電磁干擾和電磁兼容技術(shù)應(yīng)用

1、電磁干擾和電磁兼容技術(shù)應(yīng)用 一、電磁輻射的危害 二、電磁干擾概述 三、電磁敏感性 四、電磁兼容性概述 五、電磁兼容測(cè)量?jī)?nèi)容 六、屏蔽技術(shù) 七、濾波技術(shù) 八、接地技術(shù) 九、電磁兼容設(shè)計(jì) 十、頻譜管理一、電磁輻射的危害 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子、電氣設(shè)備進(jìn)入了我們生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，這些設(shè)備在正常運(yùn)行的同時(shí)也向外輻射電磁能量，可能對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生不良的影響，甚至造成嚴(yán)重的危害，這就是電磁干擾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界空間電磁能量平均每年增長(zhǎng)714。在有限的空間和有限的頻率資源條件下，由于各種電子，電氣設(shè)備的數(shù)量與日俱增，使用的密集程度越來(lái)越大，電磁干擾的嚴(yán)重性就越來(lái)越突出。 電磁能的廣泛應(yīng)用一方面

2、推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，豐富了人類的物質(zhì)文化生活,同時(shí)也使空間各種頻率的電磁輻射越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)人類造成了危害：、干擾廣播、電視、通信信號(hào)的接收；、干擾電子儀器、設(shè)備的正常工作，可能造成信息失誤、 控制失靈等事故；、可能引燃一些易燃易爆物質(zhì)，引起爆炸和火災(zāi)；、較強(qiáng)的電磁輻射對(duì)人體的健康有很大的影響。 例1：美國(guó)研制B1轟炸機(jī)時(shí)電子設(shè)備之間的電磁 干擾。例2：民兵導(dǎo)彈的飛行故障。例3廣州白云機(jī)場(chǎng)的導(dǎo)航系統(tǒng)受到嚴(yán)重的干擾。例4：電磁輻射對(duì)人體的影響1、生物體對(duì)電磁輻射能量的吸收、電離輻射和非電離輻射 電磁輻射的量子能量 whf h6.6210-34JS 普朗克常數(shù)。 f31015Hz 量子的能量可以使原子和

3、分子電離電離輻射，例如X射線輻射、射線輻射， f31015Hz 量子的能量不能使原子和分子電離非電離輻射。 電磁干擾和電磁污染一般屬于非電離輻射。 、比吸收率（SAR）specific energy absorptionrate 定義：生物體單位時(shí)間內(nèi)、單位質(zhì)量吸收的電磁輻 射能量（W/kg） ：生物體密度，即單位時(shí)間內(nèi)、單位體積吸收 的電磁輻射能量， ：電導(dǎo)率 E ：電場(chǎng)強(qiáng)度振幅 生物體吸收輻射場(chǎng)能量，引起體溫（或局部體溫）升高。 、諧振吸收 當(dāng)輻射頻率與生物體（或某些器官,例如眼睛、大腦）的固有頻率諧振時(shí)，吸收最強(qiáng)。人體固有諧振頻率的范圍大約為30M3000MHz，一般成年人的諧振吸收頻率

4、約為400 MHz。2ESAR2、電磁輻射對(duì)人體的影響 目前，一般認(rèn)為電磁輻射對(duì)人體的影響包括三個(gè)方面：、熱效應(yīng) 輻射功能密度S10mW/cm2（E110V/m），人體吸收的輻射能轉(zhuǎn)化為熱量，超過(guò)人體體溫調(diào)節(jié)能力時(shí)，會(huì)引起人體（或局部組織）體溫明顯升高，或引起生理功能紊亂（人的體溫每升高一度，基礎(chǔ)代謝增加約514%，組織中的氧的需求量增加50100%）。熱效應(yīng)首先損傷人體上對(duì)熱比較敏感的器官，例如眼睛、大腦、男性生殖器等，例如可導(dǎo)致白內(nèi)障（300 mW/cm2）。 S10mW/cm2，不會(huì)引起體溫明顯的升高，但可能使體內(nèi)局部小范圍內(nèi)出現(xiàn)顯著的能量吸收（諧振吸收），引起生理功能的障礙。 、非熱效

