EMC理论与实践第一部分

EMC理论与实践第一部分演示文稿当前1页，总共140页。Copyright@杭州电子科技大学·新型电子器件与应用研究所EMC理论与实践第一部分当前2页，总共140页。电磁兼容设计第二章EMI分类与特征第一章

EMI抑制技术原理与应用第四章EMI滤波器第五章接地与搭接第六章电路的EMC设计第三章辐射干扰的抑制第七章谐波分析与抑制当前3页，总共140页。第一章EMI抑制技术原理与应用当前4页，总共140页。1.1EMC基本概念

当前5页，总共140页。引言各种电气电子设备已广泛应用于国民经济的各个部门以及人们的日常生活中。这些设备在正常运行的同时也往外发射电磁能量，可能对其他设备产生不良影响，甚至造成严重的危害，这就是电磁干扰。在有限的时间、空间和有限的频率资源条件下，由于电气电子设备的数量与日俱增，使用的密集程度越来越大，电磁干扰的严重性受到了人们的普遍关注。当前6页，总共140页。

在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁骚扰：使各种设备能正常运转。减轻恶劣的电磁环境对人类及生态产生不良的影响。电磁兼容学正是为解决这类问题而迅速发展起来的一门新兴学科。当前7页，总共140页。电磁兼容：ElectromagneticCompatibility,直译为电磁兼容性。国家标准GB/T436—1995制定工作组：对一门学科、一个领域、一个工业或技术范围来讲，应译为“电磁兼容”，以便反映整个领域，而不仅仅是一项技术指标；而对于设备、分系统、系统的性能参数来说，则应译为“电磁兼容性”。当前8页，总共140页。GB/T4365—1995，IEC60050（161）电磁兼容所下的定义为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

当前9页，总共140页。电磁环境：空间时间频谱当前10页，总共140页。历史（1）1887年德国，赫兹实验19世纪后期，马可尼火花隙实验1901年，马可尼使用铜线阵列实现了首次跨大西洋的电波发射1920年左右，开始出现各种抗电磁干扰的文章1930：电气设备的干扰，如电机、电气化铁道和电信号灯之间的无线电干扰成为主要问题。当前11页，总共140页。历史（2）第二次世界大战：无线电收发设备、导航设备以及雷达的使用，飞行器上的无线电收发设备和导航设备之间的干扰增多。电子器件的密度（主要是电子真空管）小，可逐步排查当前12页，总共140页。历史（3）20世纪50年代，场效应晶体管发明，60年代发明的集成电路（IC），70年代发明微处理器芯片。语音和数据传输需要增加，频谱变得越来越拥挤。当前13页，总共140页。电磁波的频谱划分频率(MHz)

波长(m)频段名称用途300~30GHz

1mm~10mm极高频雷达，空间通信30~3GHz10mm~100mm超高频雷达，空间通信3GHz~300MHz100mm~1m特高频视距无线通信与广播300MHz~30MHz1m~10m

甚高频视距无限通信与广播30MHz~3MHz10m~100m高频短波通信，广播3MHz~300KHz100m~1km中频无线通信与广播300KHz~30KHz1km~10km低频无线电导航30KHz~3KHz10km~100km甚低频无线电导航3KHz~300Hz100km~1Mm极低频海底通信300Hz~30Hz1Mm~10Mm工频输电当前14页，总共140页。历史（4）1979年，美国联邦通信委员会（FCC）规定所有的“数字设备”的电磁发射必须低于某个限定值。使得自愿行为变为法定的符合性程序要求。1933年国际电工技术委员会（IEC）在巴黎成立国际无线电干扰特别委员会（CISPR）当前15页，总共140页。EMI示例（1）真空吸尘器或带直流电机的家用电器打开时，电视屏幕上会有“线条”出现。运载火箭故障：1967年大力神ⅢC发生故障。火花放电当前16页，总共140页。EMI示例（2）1982年，英国与阿根廷马岛战役，英国驱逐舰HMS“谢菲尔德号”受到导弹攻击。1988年11月8日，美国UH-60黑鹰直升机。该直升机对电磁发射敏感。从1982年以来，共死亡22名军人。飞机与雷达发射机、无线电发射机，甚至城市波段（CB）发射机太近。当前17页，总共140页。EMI示例（3）1967年，美国Forrestal航空母舰驶离北越的海岸，甲板上停留了众多的加满燃油的歼击机，机上装载了1000磅的炸弹。其中一枚导弹不经意间发射，击中了另一辆飞机，造成油箱爆炸，死亡134名现役军人。大功率搜索雷达在屏蔽连接器接触片两端产生的射频（RF）电压导致了这场灾难。当前18页，总共140页。EMI示例（4）天然电磁辐射，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等；人工电磁辐射，如空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉OK机、电热毯、移动电话、微波发射站、高压电线、X光放射线发生器、激光发射器等，在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。

