第一篇：電磁兼容原理與技術(shù)復(fù)習(xí)提綱

《電磁兼容原理與技術(shù)》復(fù)習(xí)提綱

第1章

電磁兼容技術(shù)概述

1.電磁波輻射繼水源、大氣和噪聲之后成為第四大環(huán)境污染源。2.名詞解釋：EMC P5 3.電磁兼容三要素：電磁騷擾源、傳輸途徑和敏感設(shè)備 4.電磁干擾源的分類：P7 5.電磁兼容性分析方法通常分為三種：?jiǎn)栴}解決法、規(guī)范法和系統(tǒng)法。6.電磁兼容技術(shù)的認(rèn)證：

2001年12月，中國發(fā)布《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》，即3C認(rèn)證，歐洲、歐共體：CE認(rèn)證

美國市場(chǎng)：FCC相關(guān)電磁兼容測(cè)試 第2章

電磁兼容理論基礎(chǔ)

一、電路相關(guān)知識(shí)：電路是由若干電氣器件或設(shè)備按一定的方式和規(guī)律組成的總體，它構(gòu)成電流的通路。

1.在直流電路中理想電感元件相當(dāng)于短路。

2.電壓隨時(shí)間變化（如交流）越快，電流就越大，如果電壓不隨時(shí)間變化（即直流），電流為零，這時(shí)電容器相當(dāng)于開路，故電容器有隔“直”通“交”之說。

二、磁路相關(guān)知識(shí)：磁通（磁力線）所通過的閉合路徑稱為磁路。1.用來衡量物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量稱為導(dǎo)磁率，用μ來表示。

2.所有物質(zhì)根據(jù)磁性分為三大類：順磁質(zhì)、反磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)。磁性大小根據(jù)物質(zhì)的磁導(dǎo)率的大小μ來表示，規(guī)定真空時(shí)μ=1。順磁質(zhì)的導(dǎo)磁率略大于真空，如空氣、鎂、鋁等；反磁質(zhì)的導(dǎo)磁率略小于真空，如水，玻璃，鈹?shù)?；鐵磁質(zhì)屬于順磁質(zhì)，它們的導(dǎo)磁率很大，如鐵、鎳等磁性合金。P29 3.磁性材料的磁性能：P30 磁化過程：圖2—17 4.分貝的概念及應(yīng)用：課后習(xí)題1：P36 第3章

干擾耦合機(jī)理

1.傳導(dǎo)耦合包括通過導(dǎo)體間的電容及互感而形成的干擾耦合。

2.電容性耦合模型等效電路及計(jì)算：課后習(xí)題3：P66，要求會(huì)計(jì)算三種情況下的感應(yīng)電壓。3.屏蔽對(duì)電感性耦合的影響：

導(dǎo)體2外加屏蔽體：?jiǎn)吸c(diǎn)接地或不接地，屏蔽層對(duì)磁場(chǎng)耦合沒有任何影響；兩端接地，頻率很低時(shí)，電感耦合與無屏蔽相同，頻率較高時(shí)，感應(yīng)電壓保持一個(gè)常數(shù)，有所減小，屏蔽有效果。

導(dǎo)體1外加屏蔽體：?jiǎn)吸c(diǎn)接地或不接地，屏蔽層對(duì)磁場(chǎng)耦合沒有任何影響；兩端接地，頻率很低時(shí)，屏蔽體電流小不足以抵消干擾電流的磁場(chǎng)，屏蔽效果不好，頻率較高時(shí)，屏蔽體電流磁場(chǎng)抵消干擾電流的磁場(chǎng)，屏蔽效果好；可將屏蔽體一端接地，一端與負(fù)載連接。4.課后習(xí)題2：P66，電容性耦合和電感性耦合的區(qū)別是什么？

電感性耦合干擾電壓串聯(lián)于受害電路上，而電容性耦合干擾電壓是并聯(lián)于受害電路上。對(duì)于電容性耦合干擾，可用降低受害電路的負(fù)載阻抗來改善干擾情況，而對(duì)于電感性耦合，其干擾情況與電路負(fù)載無關(guān)。5.分布參數(shù)電路的基本理論：

在低頻時(shí)，或者說當(dāng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于線長(zhǎng)時(shí)，分布參數(shù)對(duì)線上傳輸?shù)碾娏?、電壓的影響很小，而把電路作為集總參?shù)電路來處理；當(dāng)頻率很高，線長(zhǎng)和波長(zhǎng)可以相比較時(shí)，線上的分布參數(shù)對(duì)電流、電壓的影響很大，此時(shí)需要用分布參數(shù)理論來研究。6.輻射耦合：

（1）研究電磁輻射，最簡(jiǎn)單的是電偶極子和磁偶極子的輻射，電偶極子是指一根載流導(dǎo)線，它的長(zhǎng)度與橫向尺寸都比電磁波長(zhǎng)小得多，而直徑遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的小環(huán)天線可作磁偶極子處理。（2）近場(chǎng)區(qū)與遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的特性：P62-63（3）輻射騷擾通常存在4種主要耦合途徑：天線耦合、導(dǎo)線感應(yīng)耦合、閉合回路耦合和孔縫耦合。

第4章

濾波技術(shù)

1.一般來說，電容的作用：通交流，阻直流，通高頻，阻低頻，具體的應(yīng)用如：旁路、去耦、儲(chǔ)能、濾波等。

2.由電容等構(gòu)成的濾波器的類型：

按濾波原理分：反射式，吸收式 按工作條件分：有源，無源

按頻率特性分：低通、高通、帶通、帶阻 以反射式、吸收式濾波器舉例：

反射式濾波器：低通、高通、帶通、帶阻

吸收式濾波器：電纜濾波器、濾波連接器、鐵氧體磁環(huán)、穿芯電容器

3.電磁干擾濾波器其工作方式有兩種：一種是不讓無用信號(hào)通過，并把它們反射回信號(hào)源，另一種是把無用信號(hào)在濾波器里消耗掉。濾波器按工作方式可分為反射式濾波器和吸收式濾波器。

4.濾波器插入損耗的計(jì)算：P69課后習(xí)題3：P94 5.凡滿足倒轉(zhuǎn)原則的低通濾波器可以很方便地變成所需要的高通濾波器，倒轉(zhuǎn)原則就是將低通濾波器的每一個(gè)線圈換成一個(gè)電容器，而每一個(gè)電容器換成一個(gè)線圈，就可變成高通濾波器。

6.吸收式濾波器是由有耗元件構(gòu)成的，它通過吸收不需要成分的能量轉(zhuǎn)化為熱能來達(dá)到抑制干擾的目的。實(shí)際使用中是將鐵氧體一類物質(zhì)制成柔軟的磁管，可以在絕緣或非絕緣的導(dǎo)體上滑動(dòng)，這種磁管稱為電磁干擾抑制管。

7.鐵氧體磁環(huán)電路插入損耗的計(jì)算：P76 式（4-7）8.電源線上呈現(xiàn)的干擾可分為共模及差模兩種，共模干擾是載流導(dǎo)體與參考地之間不希望有的電位差，差模干擾是兩個(gè)載流導(dǎo)體之間不希望有的電位差。

9.課后習(xí)題6、7：P94-95 實(shí)際電容器和實(shí)際電感的等效電路和頻率特性圖，并分析其在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)濾波特性的影響。

10.共模扼流圈對(duì)于兩根導(dǎo)線上方向相同的共模干擾電流會(huì)呈現(xiàn)較大的電感，因此對(duì)共模干擾電流有抑制作用，而對(duì)差模電流沒有影響。11.鐵氧體EMI抑制元件：P90-92（客觀題）

12.鐵氧體的等效電路在低頻時(shí)是一個(gè)電感，高頻時(shí)是隨頻率變化的電阻。第5章

屏蔽技術(shù) 1.電磁屏蔽原理：P96 2.電磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽體對(duì)電磁能量的反射、吸收和引導(dǎo)作用。3.分析電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽工作原理：