5、應(yīng) S1mW/cm2（E61.4 V/m），長(zhǎng)時(shí)間照射也不會(huì)引起體溫明顯的升高，但會(huì)出現(xiàn)煩躁、頭暈、疲勞、失眠、記憶力減退、脫發(fā)、白血球升高、植物神經(jīng)功能紊亂、腦電圖和心電圖的變化等癥狀。這些一般稱為電磁輻射的非熱效應(yīng)，這些癥狀在脫離輻射源后一般是可以逐漸恢復(fù)的。、三致作用（致癌、致畸、致突變作用） 這是電磁輻射的遠(yuǎn)期效應(yīng)，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)引起了重視，但尚無(wú)一致的意見(jiàn)。一些研究者的實(shí)驗(yàn)表明：長(zhǎng)時(shí)間的電磁輻射可能誘發(fā)癌癥，也可能引起染色體的畸變，具有致畸、致突變作用。、決定電磁輻射對(duì)生物體影響程度的幾個(gè)因素a、場(chǎng)強(qiáng)：場(chǎng)強(qiáng)越大，影響越大。b、頻率：在諧振吸收頻率處，影響最大。一般是頻率升 高，影響增大

6、，微波段影響最大。c、作用時(shí)間：電磁輻射對(duì)生物體的影響具有積累作用， 作用時(shí)間越長(zhǎng)，影響越大。d、與輻射源的距離:對(duì)于偶極子天線，在天線近區(qū)E1/r3， 在天線遠(yuǎn)區(qū)E1/r，輻射場(chǎng)強(qiáng)隨距離 的增大迅速衰減，影響減小。e、環(huán)境溫度和濕度：溫度高、濕度大，生物體不易散熱， 影響增大。f、輻射特性：脈沖波比連續(xù)波的影響大。、電磁輻射防護(hù)限值 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB 870288）中規(guī)定的公眾輻射限值為： 公眾輻射限值是指在一天24小時(shí)內(nèi)，電磁輻射場(chǎng)量在任意連續(xù)6分鐘內(nèi)的平均值應(yīng)符合表中的要求，全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于。 二、電磁干擾概述、定義：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低的

7、電磁現(xiàn)象。（國(guó)標(biāo)GB/T4365-1995）、電磁干擾的分類1、按傳播途徑分類 傳導(dǎo)干擾：通過(guò)電路耦合的干擾。（例如導(dǎo)線傳輸、 電容耦合、電感耦合。） 輻射干擾：通過(guò)空間傳輸?shù)母蓴_。2、按干擾的來(lái)源分類 、自然干擾 圖22 、雷電：干擾信號(hào)的頻率：10100kHz。、宇宙干擾：來(lái)自太陽(yáng)和其他星系的電磁噪聲, 干擾信 號(hào)的頻率：幾十M幾十GHz。例如太陽(yáng)黑子活動(dòng)造 成的無(wú)線電干擾，可造成通信中斷。 、人為干擾3、按信號(hào)的功能分類 功能性干擾：設(shè)備正常工作時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)其它設(shè)備 的干擾。 非功能性干擾：無(wú)用的電磁泄漏產(chǎn)生的干擾。4、按場(chǎng)的性質(zhì)分類：電場(chǎng)干擾，磁場(chǎng)干擾 5、按干擾的特性分類 頻率：射