当前19页，总共140页。电磁辐射对人体的影响

1、生物体对电磁辐射能量的吸收

①、电离辐射和非电离辐射

电磁辐射的量子能量w＝hfh＝6.62×10-34J·S普朗克常数。

f＞3×1015Hz量子的能量可以使原子和分子电离――电离辐射，例如X射线辐射、γ射线辐射，

f＜3×1015Hz量子的能量不能使原子和分子电离――非电离辐射。

电磁干扰和电磁污染一般属于非电离辐射。当前20页，总共140页。

②、比吸收率（SAR）specificenergyabsorptionrate

定义：生物体单位时间内、单位质量吸收的电磁辐射能量（W/kg）

ρ：生物体密度，即单位时间内、单位体积吸收的电磁辐射能量，

σ：电导率

E：电场强度振幅生物体吸收辐射场能量，引起体温（或局部体温）升高。

当前21页，总共140页。③、谐振吸收

当辐射频率与生物体（或某些器官,例如眼睛、大脑）的固有频率谐振时，吸收最强。人体固有谐振频率的范围大约为30M～3000MHz，一般成年人的谐振吸收频率约为400MHz。当前22页，总共140页。2、电磁辐射对人体的影响

一般认为电磁辐射对人体的影响包括三个方面：

①、热效应

辐射功能密度S＞10mW/cm2（E＞110V/m），人体吸收的辐射能转化为热量，超过人体体温调节能力时，会引起人体（或局部组织）体温明显升高，或引起生理功能紊乱（人的体温每升高一度，基础代谢增加约5~14%，组织中的氧的需求量增加50~100%）。热效应首先损伤人体上对热比较敏感的器官，例如眼睛、大脑、男性生殖器等，例如可导致白内障（＞300mW/cm2）。

S＜10mW/cm2，不会引起体温明显的升高，但可能使体内局部小范围内出现显著的能量吸收（谐振吸收），引起生理功能的障碍。当前23页，总共140页。

②、非热效应

S＜1mW/cm2（E＜61.4V/m），长时间照射也不会引起体温明显的升高，但会出现烦躁、头晕、疲劳、失眠、记忆力减退、脱发、白血球升高、植物神经功能紊乱、脑电图和心电图的变化等症状。这些一般称为电磁辐射的非热效应，这些症状在脱离辐射源后一般是可以逐渐恢复的。

③、三致作用（致癌、致畸、致突变作用）

这是电磁辐射的远期效应，在国内外已经引起了重视，但尚无一致的意见。一些研究者的实验表明：长时间的电磁辐射可能诱发癌症，也可能引起染色体的畸变，具有致畸、致突变作用。

当前24页，总共140页。④、决定电磁辐射对生物体影响程度的几个因素

a、场强：场强越大，影响越大。

b、频率：在谐振吸收频率处，影响最大。一般是频率升

高，影响增大，微波段影响最大。

c、作用时间：电磁辐射对生物体的影响具有积累作用，

作用时间越长，影响越大。

d、与辐射源的距离:

对于偶极子天线，在天线近区E∝1/r3，在天线远区E∝1/r。辐射场强随距离的增大迅速衰减，影响减小。

e、环境温度和湿度：温度高、湿度大，生物体不易散热，影响增大。

f、辐射特性：脉冲波比连续波的影响大。

当前25页，总共140页。EMI示例（5）电磁波的致病效应随着磁场振动频率的增大而增大，频率超过10万赫兹以上，可对人体造成潜在威胁。在这种环境下工作生活过久，电磁波的干扰，使人体组织内分子原有的电场发生变化，可能给组成脑细胞的各种生物分子以一定程度的破坏。当前26页，总共140页。EMI示例（6）磁场会增加儿童得癌的风险，而且从2mG(毫高斯)起，风险开始加倍。事实上，长期处在磁场超过1mG的地方你就已经受到辐射污染了，而实际上在家中所测到的数据远远高于这个数字。