電磁屏蔽的類型：電場(chǎng)屏蔽（靜電場(chǎng)的屏蔽和交變電場(chǎng)的屏蔽）、磁場(chǎng)屏蔽（低頻磁場(chǎng)屏蔽和高頻磁場(chǎng)屏蔽）和電磁屏蔽，屏蔽原理如下：

(1)靜電場(chǎng)的屏蔽：主動(dòng)屏蔽時(shí)，球殼導(dǎo)體表面電位為零，靜電場(chǎng)被封閉在金屬球殼內(nèi)；被動(dòng)屏蔽時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部任何一點(diǎn)的電場(chǎng)為零，導(dǎo)體內(nèi)部沒有靜電荷存在，電荷只能分布在導(dǎo)體的表面上。

(2)交變電場(chǎng)屏蔽：采用接地良好的金屬屏蔽體將騷擾源產(chǎn)生的交變電場(chǎng)限定在一定的空間內(nèi)，從而阻斷了騷擾源至接收器的傳輸路徑。屏蔽體必須是良導(dǎo)體（例如金、銀、銅、鋁等），屏蔽體必須有良好的接地。

(3)低頻磁場(chǎng)的屏蔽常用高磁導(dǎo)率的鐵磁材料（例如鐵、硅鋼片、坡莫合金等），其屏蔽原理 是利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對(duì)騷擾源的磁力線進(jìn)行了集中分流，在空氣中的漏磁通大大減少。(4)高頻磁場(chǎng)的屏蔽：采用低電阻率的良導(dǎo)體材料，例如銅、鋁等。其屏蔽原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場(chǎng)來達(dá)到屏蔽的目的，也就是說，利用了渦流反磁場(chǎng)對(duì)于原騷擾磁場(chǎng)的排斥作用，來抑制或抵消屏蔽體外的磁場(chǎng)。

(5)電磁屏蔽：頻率較低時(shí)，干擾一般發(fā)生在近場(chǎng)，高壓低電流源以電場(chǎng)為主，磁場(chǎng)分量可忽略，可以只考慮電場(chǎng)的屏蔽，而低壓大電流干擾源則以磁場(chǎng)為主，電場(chǎng)分量可忽略，可以只考慮磁場(chǎng)的屏蔽。隨著頻率增高，電磁輻射能力增加，產(chǎn)生輻射電磁場(chǎng)，并趨向于遠(yuǎn)場(chǎng)干擾，電場(chǎng)、磁場(chǎng)均不能忽略，因而就要對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽，由于集膚效應(yīng)，電磁屏蔽體無須做得很厚，當(dāng)頻率在500KHz~30MHz范圍內(nèi)，屏蔽材料可選用鋁，而當(dāng)頻率大于30MHz時(shí)，則可選用鋁、銅、銅鍍銀等。

4.影響屏蔽的兩大因素：一是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的，另一個(gè)是不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體。

5.屏蔽材料：P114-117（客觀題）6.屏蔽完整性：P118-121（客觀題）

7.集膚效應(yīng)：又叫趨膚效應(yīng)，當(dāng)交變電流通過導(dǎo)體時(shí)，電流將集中在導(dǎo)體表面流過，這種現(xiàn)象叫集膚效應(yīng)。電流或電壓以較高頻率在導(dǎo)體中傳導(dǎo)時(shí)，電子會(huì)聚集于導(dǎo)體表層，而非平均分布于整個(gè)導(dǎo)體的截面積中，頻率越高，趨膚效用越顯著。

8.電磁密封襯墊的材料種類有：導(dǎo)電橡膠、金屬編織網(wǎng)、指形簧片、多重導(dǎo)電橡膠、螺旋管、導(dǎo)電布襯墊。

第6章

印制電路板PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)

1.20H原則：所有的具有一定電壓的印制電路板都會(huì)向空間輻射電磁能量，為了減小這個(gè)效應(yīng)，印制電路板的物理尺寸應(yīng)該比最靠近的接地板的物理尺寸小20H，其中H是兩層印制電路板的間距。

2.3W原則：當(dāng)兩條印制線的間距比較小時(shí)，兩線之間會(huì)發(fā)生電磁串?dāng)_，串音會(huì)使有關(guān)電路功能失常。為避免發(fā)生這種干擾影響，應(yīng)保持任何線條間距不小于三倍的印制線條寬度，即不小于3W，W為印制線條的寬度。3.6.1-6.3（客觀題）第7章

接地技術(shù)

1.地的簡(jiǎn)單分類：安全地和零電位地。

2.從電路參考點(diǎn)的角度考慮，接地的方式可以分為懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地。3.設(shè)置安全地線的意義：（1）當(dāng)絕緣被破壞時(shí)，安全地線能起保護(hù)作用（2）防止設(shè)備感應(yīng)帶電而造成電擊（3）防止雷擊事故。

4.可以通過以下方法安裝接地裝置：埋設(shè)銅板，打入地樁，鉆孔法，埋設(shè)導(dǎo)線，地下管道。5.地線中的干擾分為：地阻抗干擾和地環(huán)路干擾。

6.減小地線干擾的措施：減小地線阻抗和電源饋線阻抗，正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路。7.導(dǎo)體的射頻電阻相關(guān)知識(shí)：

在直流情況下，電流在導(dǎo)體截面上均勻分布，導(dǎo)體的橫截面積就是它的有效載流面積，對(duì)于射頻（高頻）電流，由于集膚效應(yīng)，導(dǎo)體的有效載流面積遠(yuǎn)小于導(dǎo)體的幾何截面積，所以導(dǎo)體的射頻電阻要大于導(dǎo)體的直流電阻。

隨著頻率升高，導(dǎo)體半徑越大，集膚效應(yīng)越明顯，導(dǎo)體的射頻電阻將越大于導(dǎo)體的直流電阻。在工程上，用相互絕緣的多股漆包線代替單根導(dǎo)線繞制的射頻電感線圈，以延緩射頻電阻的增長(zhǎng)。

截面積相同的導(dǎo)體，矩形截面的周長(zhǎng)大于圓截面，而且寬厚比越大，截面周長(zhǎng)越長(zhǎng)，其等效半徑越大，射頻電阻越小，設(shè)備電線和搭接條采用扁銅帶的原因就在于此。

在截面積一定的情況下，增加寬度可以減小導(dǎo)體的電感，因此無論從射頻電阻還是電感角度考慮，采用寬厚比值大的扁銅帶制作地線都是合理的。8.阻隔地環(huán)路的幾種措施：變壓器耦合、縱向扼流圈傳輸信號(hào)、同軸電纜傳輸信號(hào)、光耦合器、光纜傳輸信號(hào)、差分放大器。

9.屏蔽電纜的接地：屏蔽電纜由絕緣導(dǎo)線外面再包一層金屬薄膜即屏蔽層構(gòu)成，屏蔽層通常是金屬編織網(wǎng)或金屬箔。屏蔽電纜的屏蔽層只有在接地以后才能起到屏蔽作用。屏蔽層接地產(chǎn)生的電場(chǎng)屏蔽：

如果屏蔽層不接地，由于面積比普通導(dǎo)線大，耦合電容也大，產(chǎn)生的耦合量也大，將比不用屏蔽電纜時(shí)產(chǎn)生更大的電場(chǎng)輻合。屏蔽層接地產(chǎn)生的磁場(chǎng)屏蔽：

如果屏蔽層不接地或只有一端接地，屏蔽層上無電流流過，電流經(jīng)地面返回不起磁場(chǎng)屏蔽的作用；如果屏蔽層兩端接地，電流經(jīng)屏蔽層回流，當(dāng)頻率一定時(shí)，回流產(chǎn)生的磁場(chǎng)幾乎和被屏蔽導(dǎo)線上流過電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小相等，方向相反，因而互相抵消，抑制了騷擾源的向外輻射。

防靜電技術(shù)

1.靜電產(chǎn)生的幾種形式：接觸起電、破斷起電、感應(yīng)起電、電荷遷移

2.靜電放電的幾種類型：火花放電、電暈放電、刷性放電、場(chǎng)致發(fā)射放電、雷形放電 3.靜電對(duì)電子產(chǎn)品的危害形式和特點(diǎn)？