8、頻干擾（低頻、高頻、微波） 工頻干擾（50Hz） 靜態(tài)場(chǎng)干擾（靜電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)）。 波形：連續(xù)波干擾、脈沖波干擾。 帶寬：寬帶干擾、窄帶干擾。 周期性：有規(guī)則干擾：周期性干擾信號(hào) 非周期性干擾信號(hào) 隨機(jī)干擾、產(chǎn)生電磁干擾的三個(gè)要素、電磁干擾源。、對(duì)此類干擾敏感的儀器設(shè)備（被干擾體）。、干擾信號(hào)耦合的通道（傳播途徑：傳導(dǎo)、輻 射）。、系統(tǒng)內(nèi)部的干擾與系統(tǒng)之間的干擾 、系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：系統(tǒng)內(nèi)一部分電路對(duì)另一部分電 路的干擾。 例1 汽車內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)車內(nèi)通信系統(tǒng)的干擾。 例2 電路板上振蕩電路對(duì)其它單元電路的干擾。、系統(tǒng)之間的干擾：一個(gè)系統(tǒng)對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)的干擾。 例1 計(jì)算機(jī)對(duì)收音機(jī)的干擾。 例

9、2 高壓輸電線路對(duì)通信線路的干擾。、干擾信號(hào)的傳播1、干擾信號(hào)，由干擾源發(fā)生，經(jīng)過(guò)一定的傳播途徑到達(dá) 接收機(jī)，造成干擾。 2、電磁干擾耦合模型（右圖） C：電容耦合， L：電感耦合， Z：共阻抗耦合， NC：近場(chǎng)耦合， FR：遠(yuǎn)場(chǎng)輻射。 公共地阻抗耦合電阻性耦合公共電源內(nèi)阻耦合傳導(dǎo)耦合 電容性耦合電感性耦合干擾信號(hào)導(dǎo)線對(duì)導(dǎo)線輻射耦合 天線對(duì)天線場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線三、電磁敏感性（抗擾性）1、定義、 電磁敏感性：電子設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)電磁干擾的 響應(yīng)特性， 電磁敏感性越高，抗干擾能力越低。 傳導(dǎo)敏感性：對(duì)傳導(dǎo)干擾， 輻射敏感性：對(duì)輻射干擾。 、電磁抗擾性：設(shè)備或系統(tǒng)抵制電磁干擾的能力。 2、敏感頻率和抗擾度允許值

10、、敏感頻率：在該頻率上，設(shè)備對(duì)電磁干擾的響應(yīng)比 較敏感。 、抗擾度允許值：導(dǎo)致設(shè)備或系統(tǒng)性能下降的干擾信號(hào)的幅值（可以是電壓、電流、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度、功率密度）。例如：在國(guó)標(biāo)GBT1383892中 聲音和電視廣播接收機(jī)的音頻功能輻射抗擾度允許值： 150MHz，125dB（Vm）。 電視廣播接收機(jī)的接收功能輻射抗擾度允許值： 92MHz， 109dB（Vm）， 92150MHz， 125dB（Vm）。 3、電磁干擾安全系數(shù)定義， ，也可用dB表示。m 抗擾度允許值現(xiàn)有最大干擾值例如：對(duì)于干擾電壓， 對(duì)于干擾場(chǎng)強(qiáng)， 對(duì)于干擾功率密度， 在美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定： 系統(tǒng)的電磁干擾安全系數(shù) m6dB，

11、 武器和電爆裝置 m20dB。 4、電磁兼容的條件：、干擾源產(chǎn)生的電磁干擾滿足規(guī)定的限值，、敏感設(shè)備具有規(guī)定的抗干擾能力。00, ()20lg,mmVVmm dBVV或00, ()20lg,mmEEmm dBEE或00, ()10lg,mmSSmm dBSS或四、電磁兼容性概述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，并且不干擾其他設(shè)備的正常工作，這就是電磁兼容（英文：Electromagnetic Compatibility，縮寫為EMC)。在國(guó)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)