(地磁场0.3GUSS)当前27页，总共140页。EMI示例（7）小型电暖器的磁场就可以高达200mG。微波炉即使仅是插着电没有使用它，有的机型前方按键板的磁场仍可高达30~60mG，使用时的磁场则超过200mG。带变压器的低压电源一般磁场都很高，在接线的地方可以测到300mG以上，不过距离仅30厘米远就马上掉到1mG以下了。

当前28页，总共140页。1.2EMC常用术语和定义

当前29页，总共140页。

电磁骚扰ElectromagneticDisturbance—EMI“任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。”电磁干扰ElectromagneticInterference—EMI“电磁骚扰引起的设备、传输通道、系统性能的下降。”当前30页，总共140页。电磁骚扰与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象；他可能引起降级或损害，但不一定已经形成后果。而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。虽然电磁骚扰与电磁干扰有一定的区别，但是工程上往往不以明确划分，并统一缩写为—EMI。当前31页，总共140页。（电磁）发射（electromagnetic）emission“从源向外发出电磁能的现象。”电磁噪声electromagneticnoise“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。”自然噪声naturalnoise“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。”当前32页，总共140页。人为噪声man-madenoise“由机械或其它人造装置所产生的噪声。”

喀呖声click“持续时间不大于200ms，两个扰动之间的间隔至少为200ms的扰动。一个喀呖声可以包括几个脉冲。”电磁环境electromagneticenvironment“存在于给定场所的所有电磁现象总和。”当前33页，总共140页。无用信号unwantedsignal，undesiredsignal“可能损害有用信号接收的信号。”干扰信号interferingsignal“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还是有用的无害的。当前34页，总共140页。（对骚扰的）抗扰度immunity(toadisturbance)“装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。”（电磁）敏感度(electromagnetic)susceptibility—EMS“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。”这里应该注意的是敏感性高，抗扰度低。实际上，抗扰度与敏感性都反应的是装置、设备或系统的抗干扰的能力，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；而民用标准体系惯用抗扰度一词。当前35页，总共140页。（时变量的）电平level(oftimevaryingquantity)

“用规定方式在规定时间间隔内求得的诸如功率或场参数等时变量的平均值或加权值。”电平可用对数来表示，例如相对某一参考值的分贝数。骚扰限值（允许值）limitofdisturbance

“对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平。”干扰限值（允许值）limitofinterference

“电磁骚扰使装置、设备或系统最大允许的性能降低。”当前36页，总共140页。（电磁）兼容电平(electromagnetic)compatibilitylevel

“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电平。”（骚扰源的）发射电平emissionlevel(ofadisturbancesource)

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。”（来自骚扰源的）发射限值emissionlimit(fromadisturbsource)

“规定电磁骚扰源的最大发射电平。”当前37页，总共140页。

发射裕量emissionmargin

“装置、设备或系统的电磁兼容电平与发射限值之间的差值。”抗扰度电平immunitylevel

“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时的最大骚扰电平。”当前38页，总共140页。抗扰度限值immunitylimit“规定的最小抗扰度电平。”抗扰度余量immunitymargin“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。”（电磁）兼容余量(electromagnetic)compatibilitymargin“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。”当前39页，总共140页。

骚扰抑制disturbancesuppression“削弱或消除电磁骚扰的措施。”干扰抑制interferencesuppression“削弱或消除电磁干扰的措施。”当前40页，总共140页。

基带Baseband“信号在调制载波（或副载波）频率构成传输信号或射频信号之前所占有的频带。”宽带发射broadbandemission“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而无明显变化的一种发射。”窄带发射narrowbandemission“比测量仪器或接收机的带宽窄的一种发射。”乱真发射spuriousemission“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。”当前41页，总共140页。电波暗室anechoicchamber“

是用来进行辐射试验测量的微波（通常高于200MHz）暗室，在高于某些规定频率（例如1GHz）上，暗室墙壁的电压反射系数通常小于0.01（40dB）。”开放式室外试验场open—spacesite“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，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。实际上，这种要求永远不可能完全实现。当前42页，总共140页。电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板当前43页，总共140页。当前44页，总共140页。当前45页，总共140页。当前46页，总共140页。当前47页，总共140页。电磁兼容试验室的结构带风扇的通风板