4.生產(chǎn)過程中靜電防護(hù)的主要措施為為靜電泄露、耗散、中和、增濕、屏蔽與接地。5.靜電接地方式有直接接地和間接接地。

6.電子制造過程中的靜電防護(hù)的相關(guān)知識(shí)，如基本原則：（1）抑制靜電荷的積聚（2）迅速、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷，等等。

防雷相關(guān)知識(shí)

1.雷擊造成的危害主要有四種：直擊雷、雷電波侵入、感應(yīng)過電壓、地電位反擊。

2.列舉幾種電涌保護(hù)器基本元件：放電間隙、氣體放電管、壓敏電阻、抑制二極管、扼流線圈、1/4波長(zhǎng)短路器。

3.避雷針由三部分組成：接閃器、引下線和接地體。

第二篇：電磁兼容原理論文

電磁兼容原理、技術(shù)及應(yīng)用

設(shè)計(jì)論文

電磁兼容性屏蔽

系

別

濱江電子信息工程系

專業(yè)名稱

電子信息

班級(jí)名稱

電子信息<三>班

學(xué)生姓名 陳貴龍學(xué)號(hào) 20082305924 指導(dǎo)教師

吳大中 職稱 高級(jí)教師

論文設(shè)計(jì)時(shí)間

2010年12月20日－2010年12月26日 摘要 本文簡(jiǎn)單介紹了廣義的電磁屏蔽設(shè)計(jì)基本思路和實(shí)現(xiàn)方法 關(guān)鍵詞 電磁兼容性 電磁屏蔽設(shè)計(jì) 電磁屏蔽材料和屏蔽方法 一.引言

電子設(shè)備工作時(shí)，會(huì)受到各種電磁干擾(Electro-magnetic Interference)，包括自身的干擾和來自其它設(shè)備的干擾，同時(shí)也會(huì)對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。電磁干擾若超過了設(shè)備的允許值，就會(huì)影響設(shè)備的正常工作。電磁屏蔽有2個(gè)目的，一方面能防止干擾源對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生有害影響，另一方面也可以防止設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)有害的電磁輻射向外傳播。為了滿足這些設(shè)備對(duì)電磁干擾屏蔽的需要，在過去的幾年中人們開發(fā)了大批新的改良的產(chǎn)品。根據(jù)屏蔽的工作原理可將屏蔽分為以下3大類：電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽及電磁場(chǎng)屏蔽。當(dāng)干擾源產(chǎn)生的干擾是以電壓形式出現(xiàn)時(shí)，干擾源與電子設(shè)備之間就存在容性電場(chǎng)耦合，可將其視為分布電容間的耦合。為消除或抑制這種干擾，要進(jìn)行電場(chǎng)屏蔽。其設(shè)計(jì)應(yīng)遵從的原則是：(1)屏蔽體要盡量靠近受保護(hù)物，而且屏蔽體的接地必須良好；(2)屏蔽效果的好壞與屏蔽體的形狀有著最直接的關(guān)系。屏蔽體如果能夠做成全封閉的金屬盒最好，但在工程實(shí)踐中還需要根據(jù)實(shí)際情況而定；(3)屏蔽體的材料要以良導(dǎo)體為好，對(duì)厚度沒有嚴(yán)格的要求，只要有足夠的強(qiáng)度即可。(1)磁場(chǎng)屏蔽

當(dāng)干擾源以電流的形式出現(xiàn)時(shí)，此電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過互感耦合對(duì)鄰近信號(hào)形成干擾。此時(shí)，為了抑制干擾，要施行磁場(chǎng)屏蔽。磁 場(chǎng)屏蔽機(jī)理主要是依靠高導(dǎo)磁材料所具有的低磁阻，對(duì)磁通起著分路的作用，從而使得屏蔽體內(nèi)部的磁場(chǎng)大為減弱。

總之，對(duì)于磁場(chǎng)屏蔽來講：(1)當(dāng)電磁場(chǎng)干擾源的頻率較高時(shí)，利用高電導(dǎo)率、低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流反向磁場(chǎng)，形成對(duì)外來電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。(2)當(dāng)電磁場(chǎng)干擾源的頻率較低時(shí)，要采用高磁導(dǎo)率的材料，構(gòu)成低磁阻通路，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去，使大部分磁場(chǎng)被集中在屏蔽體內(nèi)。(3)在某些場(chǎng)合下，如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí)，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

(2)電磁場(chǎng)屏蔽

單純的電場(chǎng)或磁場(chǎng)干擾源是很少見的，通常所說的電磁干擾是指電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的高頻電磁場(chǎng)干擾。電磁場(chǎng)屏蔽用于抑制干擾源和敏感設(shè)備距離較遠(yuǎn)時(shí)通過電磁場(chǎng)耦合產(chǎn)生的干擾，它必須同時(shí)屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)，通常采用電阻率小的良導(dǎo)體材料，空間干擾電磁波在入射到金屬體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和吸收，電磁能量被衰減，從而起到屏蔽作用。

靜電屏蔽與靜磁屏蔽很容易采取良導(dǎo)體材料實(shí)現(xiàn)，但在交變電磁場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是同時(shí)存在于同一空間的，因此必須同時(shí)考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)的屏蔽。然而，由于頻率的不同，交變電磁場(chǎng)的干擾效應(yīng)區(qū)也不同，實(shí)際中應(yīng)區(qū)別對(duì)待。二.材料的選擇

對(duì)于屏蔽體來說，所選擇的材料的類型對(duì)其性能和成本影響極大。在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)有一點(diǎn)是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。對(duì)這些不同性能的理解就可使你選擇合適的材料，去滿足目標(biāo)要求。

磁屏蔽目的：通常是保護(hù)電子線路免于受到諸如永磁體、變壓器、電機(jī)、線圈、電纜等產(chǎn)生磁場(chǎng)的干擾，當(dāng)然屏蔽強(qiáng)的磁干擾源使它免于干擾附近的元器件功能也是一個(gè)重要的應(yīng)用目的。磁屏蔽材料參數(shù)及材料劃分：磁屏蔽體由磁性材料制成，衡量材料導(dǎo)磁能力的參數(shù)是磁導(dǎo)率，通常以數(shù)字來表示相對(duì)大小。真空磁導(dǎo)率為1，屏蔽材料的磁導(dǎo)率從200到350000；磁屏蔽材料的另一個(gè)重要參數(shù)是飽和磁化強(qiáng)度。磁屏蔽材料一般分為三類，即高導(dǎo)磁材料、中導(dǎo)磁材料和高飽和材料

高飽和磁導(dǎo)率材料的磁導(dǎo)率在80000-350000之間，經(jīng)熱處理后其飽和場(chǎng)可達(dá)7500Gs；中磁導(dǎo)率材料通常和200-50000，飽和場(chǎng)可達(dá)18000-21000Gs。為提高導(dǎo)電材料的磁場(chǎng)屏蔽效果，應(yīng)采取如下措施：（1）使用良單體；（2）注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免因開孔、縫隙等而影響渦流的流通回路，應(yīng)減小孔縫的最大尺寸，從而提高屏蔽效果；（3）使屏蔽體有一定的厚度，一般要大于10倍的透入深度。在需要于極小空間內(nèi)降低磁場(chǎng)時(shí)，典型上使用這些合金。在需要提供比要求更高屏蔽時(shí)，或是磁場(chǎng)強(qiáng)度較高場(chǎng)強(qiáng)時(shí)需要具有更高飽和值材料時(shí)，這些材料常被選中。在屏蔽目標(biāo)僅需要稍微減少場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，或是當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)足以使高磁導(dǎo)率屏蔽體飽和時(shí)，超低碳鋼(ULCS)可能是最佳的選擇。這些較低成本材料的碳含量典型小于0.01%；與其它鋼相比，其有較高的磁導(dǎo)率和極優(yōu)的飽和性能。這些材料具有較小的柔韌性，并比硅鋼較容易制造，這就允許在大面積屏蔽項(xiàng)目中容易安裝和以同樣的方式加工出小型組件。ULCS可與高磁導(dǎo)率材料一起使用，以為需要高飽和保護(hù)和高衰減等級(jí)建立最佳的屏蔽體。