12、該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。 、設(shè)備對(duì)來(lái)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）。、設(shè)備在正常工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾不超過(guò)一定的限值， 不干擾其它設(shè)備的正常工作。 例：共用天線系統(tǒng)的電磁兼容。、系統(tǒng)簡(jiǎn)介 圖4一1 一組天線（各頻道)，寬帶放大器，變頻器（ 可以把一個(gè)頻道的電視信號(hào)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻道），同軸傳輸線，多終端接收機(jī)（電視機(jī)、調(diào)頻廣播接收機(jī))。、外部電磁兼容問(wèn)題、外部電磁噪聲的干擾，例如房間中家用電器的電磁干擾 （輻射、通過(guò)電源線傳導(dǎo)）。、系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的電磁噪聲對(duì)外部設(shè)備的干擾（輻射，通 過(guò)電源線傳導(dǎo)）。、內(nèi)部電磁兼容問(wèn)題 最突出的是變頻器和各接收機(jī)本振產(chǎn)生

13、的電磁干擾（基波、各次諧波，輻射，通過(guò)電源線傳導(dǎo)）。 2、電磁兼容研究涉及的領(lǐng)域 電磁兼容性學(xué)科研究的對(duì)象不僅限于各種電子、電氣設(shè)備，而且包括各種電磁環(huán)境(自然電磁干擾、核電磁脈沖、靜電放電、人為電磁輻射等）對(duì)人體的生態(tài)效應(yīng)，信息處理設(shè)備因電磁泄漏造成的泄密等等。 電磁兼容性涉及的領(lǐng)域十分廣泛，通信、廣播電視、科學(xué)儀器、信息設(shè)備、航空、航天、機(jī)車、艦船、電力、軍工、醫(yī)療設(shè)備、計(jì)算機(jī)、家用電器等領(lǐng)域中都存在電磁干擾和電磁兼容性問(wèn)題。下表是參加全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議的學(xué)術(shù)團(tuán)體： 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

14、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(guó)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(guò)程。 圖11是表示產(chǎn)品投資效益的曲線，可以看出：電磁兼容問(wèn)題解決得越早，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(lái)了，才發(fā)現(xiàn)不符合國(guó)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。3、電磁兼容研究機(jī)構(gòu) 例如、國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)，制定了一系列電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)： IEC 61000標(biāo)準(zhǔn)。、國(guó)際無(wú)線電干擾專

15、門委員會(huì)(CISPR)，下設(shè)7個(gè)分委 員會(huì)， 將有使用價(jià)值的研究報(bào)告發(fā)表在一系列的 CISPR出版物上，成為世界各因公認(rèn)的電磁兼容性 的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范， 、電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE），出版電磁兼容性 專業(yè)期刊:IEEE Transactions on EMC，定期召開國(guó) 際電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議。、中國(guó)電子學(xué)會(huì)、中國(guó)通信學(xué)會(huì)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)、 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)等許多一級(jí)學(xué)會(huì)下都設(shè)有電磁兼 容專委會(huì)。 4、電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、我國(guó)制定了一系列電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如: GBT4365-1995 電磁兼容術(shù)語(yǔ)； GBT6113-1995 無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備 規(guī)范； GBT3907-

16、83 工業(yè)無(wú)線電干擾基本測(cè)量方法； GBT15658-1995 城市無(wú)線電噪聲測(cè)量方法； GBT8702-88 電磁輻射防護(hù)規(guī)定； GBT4824-1996 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)射頻設(shè) 備電磁騷擾特性的測(cè)量方法和 限值； GB9254-88 信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極 限值和測(cè)量方法。 、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的內(nèi)容、規(guī)定名詞術(shù)語(yǔ)；、規(guī)定電磁發(fā)射和敏感度的極限值；、規(guī)定統(tǒng)一的測(cè)量方法；、規(guī)定電磁兼容性控制方法或設(shè)計(jì)規(guī)范；、影響比較大的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)例如：美國(guó)FCC(聯(lián)邦通信委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn); 美國(guó)軍用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn); 歐洲EMC標(biāo)準(zhǔn)。 5、電磁兼容的實(shí)施、組織措施：頻譜的分配和管理（十）。、技術(shù)措施：對(duì)三種常用