主室辅助室2辅助室1可拆卸的滤波板或观察窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口结构当前48页，总共140页。半无反射室实景高度扫描天线杆天线金属地板转台上的受试件当前49页，总共140页。当前50页，总共140页。开阔场地要求长轴20米椭圆区内无金属物体

金属地平面短轴17.32米天线与受试件距离10米不同的天线在1~4米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在0.8米高的木桌上当前51页，总共140页。开阔场实景当前52页，总共140页。开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天线EUT防雨棚转台和桌子金属网地面椭圆区内没有其它物体当前53页，总共140页。

天线系数antennafactor“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。”电流探头currentprobe“是一种使用时箝在被测导线上的传感器，借助于环绕导线的磁场而产生电流。”用它可以迅速地对导线中传输的工频或射频电流进行取样，后者，通常是对射频干扰进行测量，此时，电流探头的输出端接在接收机的输入端。人工电源网络artificialmainsnetwork“接入受试设备电源线中的网络，它在射频频段为测量扰动电压提供规定的负载阻抗，并在射频频段上，使设备与供电电源隔离。”当前54页，总共140页。近场区near—fieldregions“无功近场区：紧靠着天线的、无功场起主要作用的天线区。对大多数天线常取离天线表面距离处。”“辐射近场区：在无功近场和远场区之间的天线场区，该场区随角度的分布与离天线的距离有关。如果天线的最大口径尺寸不大于波长，则该场区可能不存在。”远场区far—fieldregion“场随角度的分布基本上与天线的距离无关的天线场区。”注意：如果天线最大口径尺寸D大于基频波长λ，远场离天线的距离一般取大于处。当前55页，总共140页。倍频程octave“高端与低端为2：1的频率比。”例如：从1~2MHz、2~4MHz、500~1000MHz的频率间隔。十倍频程decade

“高端与低端为10比1的频率比。”当前56页，总共140页。电尺寸电尺寸用波长来衡量具有物理尺寸,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速度。（此结构完全处于该媒介中）当前57页，总共140页。自由空间中：非自由空间：例：聚四氟乙烯（）当前58页，总共140页。注意：自由空间空气中1m的尺寸正好是300MHz频率时候的波长。例：50MHz的波长：1m*300MHz/50MHz=6m当前59页，总共140页。电小尺寸（）：可以用集总电路模型来描述电大尺寸（）：可以用分布电路模型来描述例：最大物理尺寸为3.6m，工作频率为86MHz的电路或辐射结构的电尺寸为3.6/3.49=1.03个波长，因为自由空间中86MHz的波长是300/86=3.49m。如果将此结构置于聚氯乙烯（PVC）介质中（），电尺寸将变成2.06个波长，因为PVC中86MHz的波长是 当前60页，总共140页。分贝在电磁兼容分析中，很多物理量都与分贝（dB）有关，例如对辐射发射的限制值为dBμV/m，对传导发射的限制值为dBμV或dBμA，屏蔽体的屏蔽效能和滤波器的插入损耗都用dB度量等。并且，频谱分析仪的幅度显示刻度一般也是按照dB标示的。因此对于dB有一个正确的理解十分重要。当前61页，总共140页。EMC问题中感兴趣的单位表示量的范围非常。如电场值可以从1μV/m到200V/m，其动态范围到达8个数量级。采用dB表示：108的电压范围为160dB.分贝具有压缩数据的特点人的听力趋于对数形式，以dB为单位描述噪声纳皮尔（Napier，1550-1617年）男爵

当前62页，总共140页。

适用于海军的RE101极限当前63页，总共140页。功率：功率的基本单位为瓦（W），既焦耳/秒（J/s）引入“贝尔”（B）为单位。则为：采用贝尔的1/10，即分贝（dB）为单位，即：

式中：P1与P2应采用相同的单位。

当前64页，总共140页。应该明确dB仅为两个量的比值，是无量纲的。随着dB表示式中的参考量的单位不同，dB在形式上也可带有某种量纲。如，,是相对于1W的比值，即以1W为0dB。此时，是以带有功率量纲的dB表示，则:若以1mW为0dB,则此时的P2亦应为mW为单位，则表示式为：当前65页，总共140页。显然：频谱分析仪常以分贝毫瓦（dBm）表示其输入电平。当前66页，总共140页。电压：对于纯阻抗负载式中：P——功率，W；