對(duì)于低溫用的屏蔽體，Cryoperm10為一種最佳選擇。與Mumetal一樣，C ryoperm10也是一種高磁導(dǎo)率鎳鐵合金，它是經(jīng)特殊加工而成的，以提供在降低溫度時(shí)磁導(dǎo)率增加。標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽合金（比如Mumetal）在低溫時(shí)就失去了其大部分磁導(dǎo)率。但是Cryoperm10可在77.3到4.2°K時(shí)的磁導(dǎo)率卻增加10倍。

由于材料的成本占屏蔽體價(jià)格的一半，所以使用較薄的尺寸能滿足所要求的屏蔽特性和結(jié)構(gòu)性能是最好了。厚度為0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的選擇。這些箔材能以同等的化學(xué)組分和性能特性獲得，并可作為標(biāo)準(zhǔn)的以鎳為基礎(chǔ)的和ULCS材料。

設(shè)計(jì)低成本屏蔽體的最重要的一步，就是對(duì)這些典型屏蔽材料特性及其對(duì)屏蔽性能影響的了解。一旦合適的材料被選中，其重點(diǎn)要集中于基本的設(shè)計(jì)考慮，以使其不但性能最佳，而且對(duì)成本的影響最小。三．設(shè)計(jì)考慮因素

屏蔽體的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性極大。屏蔽體的有效半徑越小，其整體性能就越好。但是，設(shè)計(jì)屏蔽體的目的是使其包絡(luò)試圖屏蔽的組件和空間，并應(yīng)該靠得很近。由于材料占屏蔽體設(shè)計(jì)的大部分成本，因此較小屏蔽體就可以在較低成本下獲得較優(yōu)的性能。

每當(dāng)有可能，屏蔽體應(yīng)與所有壁靠近，以避免場(chǎng)泄漏。這種結(jié)構(gòu)（即使是矩形）也是最接近于圓形的，它可以建立一個(gè)半閉合的磁路。另外，全部箱體可在所有軸上獲得屏蔽特性，這樣就可以保證最好的屏蔽性能。當(dāng)特殊的性能和進(jìn)出口需要時(shí)，可移動(dòng)的蓋板、罩和門均可組合到屏蔽體設(shè)計(jì)中去。

利用蓋板、罩和門時(shí)或使用兩塊或多塊板構(gòu)建屏蔽體時(shí)，在多塊板間保持磁連續(xù)性和電接觸是很重要的?？赏ㄟ^機(jī)械式（利用磨擦組件）或焊接保持磁連續(xù)性。在拐角或過渡連接，使用焊接可獲得最佳性能。維持表面間的連續(xù)性就可以保證磁力線連續(xù)沿其低磁阻路徑前進(jìn)，這樣可以提高屏蔽效能。在交流場(chǎng)，保持磁連續(xù)性就允許較高的感應(yīng)電流屏蔽，在直流場(chǎng)，對(duì)于適當(dāng)?shù)拇帕€分路，連續(xù)性也是重要的。

新型屏蔽結(jié)構(gòu)和常用材料 由鋁、鋼、銅組合的屏蔽體，對(duì)電磁波有很大的反射損耗，所以只適用電屏蔽。電屏蔽體一般對(duì)各種頻率都具有良好的電屏蔽作用。鐵和高導(dǎo)磁率的合金體則對(duì)磁場(chǎng)波有很大的吸收損耗，所以用它們做成的屏蔽體，適合用在磁屏蔽環(huán)境。如果 條件允許可用不銹鋼制造具有很高可靠性的電磁屏蔽機(jī)殼。當(dāng)設(shè)備處于機(jī)械應(yīng)力下時(shí)，防傾斜拐角有助于機(jī)殼保持機(jī)械性能的完整性和屏蔽效能。安裝在凹槽上的板子，它的連續(xù)導(dǎo)電性和屏蔽效能由鈹銅合金的彈性屏蔽墊圈來保證。在通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、醫(yī)療等商用電子設(shè)備上選擇最有效的電磁屏蔽襯墊時(shí)，通常可以考慮以下三種襯墊類型：導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電布、鈹銅指簧。依據(jù)設(shè)備的不同需要，這幾種類型的襯墊可提供不同程度的電磁屏蔽，適合不同的形狀和環(huán)境密封的要求?，F(xiàn)在流行新型的屏蔽材料還有導(dǎo)電塑料、活化導(dǎo)電鍍膜塑料、發(fā)泡鋁、發(fā)泡鎳、超微晶納米晶合金、鎳基/鈷基非晶態(tài)合金、坡莫合金箔帶等等。

多重屏蔽 多重屏蔽的原則是：各屏蔽層之間不能連接在一起，其間應(yīng)該隔開空氣或者填充其他介質(zhì)。否則就失去多層屏蔽的作用；各層屏蔽體的材質(zhì)也不應(yīng)該相同。除了要考慮磁導(dǎo)率外，還要考慮飽和電平。有的時(shí)候由于需要不得不對(duì)系統(tǒng)/分系統(tǒng)進(jìn)行雙重甚至更多層的電磁屏蔽。有些系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部電磁環(huán)境非常惡劣，使得對(duì)外殼屏蔽效能的要求也就很高。所以，在設(shè)備的內(nèi)部的局部，如：PCB、電源的輸入輸出濾波、屏蔽部分輻射嚴(yán)重的元器件、適當(dāng)?shù)夭捎酶綦x電路、縮短引線、用接地平面代替接地回路的引線、使用符合EMC相公標(biāo)準(zhǔn)要求的器件等等。一般設(shè)備中最大的干擾源是振蕩電路，這種電路應(yīng)該用輔助分屏蔽體封閉后再裝入系統(tǒng)主屏蔽體中。這些分屏蔽體和主屏蔽箱內(nèi)、外屏蔽體/其他分屏蔽體之間除了一點(diǎn)必要的連接外（須經(jīng)過濾波器來控制出入口），其他必須隔絕 在設(shè)計(jì)過程早期就應(yīng)考慮這些問題，可使這些主要設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)屏蔽體的成本影響較小。但是，這些因素要比材料本身對(duì)屏蔽體性能的影響要大。這樣，在設(shè)計(jì)屏蔽體時(shí)，最先保證這些基本參數(shù)通常是需要的。

四.磁屏蔽的解決方案

磁屏蔽的定義：為減少齒部和壓板(壓圈)上漏磁通集中現(xiàn)象，以降低齒壓板和邊端鐵心的溫度，在鐵心外側(cè)和鐵心壓板之間設(shè)有的階梯形的錐形疊片鐵心。用來吸收漏磁通的磁分路。

屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。因?yàn)槠帘误w對(duì)來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。五.屏蔽的目的、原理

屏蔽的目的：(1)限制內(nèi)部產(chǎn)生的輻射超出某一區(qū)域；（2）防止外來的輻射進(jìn)入某一區(qū)域。

屏蔽按其機(jī)理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽3種。按其屏蔽體結(jié)構(gòu)可分為完整屏蔽、不完整屏蔽及編織帶屏蔽。1.電場(chǎng)屏蔽

電場(chǎng)屏蔽的目的是消除或抑制靜電或交變電場(chǎng)與被干擾電路的電耦合。電場(chǎng)屏蔽有分靜電場(chǎng)屏蔽和交變電場(chǎng)屏蔽。①靜電場(chǎng)屏蔽

導(dǎo)體置于靜電場(chǎng)中并達(dá)到靜電平衡后，該導(dǎo)體是一個(gè)等位體，內(nèi)部電場(chǎng)為零，導(dǎo)體內(nèi)部沒有靜電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體表面。若該導(dǎo)體內(nèi)部有空腔，空腔中也沒有電場(chǎng)，因此，空腔導(dǎo)體起到了隔絕外部靜電場(chǎng)的作用。若將帶電體置于空腔內(nèi)部，會(huì)在空腔導(dǎo)體表面感應(yīng)出等量電荷，如果把空腔導(dǎo)體接地，則不會(huì)在導(dǎo)體外部產(chǎn)生電場(chǎng)，可以起到隔絕內(nèi)部電荷的作用。

