扰源，其中的电缆还是电场干扰源；中的电缆还是电场干扰源；射频滤波器中的漏电流以及其他产生地电流射频滤波器中的漏电流以及其他产生地电流的设备都是的设备都是0 150kHz的连续传导干扰源；的连续传导干扰源；开关电源、数字电路正常工作开关电源、数字电路正常工作时，电压电流波形通常为上升沿和下降沿均很陡的周期性方波脉冲，包含时，电压电流波形通常为上升沿和下降沿均很陡的周期性方波脉冲，包含有丰富的频率分量，它们均为重要的连续传导干扰源。有丰富的频率分量，它们均为重要的连

29、续传导干扰源。 连续干扰现象或为窄带干扰频谱如谐波，也可能为具有很宽频带的周期连续干扰现象或为窄带干扰频谱如谐波，也可能为具有很宽频带的周期性干扰，如接收机本机振荡器产生的干扰具有很宽的频带。连续干扰既可性干扰，如接收机本机振荡器产生的干扰具有很宽的频带。连续干扰既可能通过电源线传导，又可能通过机壳或者天线辐射两种途径干扰其他电气能通过电源线传导，又可能通过机壳或者天线辐射两种途径干扰其他电气电子设备的正常运行。电子设备的正常运行。2.2. 2 人为干扰源人为干扰源2.2 电磁干扰电磁干扰(骚扰骚扰)源源 瞬态干扰源引起的瞬态干扰现象通常包括电压波动、瞬态干扰源引起的瞬态干扰现象通常包括电压波

30、动、电压跌落、直流或者交流电压跌落、直流或者交流电源电压的短时中断、快速瞬态脉冲群、静电放电、交流电源频率波动、传导型衰电源电压的短时中断、快速瞬态脉冲群、静电放电、交流电源频率波动、传导型衰减振荡波、交直流电压浪涌等。产生以上瞬态干扰现象的电气电子设备及其过程常减振荡波、交直流电压浪涌等。产生以上瞬态干扰现象的电气电子设备及其过程常见有：见有：电网负荷切换、低压电网故障清除、以及电路中其他产生瞬态电流的过程电网负荷切换、低压电网故障清除、以及电路中其他产生瞬态电流的过程均容易引起电压波动、电压跌落甚至直流或者交流电源电压短时中断；均容易引起电压波动、电压跌落甚至直流或者交流电源电压短时中断；

31、感性负载感性负载通、断是产生快速瞬态脉冲群的重要原因；通、断是产生快速瞬态脉冲群的重要原因；人体、机械以及电气电子设备等都是人体、机械以及电气电子设备等都是静电放电源；静电放电源；电网故障引起的电网故障引起的电网频率波动；电网频率波动；电气设备的触头发生通、断时产电气设备的触头发生通、断时产生弧光放电，引发瞬态传导型衰减振荡波，干扰强度很大；生弧光放电，引发瞬态传导型衰减振荡波，干扰强度很大；低压电网投切功率因低压电网投切功率因数校正电容器的过程，经常产生交流电网电压浪涌。数校正电容器的过程，经常产生交流电网电压浪涌。 干扰源产生的干扰可能是连续也可能是瞬态的。干扰源产生的干扰可能是连续也可能

32、是瞬态的。2.2. 2 人为干扰源人为干扰源(3) 按照干扰源的耦合途径可分为传导干扰源和辐射干扰源。按照干扰源的耦合途径可分为传导干扰源和辐射干扰源。 传导干扰源中的电磁噪声能量是以电压或电流的方式，通过金属导线传导干扰源中的电磁噪声能量是以电压或电流的方式，通过金属导线(如电源如电源线、信号线、线、信号线、PCB走线、地线等走线、地线等)、大地或者元器件、大地或者元器件(如电容器、散热器、电感器、如电容器、散热器、电感器、变压器等变压器等)等耦合到被干扰设备等耦合到被干扰设备(电路电路)。传导干扰源发射的噪声会对连接在公用电。传导干扰源发射的噪声会对连接在公用电网上的电气电子设备产生干扰，

33、各国对其噪声发射都制定有相应标准。网上的电气电子设备产生干扰，各国对其噪声发射都制定有相应标准。 通过空间电磁波辐射传播造成的干扰，称为通过空间电磁波辐射传播造成的干扰，称为“辐射干扰辐射干扰”，各国对其噪声发射，各国对其噪声发射也都制定有相应标准。也都制定有相应标准。 传导噪声的频率上限规定为传导噪声的频率上限规定为30MHz，辐射的频率下限规定为，辐射的频率下限规定为30MHz。2.3 电磁骚扰传播途径电磁骚扰传播途径将传播方式按耦合机理分类：将传播方式按耦合机理分类：电流流通路径电流流通路径2.3.1 传导耦合传导耦合 电流：电荷的移动形成电流（传导电流电流：电荷的移动形成电流（传导电流

