EMI电磁干扰简明教程课件

奇妙的电磁干扰05级第二学期电子作业2解决电磁干扰的方法

3电磁干扰对人体的危害及防护

1电磁干扰的应用举例在汽车电控系统中，传感器产生的低于1V的弱电信号很容易受到电磁干扰，成为错误信号，所以加装了屏蔽线来防止电磁干扰。一但屏蔽线损坏，ECU就会收到被干扰的信号而失去正常控制，且自诊断系统的报警灯闪烁。例如，一辆雪佛来轿车，在氧传感器附近自行加装了一个高音喇叭，电源线取自点火开关。事后不久，发现发动机报警灯不时出现报警现象，提取故障码为13(氧传感器)，测量氧传感器的输出电压，其值在0.1～0.3V间不停变化，说明氧传感器正常，但当按喇叭时，氧传感器输出信号就发生混乱，发动机的运转也瞬时失常。将喇叭拆除后，故障排除。总结：这是人为制造干扰源的典型事例。汽车电器元件的安装位置和线路布置有一定设计要求，随意加装报警及防盗等装置，会引发电控系统工作异常。

电磁干扰在军事上的应用在科索沃战争中，北约读南联盟的空袭，无论是大战还是小战，只要飞机出动，只要采取军事行动，就必须使用电子干扰装备。采用的装备主要是EC-130H专用通信干扰机和EA-6B“徘徊者”电子战飞机，对预定攻击区域实施全频谱强电磁干扰。EA-6B电子战飞机上装有雷达欺骗、通信干扰、战术杂音干扰和卡盘式箔片撒布等高技术电子对抗装置，主要遂行远距离干扰和护航干扰任务。具体方式包括发射强干扰电磁波，在进行远距离干扰时，它通常飞行在攻击编队的正前方，用布撒金屑条、投掷红外诱骗弹和实施积极干扰等方法掩护攻击编队。该机还装有反辐射导弹，对南联盟防空、雷达进行压制和打击。电磁干扰导弹致使敌方导弹偏离目标概念在电子设备及电子产品中，电磁干扰（ElectromagneticInterference）能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求，对传导性耦合需采用滤波技术，即采用EMI滤波器件加以抑制；对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下，其重要性就显得更为突出。电磁屏蔽简介屏蔽通常分为磁屏蔽和电屏蔽。

磁屏蔽指的是对磁场（H场）的屏蔽，通常是从2K－100K，磁屏蔽材料是坡莫合金，镍铁合金，镍钢合金等高磁导率的铁磁性材料，是屏蔽变压器,CRT等低频磁场源最有效的材料。应该注意的是当场强很大时，会使磁屏蔽材料饱和，降低屏蔽效能，所以要选择合适的材料、板材厚度、层数以及加工工艺。

电屏蔽指的是对电场（E场）的屏蔽，它通常可选用的屏蔽材料种类比较多吸收损耗是指电磁波穿过屏蔽罩时能量损耗的数量，吸收损耗计算式为AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t其中f：频率(MHz)μ：铜的导磁率σ：铜的导电率t：屏蔽罩厚度反射损耗(近场)的大小取决于电磁波产生源的性质以及与波源的距离。对于杆状或直线形发射天线而言，离波源越近波阻越高，然后随着与波源距离的增加而下降，但平面波阻则无变化(恒为377)。近场反射损耗可按下式计算R(电)dB=321.8-(20×lgr)-(30×lgf)-[10×lg(μ/σ)]R(磁)dB=14.6+(20×lgr)+(10×lgf)+[10×lg(μ/σ)]其中r：波源与屏蔽之间的距离。SE算式最后一项是校正因子B，其计算公式为B=20lg[-exp(-2t/σ)]此式仅适用于近磁场环境并且吸收损耗小于10dB的情况。由于屏蔽物吸收效率不高，其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加，所以校正因子是个负数，表示屏蔽效率的下降情况。屏蔽设计难点由于接缝会导致屏蔽罩导通率下降，因此屏蔽效率也会降低。要注意低于截止频率的辐射其衰减只取决于缝隙的长度直径比，例如长度直径比为3时可获得100dB的衰减。在需要穿孔时，可利用厚屏蔽罩上面小孔的波导特性；另一种实现较高长度直径比的方法是附加一个小型金属屏蔽物，如一个大小合适的衬垫。上述原理及其在多缝情况下的推广构成多孔屏蔽罩设计基础。屏蔽效能,屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE（ShieldingEffectiveness）来衡量，屏蔽效能的定义:没有屏蔽体时，从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1（1）和加入屏蔽体后，辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2（2）之比，用dB（分贝）表示。屏蔽效能表达式为(dB)

或

（dB）

能量密度包括电场分量能量密度和磁场分量能量密度，通过对由同一场源所产生的电场、磁场分量的能量密度进行比较，可以确定场源在不同区域内何种分量占主要成份，以便确定具体的屏蔽分类。能量密度的表达式由下列公式给出:电场分量能量密度磁场分量能量密度

波导是简单的管状金属结构，它在电气上呈现高通滤波器的特性。波导允许截止频率以上的信号通过，而低于截止频率的信号则被阻止或衰减，这与高通滤波器的频率特性相似。利用这个特性，我们可以设计波导的截止频率使干扰信号的频率落在波导的截止区内，这样干扰信号就不能穿过波导，换言之，波导起到了电磁屏蔽的作用。工作在截止区的波导称为截止波导。

波导的截止频率可应用下列公式计算：

对于圆形截面的波导：fcutoff＝6900/D

式中：D－直径（英寸）；fcutoff－频率（MHz）

对于矩形截面的波导：fcutoff＝5900/L

式中：L－矩形截面的对角线长度（英寸）；fcutoff－频率（MHz）要保证波导对电磁波有较大的衰减，应使波导的截止频率为要屏蔽的电磁波频率的5倍以上。当满足这个条件时，长度为T的波导对电磁波的衰减S为：

对于圆形截面的波导：S=32T/D（dB）

对于矩形截面的波导：S=27T/L（dB）

返回電磁波對人體的危害電磁波輻射能量較低，不會使物質發生游離現象，也不會直接破壞環境物質，但在到處充滿電子訊用品器材的現代生活，其電磁干擾特性卻不可掉以輕心，因為它隨時可能使人面臨危害的境地。電磁波的危害長時間使用電腦之後，會感到身體疲勞、眼睛疲倦、肩痛、頭痛、想睡、不安，這些都是受了電磁波的影響。電磁波還會使人的免疫機能下降、人體中的鈣質減少，並引致異常生產、流產、視覺障礙、阻礙細胞分裂如癌、白血病、腦腫瘤...等。此外，電磁波會散發出一種擾亂人體狀態的正離子。防护建议

1、老人、儿童和孕妇属于电磁辐射的敏感人群，在有电磁辐射的环境中活动时，应根据辐射频率或场强特点，选择合适的防护服加以防护