實(shí)現(xiàn)靜電場(chǎng)屏蔽，需要滿足兩個(gè)條件：（1）有完整的屏蔽體（2）屏蔽體良好接地 ②交變電場(chǎng)屏蔽

在交變電場(chǎng)情況下，導(dǎo)體間的電場(chǎng)感應(yīng)是通過耦合電容起作用，為了減少這種影響，就要減少耦合電容，其中的一個(gè)方法就是對(duì)被干擾電路采取屏蔽措施。2.磁場(chǎng)屏蔽 磁場(chǎng)屏蔽的目的是消除或抑制恒定磁場(chǎng)或交變磁場(chǎng)與被干擾回路的磁偶合。通常，可以利用導(dǎo)磁材料和導(dǎo)電材料兩種方法進(jìn)行屏蔽。磁場(chǎng)屏蔽通常是指對(duì)直流或低頻磁場(chǎng)的屏蔽，其效果比電場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽要差的多。

（1）利用高導(dǎo)磁材料進(jìn)行磁場(chǎng)屏蔽

（2）利用導(dǎo)電材料產(chǎn)生反向的抵消磁場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)屏蔽 3.電磁場(chǎng)屏蔽

電磁場(chǎng)屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁波在空間傳播。電磁波在穿越屏蔽體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射和吸收，導(dǎo)致磁場(chǎng)能量衰減。

電磁場(chǎng)屏蔽措施：（1）使用良導(dǎo)體（2）使屏蔽體有一定的厚度，以抑制電磁場(chǎng)，一般厚度要大于10倍的透入深度；（3）避免因開孔、縫隙等引起的屏蔽效果下降，孔縫的最大尺寸一般應(yīng)小于最高頻率電磁波波長(zhǎng)的1/20。

六．屏蔽體設(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)

屏蔽體的實(shí)際應(yīng)用很廣，包括專門的屏蔽室、設(shè)備的外殼或機(jī)箱、設(shè)備內(nèi)部敏感單元的屏蔽盒及各種屏蔽線纜等。不同設(shè)備各自特點(diǎn)及不同工作環(huán)境，對(duì)屏蔽的要求不同，屏蔽體的設(shè)計(jì)也各有特點(diǎn)，但其基本的設(shè)計(jì)原則和處理方法是一致的。

一、屏蔽體設(shè)計(jì)原則

良好的屏蔽體設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)屏蔽性能要求及實(shí)際情況選取最經(jīng)濟(jì)、有效的設(shè)計(jì)方案。為此，應(yīng)當(dāng)考慮以下原則： 1.明確電磁騷擾源及敏感單元 2.大致確定屏蔽體的屏蔽效能 3.確定屏蔽方式 4.進(jìn)行屏蔽完整性設(shè)計(jì)

二、穿透和開口注意事項(xiàng)

1.要注意由于電纜穿過機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低30dB以上。

2.電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)，全部應(yīng)通過濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外；若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼出專為濾波器設(shè)置一隔艙。

3.信號(hào)線、控制線進(jìn)入/穿出機(jī)殼時(shí)，要通過適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場(chǎng)合使用。

4.穿過屏蔽體的金屬控制軸，應(yīng)該用金屬觸片、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸，而用其它軸貫通波導(dǎo)截止頻率比工作頻率高的園管來做控制軸。

5.必須注意在截止波導(dǎo)孔內(nèi)貫通金屬軸或?qū)Ь€時(shí)會(huì)嚴(yán)重降低屏蔽效能。

6.當(dāng)要求使用對(duì)地絕緣的金屬控制軸時(shí)，可用短的隱性控制軸，不調(diào)節(jié)時(shí)，用螺帽或金屬襯墊彈性安裝帽蓋住。7.為保險(xiǎn)絲、插孔等加金屬帽。

8.用導(dǎo)電襯墊和墊圈、螺母等實(shí)現(xiàn)鈕子開關(guān)防泄漏安裝。9.在屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高而質(zhì)量不苛刻時(shí)，用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏。

10.盡可能在指示器、顯示器后面加屏蔽，并對(duì)所有引線用穿心電容濾波。

11.在不能從后面屏蔽指示器/顯示器和對(duì)引線濾波時(shí)，要用與機(jī)殼連續(xù)連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘沃甘酒?顯示器的前面。對(duì)夾金屬絲的屏蔽玻璃，在保持合理透光度條件下，對(duì)30～1000m的屏蔽效能可達(dá)50～110dB。在透明塑料或玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜，其屏蔽效果一般不大于20dB。但后者可消除觀察窗上的靜電積累，在儀器上常用。

七．總結(jié)

屏蔽是降低設(shè)備電磁輻射干擾方法的主要一種，在屏蔽的同時(shí)也應(yīng)該注意濾波和接地的重要性。如使用平衡變壓器、接地、隔離變壓器、鐵氧體磁環(huán)、光電耦合器、減小公共地的阻抗、減小互聯(lián)電纜的環(huán)路面積、對(duì)電纜進(jìn)行分組、將帶寬減小到必要的程度、減小輸入阻抗、減小電路的環(huán)路面積、將敏感器件屏蔽起來、使用瞬間干擾抑制器件、改變工作頻率、PCB電磁兼容布線等設(shè)計(jì)合理，就會(huì)對(duì)屏蔽效能要求甚少，有時(shí)候不屏蔽就可以滿足性能要求。

第三篇：電磁兼容與抗干擾技術(shù)

什么是《電磁兼容與抗干擾技術(shù)》（簡(jiǎn)述）

在各種工業(yè)控制系統(tǒng)中，隨著變頻器等電子電力裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾（EMI）日益嚴(yán)重，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計(jì)（即電磁兼容EMC）已經(jīng)變得越來越重要。變頻器系統(tǒng)的干擾有時(shí)能直接造成控制系統(tǒng)的硬件損壞，有時(shí)雖不致?lián)p壞系統(tǒng)的硬件，但常使智能化控制裝置內(nèi)微處理器的系統(tǒng)程序運(yùn)行失控，導(dǎo)致控制失靈，從而造成設(shè)備和生產(chǎn)事故。因此，如何提高系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性是自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用中不可忽視的重要內(nèi)容，也是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵之一。一．電磁兼容（EMC）概述

1.電磁兼容的定義

采用一定的技術(shù)手段，使同一電磁環(huán)境中的各種電子、電氣設(shè)備都能正常工作，并且不干擾其它設(shè)備的正常工作，這就是電磁兼容（英文Electromagnetic Compatibility，縮寫為ECM）.國際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)電磁兼容性的定義是“電磁兼容性是電子設(shè)備的一種功能，電子設(shè)備在電磁環(huán)境中能完成其功能而不產(chǎn)生不能容忍的干擾。”

在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995中對(duì)電磁兼容嚴(yán)格的定義是：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承擔(dān)的電磁騷擾的能力。電磁兼容有兩方面的含義：

（1）設(shè)備對(duì)來自外部環(huán)境的電磁干擾必須具有一定的承受能力（抗擾度）。（2）設(shè)備在正常工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾不超過一定的限值，不干擾其它設(shè)備的正常工作。

目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，工控設(shè)備的使用越來越廣泛。特別是涉及到大的控制系統(tǒng)時(shí)，例如控制系統(tǒng)既有PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、又有智能化儀表控制系統(tǒng)。如果在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，沒有充分考慮電磁兼容的問題，小則造成設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行，大則造成設(shè)備的損壞。目前EMC已經(jīng)成為系統(tǒng)故障的主要原因。

EMC的一條準(zhǔn)則是“預(yù)防是最有效的，最經(jīng)濟(jì)的方案”。所以，EMC已經(jīng)成為電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須重視的問題。