17、的方法的評(píng)述。、問(wèn)題解決法：先進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造，出現(xiàn)了電 磁干擾問(wèn)題再逐個(gè)解決，這樣需要修改設(shè)備的電路 或結(jié)構(gòu)，抑制干擾措施的有效性低，成本高。、規(guī)范法:按電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)或設(shè)備 的設(shè)計(jì)和制造。可在一定程度上預(yù)防電磁干擾問(wèn)題 的出現(xiàn)，但是由于標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是針對(duì)某一具體的 系統(tǒng)或設(shè)備制定的，所要解決的問(wèn)題不一定存在， 存在的問(wèn)題不一定能解決，成本也比較高。 、系統(tǒng)法:先對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電磁 兼容性分析和預(yù)測(cè)，并貫穿于設(shè)計(jì)、試制和 制造的全過(guò)程，不斷的解決可能出現(xiàn)的電磁 干擾問(wèn)題，具體可分為三個(gè)步驟:a、系統(tǒng)的電磁干擾分析和預(yù)測(cè);b、系統(tǒng)的電磁干擾性設(shè)計(jì)c、系統(tǒng)的電磁干

18、擾測(cè)試。 系統(tǒng)法是一種科學(xué)的方法，成本最低。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些比較成熟的電磁兼容分析、預(yù)測(cè)軟件包。 6、電磁兼容認(rèn)證、什么叫EMC認(rèn)證 產(chǎn)品的EMC認(rèn)證是依據(jù)產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)認(rèn)證機(jī)構(gòu)測(cè)試確認(rèn)，并通過(guò)頒發(fā)認(rèn)證證書和認(rèn)證標(biāo)志來(lái)證明某一產(chǎn)品符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)技術(shù)的要求。 在我國(guó)EMC認(rèn)證已納入3C認(rèn)證范圍(中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證，英文名稱為“China Compulsory Certification”，英文縮寫為“CCC”，也可簡(jiǎn)稱為“3C”)，國(guó)家對(duì)有強(qiáng)制性電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或強(qiáng)制性電磁兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)中有電磁兼容強(qiáng)制條款的產(chǎn)品實(shí)行安全認(rèn)證制度，對(duì)這些實(shí)施電磁兼容安全認(rèn)證的

19、產(chǎn)品在進(jìn)入流通領(lǐng)域?qū)嵤?qiáng)制性監(jiān)督管理（沒(méi)有進(jìn)行電磁兼容安全認(rèn)證就不能進(jìn)入流通領(lǐng)域)。 對(duì)有推薦性電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或推薦性電磁兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品實(shí)行合格認(rèn)證制度，企業(yè)可以根據(jù)自愿的原則向認(rèn)證機(jī)構(gòu)申請(qǐng)認(rèn)證。中國(guó)3C認(rèn)證標(biāo)志：CE認(rèn)證標(biāo)志(歐共體)：、EMC認(rèn)證機(jī)構(gòu)：中國(guó)電磁兼容認(rèn)證委員會(huì) (CEMC) 認(rèn)證測(cè)試必須在國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局認(rèn)可的EMC測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行。、EMC認(rèn)證程序 (略) 五、電磁兼容測(cè)量?jī)?nèi)容、EMC測(cè)量?jī)?nèi)容1、干擾信號(hào)的頻率或頻譜 窄帶干擾：測(cè)量頻率 寬帶干擾：測(cè)量頻譜或頻譜密度（脈沖干擾） 2、干擾信號(hào)的幅度 傳導(dǎo)干擾：干擾電壓U，干擾電流I 輻射干擾：電場(chǎng)強(qiáng)度E，磁場(chǎng)強(qiáng)度H ，輻射功