34、IC）；电场的变化也形成电流（位移电流）；电场的变化也形成电流（位移电流ID）。）。电流流通路径：任何电流都要返回其源；电流总是沿着最小阻抗路径走。电流流通路径：任何电流都要返回其源；电流总是沿着最小阻抗路径走。 2.3.1 传导耦合传导耦合哪是最小阻抗路径？哪是最小阻抗路径？1kHz时，路径时，路径2；10kHz时，路径时，路径1。 电流返回路径走哪里？电流返回路径走哪里？Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭

35、州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所图图2.2 时域脉冲波形时域脉冲波形它的频谱密度为：它的频谱密度为：rtsf式中的单位为的单位为，的单位为的单位为MHz，

36、的单位随的单位随A的单位，的单位， 这里这里A表示电压，单位为表示电压，单位为V。)( fA)/()sin()sin(2)(MHzVftftffAfArrCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所XX /sinCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所1/ )(ffSin1/ )(rrftftSinAf2)(ACopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所1/ )(rrftftSinfAfA/2)(Copyright 杭州电子

37、科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所rtfAfA22/2)(Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所)2lg(20)(AfAfAfAlg20)/2lg(20)(ftAfArlg40)/2lg(20)(2 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所脉冲信号的频谱最大值包络脉冲信号的频谱最大值包络 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所TntTntTTTACrrn/)/sin(/)/s

38、in(/2Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所周期性脉冲信号的频谱最大值包络周期性脉冲信号的频谱最大值包络Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科

39、技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所2/r/22Dr Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所HEZmmZ 377mZHES41Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新

40、型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所2/rCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所1krjkrerIljE002sinjkrerIljH2sin0HHEE

41、rrCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所22240lIPmmIlkCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所电偶极子的几何图形电偶极子的几何图形 电偶极子产生的电势电偶极子产生的电势 电偶极子产生的电势线和电场线轮廓电偶极子产生的电势线和电场线轮廓 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所电偶极子产生的电场线电偶极子产生的电场线 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器

42、件与应用研究所jkrerISEsin002jkrerISHsin20HHEErr2224160SIPmXOYCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所平面上的缝隙辐射问题平面上的缝隙辐射问题 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所jkrerUljEsinjkrerUljH120sin0HHEErr功率密度：功率密度：22290lUPmdEUXXEmU式中，式中，为缝隙内电场的切向分量，为缝隙内电场的切向分量，为振幅值。为振幅值。Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技

43、大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所iaLrSGP2004lg100220lg10LLrSSPiibCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所iCaLrGP22016lg1002016lg10LLrSPiCb02216lg10CCCLLrPiCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所itiaLrGWLP2004lg10itiibLLrSWLP0220lg10itCi

44、iCLLrWLP024lg10ittiidLLrdlKP050lg20Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所经验公式中的经验公式中的K的数值曲线的数值曲线 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所2/rCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所

45、新型电子器件与应用研究所 电容耦合原理图电容耦合原理图 电容耦合的等效电路电容耦合的等效电路Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所gggCCCVCjCjCjVV21212121221211112122VRCjV)(j1212gCCwR)(j1212gCCwRCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所计算耦合电容的等效电路计算耦合电容的等效电路 222219012105 . 4dhhC01212CLCCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新

46、型电子器件与应用研究所电感耦合及等效电路电感耦合及等效电路 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所LIMjLeE11222两个导线之间的互感系数可以用解析的方法近似求得两个导线之间的互感系数可以用解析的方法近似求得 ：式中，式中， ， 为大地的电导率，为大地的电导率，h1，h2分别为两导线分别为两导线对地的高度，对地的高度，d为两导线间的距离，为两导线间的距离，a为导线的半径。为导线的半径。 421121021)(78. 12ln2jhhdKM4jK Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电

47、子器件与应用研究所电容耦合与电感耦合的等效电路的区别电容耦合与电感耦合的等效电路的区别Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所 注入大地中的电流的电场注入大地中的电流的电场22 rIJ当大地是均匀的：当大地是均匀的：在导电媒质中电场与电流密度在导电媒质中电场与电流密度成正比，即成正比，即 2222rIrIJECopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所1112122rrrIdrrIEdr在在r1处对无穷远产生电位处对无穷远产生电位222 rI在在r2处对无穷远产生电位处对无穷远产

48、生电位121212112rrIV于是于是r1与与r2之间产生电位差之间产生电位差Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所共模干扰电流共模干扰电流 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用

49、研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所外界电磁场在电缆上产生的差模电流外界电磁场在电缆上产生的差模电流 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所)()(BACMBCMACM

50、loadZZIZIZICMVCopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所电源线中的共模和差模干扰信号电源线中的共模和差模干扰信号 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyrig

51、ht 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所)(10263212SIAfECopyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子

52、器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子

53、器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子

54、器件与应用研究所常见传导干扰源的干扰频谱常见传导干扰源的干扰频谱 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所日常生活中使用的频率日常生活中使用的频率 Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应

55、用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所新型电子器件与应用研究所Copyright 杭州电子科技大学杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所