電磁兼容性學(xué)科涉及的理論基礎(chǔ)包括電磁場(chǎng)理論、天線與電波傳播、電路理論、通信技術(shù)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等等，所以電磁兼容性學(xué)科是一門實(shí)用性很強(qiáng)的綜合性的前沿學(xué)科。

為了實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備之間的電磁兼容，國家針對(duì)各種電子、電器產(chǎn)品已經(jīng)頒布了一系列強(qiáng)制性的電磁兼容執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容技術(shù)貫穿于電子、電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、銷售的全過程。電磁兼容問題解決的越早，投資效益越高。如果在產(chǎn)品的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)階段就解決了電磁兼容技術(shù)，電磁兼容措施的有效性最高，產(chǎn)品的成本最低。如果產(chǎn)品已經(jīng)成批的制造出來了，才發(fā)現(xiàn)不符合國家的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，在采取補(bǔ)救措施，產(chǎn)品的成本就會(huì)大大提高。

二．EMC設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 A，電氣設(shè)計(jì)： ① 各元器件的干擾控制和抗干擾措施：屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)、接地技術(shù)的應(yīng)用。② 元器件的布局、導(dǎo)線的敷設(shè)等。B.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

機(jī)箱的屏蔽，包括通風(fēng)口、縫隙、表頭、顯示器、指示燈等處的處理。

三．、抗干擾技術(shù)概述 A．接地技術(shù) 接地的作用和分類 幾種常用的接地方法 浮點(diǎn)接地 單點(diǎn)接地 多點(diǎn)接地 混合接地技術(shù) B．濾波技術(shù) 反射式濾波器 損耗濾波器 有緣濾波器 C．屏蔽技術(shù)

主動(dòng)屏蔽、被動(dòng)屏蔽；

靜電屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽、電磁屏蔽。

四．PLC控制系統(tǒng)的抗干擾。

五．變頻器控制系統(tǒng)的抗干擾。

第四篇：電磁兼容原理與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)感受

電磁兼容原理與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)感受

經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 交通101班 商福志.學(xué)號(hào)：100205114 漸漸的課程要結(jié)束啦。通過這門選修課的學(xué)習(xí)我了解了電磁兼容的重要性、電磁兼容技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用，并且掌握了電磁兼容設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，更加加深了我對(duì)電子電磁學(xué)科的熱愛。

我為什么要選這門課？作為一名學(xué)經(jīng)濟(jì)管理的學(xué)生我首選的應(yīng)該是與經(jīng)濟(jì)有關(guān)的選修課，但是選修課與課程沖突，最后我從自身愛好和現(xiàn)實(shí)實(shí)際出發(fā)選擇了和現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密的課程—電磁兼容原理與設(shè)計(jì)。

從這門課我學(xué)到的知識(shí)：

1、電磁兼容應(yīng)該在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初始階段考慮才能降低成本且降低設(shè)計(jì)難度；

2、電磁兼容設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)：國軍標(biāo)GJB、國標(biāo)、美國國標(biāo)、美國國軍標(biāo)……

3、電磁騷擾和電磁干擾的區(qū)別

4、實(shí)驗(yàn)室：電波暗室、開闊場(chǎng)、GTEM室、混響室；

5、電磁干擾源、電磁騷擾源與敏感設(shè)備之間的耦合途徑及防護(hù)措施；

6、電磁兼容設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：分析系統(tǒng)所處的電磁環(huán)境->制定電磁兼容性的大約值->確定安全域度->設(shè)備和電路的電磁兼容設(shè)計(jì)；

7、濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地和搭接技術(shù)的應(yīng)用；

8、系統(tǒng)內(nèi)部電磁兼容性分析和系統(tǒng)間電磁兼容性分析；

9、數(shù)學(xué)模型、電磁兼容計(jì)算軟件的應(yīng)用；

10、開闊場(chǎng)地、（ISPR）屏蔽室、電波暗室、混響室、GTEM室、TEM室、法蘭小室在電磁兼容性測(cè)試方面的應(yīng)用；

11、PCB的抗電磁干擾設(shè)計(jì)原則。學(xué)的東西還有很多這里就不在一一最贅述啦。

學(xué)完電磁兼容原理設(shè)計(jì)我對(duì)電磁兼容和生活聯(lián)系的認(rèn)識(shí)：

隨著社會(huì)的發(fā)展電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，電磁環(huán)境越來越復(fù)雜。設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)面臨越來越多的難題。電磁場(chǎng)不僅影響機(jī)器設(shè)備，過量的電磁輻射也危害人類身體健康。電磁兼容原理與設(shè)計(jì)涉及生活的方方面面，小到芯片大到航天飛機(jī)。個(gè)人生活方面，在我們身邊的手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)、個(gè)人電腦等這些東西與我們的生活息息相關(guān)，然而它們帶來的輻射會(huì)嚴(yán)重的影響我們的身體健康。據(jù)生物學(xué)家研究過量電磁輻射會(huì)造成影響人的睡眠質(zhì)量，對(duì)兒童的大腦發(fā)育會(huì)有不利影響。社會(huì)生活方面，汽車、通訊設(shè)施、飛機(jī)等它們的電磁兼容直接影響到人們的生命安全，信息安全、信號(hào)安全直接影響到社會(huì)經(jīng)濟(jì)甚至國家安全。雷電、太陽風(fēng)、宇宙射線等自干擾源直接影響航空航天事業(yè)的發(fā)展。各種信號(hào)傳輸?shù)妮椛涞雀蓴_源使得電磁環(huán)境越來越越復(fù)雜?？偠灾姶偶嫒菰O(shè)計(jì)面臨越來越多的挑戰(zhàn)。對(duì)電磁兼容設(shè)計(jì)人員的要求也不斷提高。

自己學(xué)習(xí)電磁兼容原理與設(shè)計(jì)的心得和體會(huì)：電磁兼容原理與設(shè)計(jì)對(duì)我來說是一門挺難的課程，有很多參數(shù)和公式要記，作為一門選修課我學(xué)到了很多東西。作為學(xué)管理的就要什么都要懂，即使不精，做到能夠在決策的時(shí)候做出正確的判斷。為經(jīng)濟(jì)決策，保證信息安全，系統(tǒng)安全掌握基本的知識(shí)。有這些知識(shí)我將受益終生。

第五篇：電磁兼容技術(shù)及應(yīng)用

電磁兼容技術(shù)及應(yīng)用

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹電磁兼容相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)，通過對(duì)接地、屏蔽、濾波等技術(shù)的分析，說明產(chǎn)品如何實(shí)現(xiàn)良好的電磁兼容性，如何將電磁兼容技術(shù)融入產(chǎn)品研發(fā)流程。對(duì)實(shí)例分析，結(jié)合電磁兼容理論，說明實(shí)際測(cè)試中的處理

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹電磁兼容相關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)，通過對(duì)接地、屏蔽、濾波等技術(shù)的分析，說明產(chǎn)品如何實(shí)現(xiàn)良好的電磁兼容性，如何將電磁兼容技術(shù)融入產(chǎn)品研發(fā)流程。對(duì)實(shí)例分析，結(jié)合電磁兼容理論，說明實(shí)際測(cè)試中的處理方法，從干擾源、耦合路徑、敏感源方面逐步分析驗(yàn)證，提高產(chǎn)品可靠性。

關(guān)鍵詞：電磁兼容 接地 屏蔽 濾波

目前，電磁兼容技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為專門的針對(duì)電子產(chǎn)品抗電磁干擾和電磁輻射的技術(shù)，成為考察電子產(chǎn)品的安全可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)，覆蓋所有電子產(chǎn)品。

各個(gè)電子設(shè)備在同一空間工作時(shí)，會(huì)在其周圍產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，這些電磁場(chǎng)通過一定的途徑（輻射、傳導(dǎo)）耦合給其他的電子設(shè)備，影響其他設(shè)備的正常工作，可能使通訊出錯(cuò)或者系統(tǒng)死機(jī)等，設(shè)備間相互干擾相互影響，這種影響不僅僅存在設(shè)備間，同時(shí)也存在元件與元件之間，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間。甚至存在與集成芯片內(nèi)部。