20、率密度S， 干擾信號(hào)的功率P。 EMC傳導(dǎo)干擾測(cè)量電磁干擾測(cè)量輻射干擾測(cè)量測(cè)量傳導(dǎo)敏感度測(cè)量電磁敏感度測(cè)量輻射敏感度測(cè)量、頻域測(cè)量與時(shí)域測(cè)量1、頻域測(cè)量：測(cè)量干擾信號(hào)與頻域有關(guān)的特性。例如： 干擾信號(hào)的頻譜、某一頻率上的干擾電壓 或干擾場(chǎng)強(qiáng)。 使用的儀器：頻譜分析儀、干擾場(chǎng)強(qiáng)儀、選頻電壓表 等。2、時(shí)域測(cè)量：測(cè)量干擾信號(hào)與時(shí)間有關(guān)的特性。例如：干 擾脈沖信號(hào)的幅值、波形、前沿、寬度等。 使用儀器：記憶示波器等。、測(cè)試天線的選用1、10K150KHz頻段：主要測(cè)量磁場(chǎng)，選用電屏蔽的環(huán) 形天線。 2、150K30MHz頻段：測(cè)量電場(chǎng)，選用桿狀天線， 測(cè)量磁場(chǎng)，選用電屏蔽的環(huán)形天線。3、 30M30

21、0MHz頻段：主要測(cè)量電場(chǎng)， 單頻率測(cè)量：選用半波對(duì)稱振子天線， 寬帶測(cè)量：選用雙錐天線、對(duì)稱振子天線。4、 300M1GHz頻段： 主要測(cè)量電場(chǎng)，選用對(duì)數(shù)周期天線、對(duì)稱振子天線。5、 1GHz以上：微波頻段，測(cè)量電場(chǎng)或輻射功率密度S， 窄帶：角錐喇叭天線， 寬帶：雙脊喇叭天線，10GHz以下也可用對(duì)數(shù)周期天線。、測(cè)試場(chǎng)地1、開闊測(cè)試場(chǎng)地、結(jié)構(gòu)和大小： GB/T61131995中規(guī)定的開闊測(cè)試場(chǎng)地有兩種，橢圓形場(chǎng)地和圓形場(chǎng)地，在測(cè)試場(chǎng)地內(nèi)不能有其它的反射物。天線和DUT（受試設(shè)備， DeviceUnder Test）間的距離：3m、10m、30m。地面用金屬接地平板，包括鋼板、金屬網(wǎng)板等，若用

22、金屬網(wǎng)板，孔徑的最大尺寸不超過(guò)10。、環(huán)境條件：空曠、平整、遠(yuǎn)離建筑物、電力線、地下 電纜、地下管道、樹木等，背景電磁輻射比測(cè)試電評(píng) 低6dB以上。（GB390783“工業(yè)無(wú)線電干擾基本測(cè) 量方法”中規(guī)定：低20dB以上）、開闊測(cè)試地的缺點(diǎn) 城市中的開闊測(cè)試場(chǎng)地一般建于高樓頂上，由于背景電磁噪聲的影響(圖5230）,已經(jīng)無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試條件（背景電磁噪聲電平比測(cè)試電壓低20 dB以上）。另外, 開闊場(chǎng)地受氣候條件的影響很大，在有雨、雪、霧、風(fēng)、烈日等氣候條件下，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。 2、電磁兼容暗室 電磁兼容暗室是替代的測(cè)量場(chǎng)地。 、結(jié)構(gòu)：六面鋼板，五面（除地面外）敷有吸波材料， 刀形屏蔽門

23、，屏蔽效果在100 dB以上。 可作3 m法、10 m法測(cè)量。例如，一電磁兼容暗室的 尺寸：。 、EMC暗室造價(jià)很高,連同測(cè)試設(shè)備需要大約上千萬(wàn)元， 省內(nèi)只有洛陽(yáng)014中心有一個(gè)小的，可用1m法作軍標(biāo) 測(cè)量。刀形屏蔽門3、屏蔽室 圖535、作用 傳導(dǎo)干擾測(cè)試必須在屏蔽室中進(jìn)行。、防止測(cè)試受到外界電磁環(huán)境的干擾（輻射，或通過(guò) 電源線傳導(dǎo)）。、防止試驗(yàn)用的電磁信號(hào)泄漏。 、結(jié)構(gòu)、是用金屬板（網(wǎng)）做成的六面體房子。 按屏蔽材料分類：鋼板式，銅網(wǎng)式（只能屏蔽電場(chǎng)）， 按結(jié)構(gòu)形式分類：?jiǎn)螌樱ㄤ摪濉~網(wǎng)），雙層（銅網(wǎng)、 鋼板）、接縫的處理 焊接， 拼裝，接縫處加導(dǎo)電襯墊。 、門：刀型彈性接觸式屏蔽門、窗：