V——降在电阻R上的电压，V；

R——电阻，Ω。若以分贝（dB）表示，上式可写为：右端的第一项即为电压的分贝值

当前67页，总共140页。在电磁兼容领域，常用μV为单位，此时，即以1μV为0dB。显然：推导dBμ与dBm之间的关系：

对于50Ω的系统：当前68页，总共140页。电流常以dBμA为单位，即：式中：是以μA为单位的电流。当前69页，总共140页。常见数值的dB值转换比值V或I（dB）P（dB）比值V或I（dB）P（dB）10612060615.567.7810510050513.986.991048040412.046.02103603039.544.77102402026.023.01102010100919.089.5410-1-20-10818.069.0310-2-40-20716.98.4510-3-60-30当前70页，总共140页。作业：1、将下列各量用绝对单位表示：60dBμV/m,120dBμV/m2、求下列各物理量以dB表示的比值：（1）P1=1mW，P2=20W；（2）i1=2mA，i2=0.5A;（3）v1=10mV,v2=20μ

v;当前71页，总共140页。天线在EMC中的基本常用公式及单位

天线的定义：发射天线把高频电磁能量通过各种形状的金属导体向空间辐射出去的装置。接收天线

把空间的电磁能量，通过各种形状的金属导体，转化为高频能量收集起来。当前72页，总共140页。测量电磁干扰的天线当前73页，总共140页。天线因数AF接收点的场强E（V/m）与此场强在该天线输出端生成的电压V（V）之比，表达式：两边取对数：AF=E–VAF：天线因数，单位为dB/m;E：在天线位置的场强，单位为dBμV/m;V：在天线端子上的电压，单位为dBμV。当前74页，总共140页。增益与天线因数的关系式中：G--全向天线的增益，单位为dB;f--信号频率，单位为MHz;AF--天线因数，单位为dB/m。当前75页，总共140页。VSWR

“电压驻波比”（VSWR）描述传输线与它的源或负载的失配程度，也可以描述因失配在线路上产生的驻波的幅度大小：式中：ρ——反射系数，既反射电压与入射电压之比。匹配时，，则；失配时，，则。当前76页，总共140页。场在EMC中的基本常用公式及单位

场是电磁兼容中贯穿始终的一个概念，对于场的理解也就关系到对电磁兼容的理解。

波阻抗：电场强度与磁场强度的比值电磁辐射空气阻抗，其值为377Ω其计算方法：当前77页，总共140页。近场与远场近场当干扰源到被干扰物的距离小于波长时

远场当干扰源到被干扰物的距离小于波长时远场中，波被认为是平面波，并且E场与H场以相同速率随距离的增加而衰减。所以其阻抗是一常量，并且等于自由空间阻抗即电磁辐射空气阻抗值：当前78页，总共140页。近场中，波阻抗决定于源的特性小电流，高电压的辐射体将主要产生高阻抗电场，对于频率f，介电常数为ε，在距离d处的阻抗绝对值为：大电流，低电压的辐射体将主要产生低阻抗磁场，对于频率f，磁导率为μ，在距离d处的阻抗绝对值为：

当前79页，总共140页。

附近的区域，是介于近场与远场之间的过渡区，这并不是一个精确的判断标准。当前80页，总共140页。功率密度有时用空间的功率密度S表示电磁场强度，尤其是在微波段。因为在微波波段，测量功率比测量电压容易，而且也具有实际意义。功率密度的基本单位为电磁波传送能量公式：