電磁兼容技術(shù)主要包括接地、濾波、屏蔽技術(shù)等，在特定場(chǎng)合需要注意的是不一樣的，A、在結(jié)構(gòu)方面，需要注意屏蔽和接地，B、在線纜方面注意接地和濾波，C、在PCB設(shè)計(jì)方面，需要注意信號(hào)布局布線、濾波等。

一、電磁兼容技術(shù)

首先從構(gòu)成電磁干擾的三要素入手，即干擾源、敏感源、耦合路徑，★干擾源是產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備，通過電纜、空間輻射等耦合路徑影響干擾敏感源設(shè)備。高頻電壓/電流是產(chǎn)生干擾的根源，電磁能量在設(shè)備之間傳播有兩種方式：傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射，傳導(dǎo)發(fā)射是

以導(dǎo)線為媒體，以電流為現(xiàn)象，輻射發(fā)射是以空間輻射為媒體，以電磁波為現(xiàn)象。常見干擾源有雷電、無線通訊、脈沖電路、靜電、感性負(fù)載通斷、天線、電纜導(dǎo)線等。任何電路都可能成為敏感源，數(shù)字電路抗干擾性較好，但是風(fēng)險(xiǎn)大，大的脈沖尖峰可能是數(shù)字電路誤動(dòng)作，音頻模擬電路對(duì)射頻信號(hào)敏感?！锺詈下窂椒譃榭臻g耦合和傳導(dǎo)性耦合，空間耦合包括互感耦合、電容耦合、天線輻射，傳導(dǎo)性耦合包括地線和電源線上的傳導(dǎo)。

電磁兼容設(shè)計(jì)主要包括接地設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。地線分為安全地、交流地、直流地、數(shù)字地、模擬地、機(jī)殼地、防雷地等，※地線從電壓概念說是提供一個(gè)等電位體，從電流概念上說是提供一個(gè)電流通路。地線阻抗決定了線路的抗干擾性，其中導(dǎo)線阻抗決定了地線的電位差，回路阻抗決定了實(shí)際的地線電流，地環(huán)路的存在是電路受干擾的主要原因，減小地環(huán)路的面積，降低對(duì)線路的影響，使用屏蔽線或同軸電纜都可能減小信號(hào)回路的面積，從而達(dá)到降低干擾的影響。地線電流總是走地線阻抗比較小的路徑，高頻低頻時(shí)線路的阻抗是不一樣的，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)信號(hào)路徑。多層板比雙層板的抗干擾性要好，因?yàn)槎鄬影逵袑ｉT的地層和電源層，保證每個(gè)信號(hào)回路都具有最小的信號(hào)回路面積，如果是雙層板，最好鋪地線網(wǎng)格，來保證最小的回路面積。

單端接地是為了降低電場(chǎng)對(duì)設(shè)備的影響，兩端接地是降低磁場(chǎng)對(duì)設(shè)備的影響，兩端接地形成磁場(chǎng)環(huán)路，外界磁場(chǎng)在原來信號(hào)與地線構(gòu)成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的同時(shí)，也在屏蔽層與地線構(gòu)成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流Is，Is也會(huì)感應(yīng)出磁場(chǎng)，但是這個(gè)磁場(chǎng)與原來的磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向相反，相互抵消，導(dǎo)致總磁場(chǎng)減小，減小了干擾。

屏蔽技術(shù)，主要是應(yīng)用在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上的，也有對(duì)線路關(guān)鍵電路進(jìn)行屏蔽的，如時(shí)鐘電路、CPU等?？疾煜到y(tǒng)的屏蔽效能可以利用靜電測(cè)試，如果系統(tǒng)屏蔽做的好，靜電會(huì)沿著屏蔽體進(jìn)行泄放，不會(huì)對(duì)內(nèi)部線路造成影響。良好的電磁屏蔽的關(guān)鍵因素是屏蔽體的導(dǎo)線連續(xù)性，如果必須開孔引導(dǎo)線，采用屏蔽電纜，屏蔽層一定要采用360度環(huán)接方式進(jìn)行接地，保證屏蔽的完整性。根據(jù)不同屏蔽層傳輸阻抗的頻率特性和信號(hào)工作頻率，來選擇屏蔽電纜。

濾波包括電源線濾波與信號(hào)濾波。電纜是一個(gè)很好的天線，有時(shí)候即使屏蔽做的很好，仍然不能通過輻射發(fā)射和輻射敏感度的試驗(yàn)，這是因?yàn)殡娎|產(chǎn)生的輻射遠(yuǎn)高于線路板本身及機(jī)箱屏蔽不完整發(fā)生泄漏所產(chǎn)生的輻射。解決這種問題的一個(gè)方法是在電纜的端口處安裝濾波器，將干擾電流濾除掉。根據(jù)干擾的頻率選擇濾波器的截止頻率，才能有效的濾除干擾。一個(gè)系統(tǒng)使用了二階LC低通濾波器，做輻射試驗(yàn)還是過不去，將前級(jí)電容去掉，輻射發(fā)射就不超標(biāo)了，說明了需要降低截止頻率才能濾除一部分干擾，增加濾波器的級(jí)數(shù)增加了曲線的陡度，提高了在工作頻率內(nèi)的濾波性能，并不能將更低頻率的干擾濾除。濾波電容引線要短，可以采用“V”形接法，減小高頻時(shí)的回路阻抗，也可以在引線上增加安裝磁珠，加大了引線上的電感，增強(qiáng)了濾波效果。薄膜電容的電阻成分大，應(yīng)采用陶瓷電容來進(jìn)行濾波，陶瓷電容的阻抗特性好。

電磁兼容技術(shù)應(yīng)貫穿產(chǎn)品研發(fā)始終，包括產(chǎn)品的概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、原理圖印制板設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、組裝調(diào)試等每個(gè)環(huán)節(jié)，都應(yīng)該考慮電磁兼容設(shè)計(jì)，概要設(shè)計(jì)中需要調(diào)研產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境，分析現(xiàn)場(chǎng)干擾類型，評(píng)估干擾風(fēng)險(xiǎn)，詳細(xì)設(shè)計(jì)中需要針對(duì)具體的干擾，采取相應(yīng)的對(duì)策，需要全面設(shè)計(jì)。原理圖印制板圖設(shè)計(jì)需要將各項(xiàng)措施體現(xiàn)在原理圖中，必要時(shí)進(jìn)行仿真，印制板圖設(shè)計(jì)時(shí)需要按照模塊化設(shè)計(jì)，注意布局布線，敏感電路的電磁兼容防護(hù)。結(jié)構(gòu)也是電磁兼容設(shè)計(jì)中主要的一部分，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)對(duì)靜電、群脈沖、輻射等有很大的關(guān)系，結(jié)構(gòu)要求具有良好的屏蔽性和接地。裝配調(diào)試環(huán)節(jié)需要注意信號(hào)完整性，保證接地的連續(xù)性，注意面板接觸問題，在測(cè)試環(huán)節(jié)根據(jù)遇到的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施。

二、電磁兼容實(shí)例應(yīng)用分析

學(xué)習(xí)電磁兼容技術(shù)的整體目標(biāo)是系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電磁兼容方面的知識(shí)，通過學(xué)習(xí)電磁兼容設(shè)計(jì)理論，使這些方法、規(guī)則、措施等融入實(shí)際工作中，來保證產(chǎn)品盡可能可靠。

1、接地問題

實(shí)例一：某系統(tǒng)設(shè)備在做422通訊串口的射頻場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)測(cè)試，采用雙絞屏蔽線，開始采用的是單端接地，測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的誤碼率高，幾乎沒有正確的數(shù)據(jù)，后來采用雙端可靠接地，通訊正常。

實(shí)例二：某系統(tǒng)設(shè)備在做視頻鼠標(biāo)線的射頻場(chǎng)感應(yīng)傳導(dǎo)的試驗(yàn)時(shí)，在較低頻段（3M以下）時(shí)顯示器有波紋，上下閃動(dòng)，后來將視頻線的顯示器側(cè)可靠接地，干擾明顯降低，幾乎不影響顯示。