24、截止波導(dǎo)式通風(fēng)窗， 設(shè)六角形波導(dǎo)口外接圓直徑 為D,截止頻率為： 150 ()cfGHzD mm ffc , 干擾信號(hào)能通過(guò), ffc, 干擾信號(hào)有損耗， ffc ，損耗大。、電源濾波器：防止干擾 信號(hào)通過(guò)電源線進(jìn)入測(cè) 試系統(tǒng)（在屏蔽室內(nèi)實(shí) 驗(yàn)所用的電源必須經(jīng)過(guò) 電源濾波器）。4、GTEM Cell（GHz橫電磁波室） 圖556 GTEM Cell 是一個(gè)縱向是錐形、 橫向是矩形的同軸線系統(tǒng)，傳輸球面波， 錐形角度很小，可近似為平面波，終端用吸波材料吸收電磁波（基本沒(méi)有反射）， 用一個(gè)電阻網(wǎng) 絡(luò)作為電流負(fù)載。大工作區(qū)空間很大，可用于較大型設(shè)備的測(cè)量，例如29、34彩電。小工作區(qū)內(nèi)可產(chǎn)生很強(qiáng)的電

25、磁場(chǎng)。例：外形尺寸7m（長(zhǎng)）（寬）（高）， 頻率范圍：DC3GHz 。 六、屏蔽技術(shù)1、屏蔽的概念：屏蔽是防止輻射干擾的主要手段，所謂屏 蔽就是采用一定的技術(shù)手段，把電磁場(chǎng)限 制在一定的空間范圍之內(nèi)。 、主動(dòng)屏蔽：把干擾源置于屏蔽體之內(nèi)，防止電磁能量 和干擾信號(hào)泄漏到外部空間。、被動(dòng)屏蔽：把敏感設(shè)備置于屏蔽體內(nèi)，使其不受外部 干擾的影響。2、屏蔽的分類（按場(chǎng)的類型可分為）、靜電屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽、電磁屏蔽 七、濾波技術(shù) EMI濾波器基本的工作原理與普通濾波器一樣，都是允許有用信號(hào)的頻率分量通過(guò), 同時(shí)阻止其他干擾頻率分量通過(guò)。 EMC濾波器的分類1、反射式濾波器：由電感器和電容器組成，利用反射或

26、旁路，使干擾信號(hào)不能通過(guò)。、低通濾波器，使低頻信號(hào)通過(guò)，高頻信號(hào)衰減。 用于電源電路，使市電（50Hz）通過(guò)，高頻干擾信 號(hào)衰減。 用于放大器電路或發(fā)射機(jī)輸出電路，使基波通過(guò)， 諧波和其他干擾信號(hào)衰減。、高通濾波器：抑制低頻干擾信號(hào) 例如：從信號(hào)通道上濾除交流聲干擾。、帶通濾波器：只允許某一頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，、帶阻濾波器，只抑制某一頻率范圍內(nèi)的干擾信號(hào)通 過(guò)。2、損耗濾波器，、選用具有高損耗系數(shù)或高損耗角正切的材料，把高頻電磁能量通過(guò)渦流轉(zhuǎn)換成熱能。 例如：鐵氧體管，鐵氧體磁環(huán)，磁環(huán)扼流圈等。、幾種常用的損耗濾波器、鐵氧體管，如圖把鐵氧體 管套在信號(hào)線或電源線上， 衰減高頻干擾信號(hào)。 、電