当前81页，总共140页。电场强度与磁场强度

根据可得磁场强度H为写为分贝形式：即：当时当前82页，总共140页。

磁通密度B（Tesla）与磁场强度H（A/m）的关系如下：式中：

——以特斯拉为单位的磁通密度；

——介质的绝对磁导率，亨/米（H/m）,在真空中

——以安/米（A/m）为单位的磁场强度。若以分贝表示，并且介质磁导率取真空中：当前83页，总共140页。屏蔽在EMC中的基本常用公式及单位

屏蔽是解决电磁兼容问题的基本方法之一，简要介绍屏蔽在电磁兼容中的基本公式及单位。材质特性阻抗

由于式中：磁导率（H/m）电导率（S/m）介电常数（F/m）因空气：当前84页，总共140页。趋肤深度趋肤深度以表示，说明金属表面电流渗入金属表面深度的情况，表示63%的表面电流渗入金属表面时的深度，或者说衰减1/e（37%）当前85页，总共140页。金属板的屏蔽效能对于已知，如何计算低频磁场、高频磁场、平面波的屏蔽效能：对于低频磁场：对于高频磁场：对平面波：对超薄型隔离膜：，式中：：源到金属隔离物的距离，单位为m；：金属隔离物的厚度，单位为mm；：MHz；当前86页，总共140页。滤波器的插入损耗与阻抗标准的滤波器几乎总是在50Ω电阻阻抗之间确定它的特性。这种情况与实际的电路不可能匹配。但是如果能够知道实际的电路阻抗，且它们也是电阻性的，则可以根据公开的50Ω值计算出期望的滤波器插入损耗。当前87页，总共140页。第一步，导出滤波器的转移阻抗：式中ILdB的是50Ω公开的插入损耗值。在其他电阻性阻抗RS（源阻抗）和RL（负载阻抗）之间的插入损耗等于：电抗性的源阻抗或负载阻抗会改变滤波器的性能，这个方程将不在适用。当前88页，总共140页。1.3电磁兼容的内容当前89页，总共140页。研究在有限空间、时间和频谱资源等条件下，各种用电设备（广义的还包括生物体）可以共存，并不致引起降级的一门科学。电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境下能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力当前90页，总共140页。具有三方面的含义：1、电磁环境应该是给定的或可预期的2、设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范所规定的电磁骚扰发射限值的要求；电磁骚扰发射就是从骚扰源向外发出骚扰能量的现象，它是引起电磁骚扰的原因3、设备、分系统或系统应满足标准或规范所规定的电磁敏感性(EMS)限值或抗干扰度限值的要求。当前91页，总共140页。实现电磁兼容的途径形成电磁干扰的基本要素：1、电磁骚扰源2、耦合途径3、敏感设备当前92页，总共140页。

电磁兼容设计的目的是使所设计的电子设备或系统在预期电磁环境中实现电磁兼容。要求是使电子设备或系统满足EMC标准的规定。能在预期的电磁环境中正常工作，无性能降低或故障对该电磁环境不是一个污染源当前93页，总共140页。需要研究的问题：1、对于电磁骚扰源的研究2、对于电磁骚扰传播特性的研究3、对于敏感设备抗干扰能力的研究4、对于测量设备、测量方法与数据处理方法的研究5、对于系统内、系统间电磁兼容性的研究当前94页，总共140页。电磁兼容学是一门新兴的综合性学科。核心仍然是电磁波，其理论基础包括数学、电磁场理论、电路理论、微波理论与技术、天线与电波传播理论、通信理论、材料科学、计算机与控制理论、机械工艺学、核物理学、生物医学以及法理学、社会学等内容当前95页，总共140页。1.4EMC标准与规范当前96页，总共140页。EMC标准与规范标准是一个一般性的导则或预期要满足的准则,由它可以导出各种规范;规范是一个包含某类设备详细说明和详细数据,必须遵守的文件.当前97页，总共140页。EMC标准与规范的内容:规定名词术语;规定电磁骚扰发射限值和抗扰度要求;规定统一的试验方法;规定EMC控制方法或设计规范.EMC标准与规范的类型:国际级,例如IEC标准;分会议级,例如CISPR出版物;CE级,例如欧洲协调标准EN;国家级,例如国标GB,FCC等.军用标准,例如国军标GJB,美军标MIL.当前98页，总共140页。由IEC(国际电工委员会),ITU(国际电信联盟)和其他标准化组织制定的EMC出版物和标准:基础EMC标准基础EMC标准(basicEMCstandards)规定达到EMC的一般和基本的条件或规则，它们与涉及EMC问题的所有系列产品、系统或设施有关，并可适用于这些产品，但不规定产品的发射限值或抗扰度判定准则。它们是制定其他EMC标准(如通用标准或产品标准)的基础或引用的文件。基础标准涉及的内容为:术语，电磁现象的描述，兼容性电平的规范，骚扰发射限值的总要求，测量、试验技术和方法(包括测试设备、辅助设备、基本配置、测量场所等)、试验等级、环境的描述和分类(包括环境的范围和/或兼容性电平,它们是构成发射限值或抗扰度电平的重要基础)等.当前99页，总共140页。2.通用EMC标准通用EMC标准(genericEMCstandards)是关于特定环境下的EMC标准。它规定一组最低的基本要求和测量/试验程序，它可应用于该特定环境下工作的所有产品或系统。如某种产品无系列产品标准或专用产品标准，可使用通用EMC标准。通用标准将特定环境分为两大类;1．居住、商业和轻工业环境(1)居住环境:如住宅、公寓等居住场所。(2)商业环境:像商店、超市等零售网点;办公楼、银行等商务楼;电影院、酒吧、舞厅等公共娱乐场所;加油站、停车场、游乐园等室外场所。(3)轻工业环境:像工场、实验室、维修中心等轻工业场所。2．工业环境(1)工、科、医(lSM)设备的工作场所。(2)大的感性负载或容性负载频繁开关的场所。(3)大电流并伴有强磁场的场所。