分析：這兩種現(xiàn)象都是在做射頻場(chǎng)的感應(yīng)傳導(dǎo)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的，射頻場(chǎng)的感應(yīng)傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)實(shí)質(zhì)是：設(shè)備引線變成被動(dòng)天線，接受射頻場(chǎng)的感應(yīng)，變成傳導(dǎo)干擾入侵設(shè)備內(nèi)部，最終以射頻電壓電流形成的近場(chǎng)電磁場(chǎng)影響設(shè)備工作，以低頻磁場(chǎng)為主。

雙絞線能夠有效地抑制磁場(chǎng)干擾，這不僅是因?yàn)殡p絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且因?yàn)殡p絞線的每?jī)蓚€(gè)相鄰的回路上感應(yīng)出的電流具有相反的方向，因此相互抵銷。雙絞線的絞節(jié)越密，則效果越明顯。

屏蔽層兩端接地時(shí)，外界磁場(chǎng)在原來信號(hào)與地線構(gòu)成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的同時(shí)，也在屏蔽層與地線構(gòu)成的回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流Is，Is也會(huì)感應(yīng)出磁場(chǎng)，但是這個(gè)磁場(chǎng)與原來的磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向相反，相互抵消，導(dǎo)致總磁場(chǎng)減小，減小了干擾。

2、屏蔽問題

實(shí)例三：某系統(tǒng)為機(jī)柜、機(jī)箱式結(jié)構(gòu)，其中控制部分為機(jī)箱結(jié)構(gòu)，子板總線板結(jié)構(gòu)，子板均安裝面板。做靜電試驗(yàn)時(shí)，接觸放電＋5.5kv時(shí)，對(duì)主板面板及左右相鄰的面板進(jìn)行靜電試驗(yàn)時(shí)，控制板重啟或死機(jī)，后來在控制板附近的面板之間安裝指形簧片，系統(tǒng)在接觸放電±6.6kv時(shí)運(yùn)行正常。

實(shí)例四：某系統(tǒng)試驗(yàn)，用普通機(jī)柜，系統(tǒng)很敏感，對(duì)機(jī)柜引出線（通訊線）進(jìn)行群脈沖試驗(yàn)，采用耦合夾耦合方式，干擾一加上去，系統(tǒng)就不正常，在通訊線兩端增加磁環(huán)，效果不明顯，后來沒有辦法了，更換了屏蔽機(jī)柜，進(jìn)行試驗(yàn)，有明顯效果，做幾輪后，系統(tǒng)才會(huì)出現(xiàn)倒機(jī)想象，在通訊線進(jìn)機(jī)柜處增加安裝磁環(huán)后，系統(tǒng)工作正常，幾輪試驗(yàn)后，沒有出現(xiàn)倒機(jī)現(xiàn)象，系統(tǒng)工作都正常。

分析：現(xiàn)在很多系統(tǒng)都是機(jī)箱結(jié)構(gòu)，即控制板、采集板、驅(qū)動(dòng)板等都安裝在同一機(jī)箱中，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與控制。安裝完成后各電路板會(huì)有一定的縫隙，靜電脈沖通過面板縫隙，分布電容向主板耦合，使電源失真或控制發(fā)生故障系統(tǒng)重啟、死機(jī)。在面板之間安裝指形簧片，使機(jī)箱成為一個(gè)良好的屏蔽體，由于電荷的“趨膚效應(yīng)”，當(dāng)有靜電干擾時(shí)，靜電會(huì)沿著表面泄放至大地，對(duì)內(nèi)部電路的影響減小或者消失。

屏蔽機(jī)柜對(duì)機(jī)柜的縫隙和門都進(jìn)行了處理，縫隙處安裝導(dǎo)電簧片，門與機(jī)柜接觸位置安裝導(dǎo)電布襯墊，提高機(jī)柜的屏蔽效能，提高機(jī)柜整體的抗干擾性，群脈沖干擾的實(shí)質(zhì)是對(duì)線路分布電容能量的積累效應(yīng)，當(dāng)能量積累到一定程度時(shí)就可能引起線路（乃至設(shè)備）工作出錯(cuò)。通常測(cè)試設(shè)備一旦出錯(cuò)，就會(huì)連續(xù)不斷的出錯(cuò)，即使把脈沖電壓稍稍降低，出錯(cuò)情況依然不斷的現(xiàn)象加以解釋。脈沖成群出現(xiàn)，脈沖重復(fù)頻率較高，波形上升時(shí)間短暫，能量較小，一般不會(huì)造成設(shè)備故障，使設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作的情況多見。

3、磁環(huán)的作用

實(shí)例五：對(duì)一個(gè)機(jī)箱結(jié)構(gòu)系統(tǒng)做群脈沖實(shí)驗(yàn)，機(jī)箱內(nèi)含有控制板、采集板、驅(qū)動(dòng)板等，采集線、驅(qū)動(dòng)線出機(jī)柜，需要做信號(hào)線群脈沖實(shí)驗(yàn)，當(dāng)干擾施加在采集線上時(shí)，所有的采集板上指示燈都閃爍，對(duì)采集回路進(jìn)行分析，采集輸入有光電隔離器件，采集回線為動(dòng)態(tài)的12V輸出，當(dāng)干擾施加時(shí)，可能造成采集回線上的電壓失真，造成指示燈閃爍，找了一個(gè)閉合磁環(huán)，安裝在采集回線上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在某一極性下指示燈閃爍，說明磁環(huán)有作用，然后根據(jù)其阻抗特性，繞制2圈，實(shí)驗(yàn)效果不明顯，后來試驗(yàn)一下繞制3圈，結(jié)果，采集指示燈顯示正常，多次試驗(yàn)，系統(tǒng)均正常。

分析：磁環(huán)對(duì)群脈沖干擾有很好的抑制作用，根據(jù)實(shí)際情況安裝在通訊線的兩端或一端，磁環(huán)有不同的阻抗特性，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行頻率分析，設(shè)計(jì)磁環(huán)的截止頻率正好落在干擾信號(hào)頻率附近，使磁環(huán)體現(xiàn)較大的阻抗性，來抑制干擾。

磁環(huán)的圈數(shù)影響磁環(huán)的阻抗特性，圈數(shù)越多，阻抗特性曲線向低頻率方向移動(dòng)，即較低頻率下的阻抗越大，若此頻率比較接近干擾頻率時(shí)，就能起到很好的抑制干擾的作用。

電磁兼容技術(shù)融入電子產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中，可以提高產(chǎn)品的安全可靠性，如果在實(shí)際測(cè)試中，某一方面存在缺陷，可以從電磁干擾的方式上入手進(jìn)行一步一步測(cè)試，電磁干擾有兩種形式：傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射，從各自的耦合路徑進(jìn)行查找。一個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)超標(biāo)，可以先從輻射發(fā)射上解決，設(shè)備是否屏蔽良好，機(jī)殼上孔用導(dǎo)電布封住，導(dǎo)電布要與機(jī)殼良好接觸，再進(jìn)行試驗(yàn)，如果還超標(biāo)，那就是干擾主要是傳導(dǎo)發(fā)射引起的，在設(shè)備機(jī)殼出口處安裝信號(hào)濾波器和電源濾波器，進(jìn)行試驗(yàn)，如果還超標(biāo)，那就是干擾是通過電纜輻射和傳導(dǎo)發(fā)射出來，通過對(duì)屏蔽層的接地，減小地環(huán)路等措施必定能查找到原因并解決。

三、結(jié)語

產(chǎn)品需要逐步更新完善，才能達(dá)到一定的安全可靠，電磁兼容技術(shù)需要不斷的積累，才能保證產(chǎn)品的安全可靠，產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)合不同，遇到的電磁干擾有所不同，產(chǎn)品的性能也不同，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，分析干擾源，查找耦合路徑，明確敏感源，對(duì)干擾源采取隔離措施，切斷耦合路徑或者疏導(dǎo)干擾，對(duì)敏感源采取屏蔽、濾波等措施，保證產(chǎn)品安全可靠工作。