27、纜濾波器：在導(dǎo)線外 包一層高頻損耗材料（ 如鐵氧體，或含鐵粉的 環(huán)氧樹脂）（如圖）。 、濾波連接器, 如圖所示， 把鐵氧體直接組裝在電纜連接器內(nèi)，在100MHz 10GHz的頻率范圍內(nèi)可以獲得60dB以上的衰減。、磁環(huán)扼流圈，如圖(a)所示，在導(dǎo)線上套一個(gè)圓環(huán)狀 鐵氧體磁環(huán)，阻抗隨導(dǎo)線中電流頻率的升高而增大， 可以抑制高頻干擾分量。 應(yīng)用：電源線，數(shù)字信號(hào)線。、穿心電容，外形如圖 (b)所示，原理如圖 (c)。一個(gè) 端片接導(dǎo)線，另一個(gè)通過(guò)外殼接地，用于高頻濾波。 應(yīng)用舉例： 電動(dòng)機(jī)的屏蔽和濾波， 如圖， 電動(dòng)機(jī)的碳刷滑動(dòng)接觸會(huì)出現(xiàn)火花放電, 產(chǎn)生高頻的輻射干擾和傳導(dǎo)干擾（通過(guò)電源線傳播），可采

28、用屏蔽(輻射干擾)，磁環(huán)（傳導(dǎo)干擾），穿心電容（輻射干擾和傳導(dǎo)干擾）等措施。 3、有源濾波器： 使用晶體管等有源器件，以較小的體積和重量可以提供較大值的等效L和C。、有源電感濾波器：用晶體管模擬電感線圈的頻率特 性（f越高，阻抗越大）。、有源電容濾波器：用晶體管模擬電容器的頻率特性 （f越高，阻抗越?。?。、對(duì)消濾波器（陷波器）：能產(chǎn)生與干擾信號(hào)幅度相 同，相位相反（差180）的電流，把干擾信號(hào)抵消。八、接地技術(shù)、接地的作用和分類 、幾種常用的接地方法1、浮點(diǎn)接地 如圖，接地面不與大地 相連，低頻時(shí)可采用。EMI安全用電安全接地防止雷擊電路接地電源接地防止接地（信號(hào)接地）屏蔽接地靜電接地2、單點(diǎn)

29、接地， 低頻時(shí)采用 、獨(dú)立地線并聯(lián)一點(diǎn)接地，如圖 各電路的電位：優(yōu)點(diǎn)：各設(shè)備的電位僅與各自的電流和地線電阻有關(guān)， 不受其他設(shè)備的影響，可防止各設(shè)備之間相互干 擾和地回路的干擾。 1 12 23 3, , ABCUR IUR IUR I缺點(diǎn)：若設(shè)備很多，需要很多根地線，使接地導(dǎo)線加長(zhǎng)， 阻抗增大，還會(huì)出現(xiàn)各接地導(dǎo)線間的相互耦合， 不適用于高頻。、共用地線串聯(lián)一點(diǎn)接地，圖634(b)缺點(diǎn)：可以看出，A、B、C各點(diǎn)的電位不僅不為零，而 且受其它電路的影響，從防止和抑制干擾的角度， 這種接地方法不好。優(yōu)點(diǎn)：這種接地方法的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，各電路的接地線 短，電阻較小，在設(shè)備機(jī)柜中是常用的一種接地 方式。采用這種接地方式要注意把最低電平電路 放在靠近A處，以使B點(diǎn)和C點(diǎn)的電位升高最小。 12311231232123123233: (): ()(): ()()ABBAUIIIRBUIIIRIIRCUIIIRIIRI R點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)3、多點(diǎn)接地， 如圖 每一個(gè)設(shè)備、電路各自用接地線分別就近接地，高頻電路（設(shè)備間距）一般都采用多點(diǎn)接地。