当前100页，总共140页。3.产品EMC标准产品EMC标准根据适用于产品范围的大小和产品的特性又可进一步分为系列产品(或产品类)EMC标准和专用产品EMC标准;系列产品EMC标准针对特定的产品类别规定了专门的EMC(发射和抗扰度)要求、限值和测量/试验程序。产品类标准比通用标准包含更多的特殊性和详细的性能要求，以及产品运行条件等，产品类别的范围可宽可窄。当前101页，总共140页。4.专用产品EMC标准专用产品EMC标准是关于特定产品、系统或设施而制定的EMC标准，根据这些产品特性必须考虑一些专门的条件，它们采用的规则和系列产品必须考虑一些专门的条件,它们采用的规则和系列产品EMC标准相同。专用产品EMC标准应比系列产品EMC标准优先采用。当前102页，总共140页。在IEC中承担电磁兼容国际标准化研究工作的主要是电磁兼容咨询委员会(ACEC)、无线电干扰特别委员会(CISPR)和TC77:CISPR是世界上最早成立的国际性无线电干扰组织，它的目标是促进国际无线电干扰问题在下列几方面达成一致意见，以利于国际贸易:(1)保护无线电接收装置，使其免受以下干扰:1)所有类型的电子设备;2)点火系统;3)包括电力牵引系统的供电系统;4)工业、科学和医用无线电频率(不包括用于传输信息的发射机的辐射);5)声音和电视广播接收机;6)信息技术设备。(2)干扰测量的设备和方法(3)由(1)中干扰源产生的干扰的限值;(4)声音和电视广播接收装置的抗扰度要求和抗扰度测量方法的规定;当前103页，总共140页。(5)为了避免CISPR和IEC其他技术委员会以及其他国际组织的各技术委员会制定标准的重复工作，在制定除接收机以外的其他设备的发射抗抗扰度要求时，CISPR要和这些委员会共同考虑;(6)安全规程对电气设备的干扰抑制的影响。CISPR负责制定出版物的各分会的分工如下:CISPR/A:无线电干扰测量和统计方法;CISPR/B:工业、科学和医疗设备的无线电干扰;CISPR/C:架空电力线、高压设备和电力牵引系统的无线电干扰;CISPR/D:机动车辆和内燃机的无线电干扰;CISPR/E:无线电接收设备的干扰;CISPR/F:家用电器、电动工具、照明设备和类似设备的干扰;CISPR/G:信息技术设备的干扰;CISPR/H:保护无线电业务的发射限值;CISPR/I:信息技术设备、多媒体设备和接收机的电磁兼容当前104页，总共140页。国家电磁兼容体系我国的电磁兼容标准和国际上类似,可以分为四类:基础标准涉及EMC术语,电磁环境,EMC测量设备规范和EMC测量方法通用标准其中GB8702主要涉及在强磁场环境下对人体的保护要求,GB/T14431主要涉及无线电业务要求的信号/干扰保护比.产品类标准如GB9254,GB4343,GB4824和GB13837等.系统间电磁兼容标准主要规定了经过协调的不同系统之间的EMC要求.当前105页，总共140页。国家军用标准GJB151A-97

军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求当前106页，总共140页。GJB151A的试验场地带风扇的通风板

主室辅助室2辅助室1可拆卸的滤波板或观察窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口结构当前107页，总共140页。电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板当前108页，总共140页。当前109页，总共140页。电磁兼容试验的原则之一所连接的外围设备受试设备处于实际使用状态电缆的种类、布置、长度等接地状态软硬件的工作状态当前110页，总共140页。电磁兼容试验的原则之二敏感度试验时处于最敏感状态（例如：做电缆传导敏感度试验时，设备读取电缆上的数据）受试设备处于最坏状态发射试验时，处于最大发射状态（例如：测量打印机辐射发射时，打印处于打印状态）当前111页，总共140页。

一般测试配置当前112页，总共140页。

非导电表面设置EUT时的测试配置当前113页，总共140页。

独立的EUT，多个EUT屏蔽室测试配置当前114页，总共140页。

独立EUT的测试配置当前115页，总共140页。1.5电磁兼容性设计的一般概念当前116页，总共140页。试验测试作为检验和发现问题的技术手段是不可缺少的，然而没有合理周全的电磁兼容性设计，试验测试发现了干扰问题也只能是亡羊补牢，因此电磁兼容性必须从设计抓起，必须十分重视设计上作。实践证明：电磁兼容性是靠周密有效的设计实现的，不是通过试验测试解决的。当前117页，总共140页。电磁兼容性设计一般分为五个级别：1.电路组件级设计；2.设备级设计；3.分系统级设计；4.系统级设计；5.系统间级设计。当前118页，总共140页。电磁兼容性设计应该从方案论证阶段初期开始，贯穿到方案阶段、工程研制阶段、定型生产阶段、销售和使用阶段。各阶段的电磁兼容性设计内容应作为该阶段的功能性设计和评审验收内容的一部分，应该把电磁兼容性设计要求综合到系统的功能性设计要求中去。电磁兼容性设计应该与功能性设计同步进行、并行展开。当前119页，总共140页。这种从系统或设备功能设计初期就同步进行电磁兼容性设计的方法叫做设计的“系统法”。是现代科技综合运用的最佳工程设计技术。

“问题解决法”：一种“出现什么问题，解决什么问题”的经验方法。“规范法”方法。该方法以系统和设备遵循的标准所规定的极限值为计算基础，由于各种标准和规范中的极限值是以同类系统或设备中最严重情况制订的，因此可能导致具体设备设计的过分保守。

当前120页，总共140页。重要准则：电磁兼容性设计的费效比综合平衡美国贝尔实验室分析论证，在新产品设计开始阶段能把干扰抑制在电路组件级、设备级或分系统级，这就可以消除电磁干扰的80%~90%。

图产品生产过程中解决干扰措施与成本关系当前121页，总共140页。选择适当的安全裕度从安全的角度考虑，希望电磁兼容性安全裕度越高越好，但需要采取更多相应的抑制干扰的措施，投资的经费就增多。从经济观点来分析，安全裕度不能太高，以减少经费投入。设计中应综合权衡，选择适当的安全裕度，采用投资少而系统效能又高的设计方案，以便减少费效比。当前122页，总共140页。系统级电磁兼容性设计要以全寿命期考虑为基础，以系统可能遇到的最恶劣的电磁环境电平作为系统设计的基点，应立足于全寿命期获得电磁兼容状态来选用设备、确定布局和技术控制状态、选择材料、结构及工艺。电磁兼容性设计的基本参数主要有电磁敏感阈值、敏感度门限值、干扰允许值、电磁发射限值、安全裕度、失效干扰电平等。

当前123页，总共140页。电子设备的电磁兼容性设计

电子设备的电磁兼容性设计控制干扰源的电磁发射抑制电磁干扰的传播增强敏感设备的抗干扰能力研究干扰源的发射特性，各种电磁干扰的传播通道(传导、辐射及感应)，以及敏感设备的感受特性。当前124页，总共140页。相应措施1.优化信号设计

电信号在传输信息时需占据一定的频谱，为了尽量减小干扰，信号占用的频谱不应大于信息所必须的频谱宽度，亦就是对有用信号规定必要的最小带宽。优化信号波形可减小必须带宽。

当前125页，总共140页。2.完善线路设计

应设计和选用自身发射小、抗干扰能力强的电子线路（包括集成电路）作为电子设备的单元电路。一般小信号放