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某雷达的电磁兼容性(EMC)结构设计

某雷达的电磁兼容性(EMC)结构设计

倪华

【摘要】EMC设计是雷达设计中的重要环节,是雷达工作稳定及可靠的重要保障。文章根据EMC的基本原理,介绍了雷达的EMC结构设计的几点方法。

【期刊名称】《江苏科技信息》

【年(卷),期】2013(000)013

【总页数】2页(P52-53)

【关键词】电磁兼容性;电磁屏蔽;结构设计

【作者】倪华

【作者单位】南京大桥机器有限公司

【正文语种】中文

随着现代科学技术尤其是电子信息技术的发展,各种电子设备的数量及种类不断增加,空间电磁环境日益复杂,电磁能量日益增多。在这种恶劣的电磁环境下,要保证雷达内部的电子设备及分系统的正常工作以及大系统整体作战效能的发挥,必须很好地应用电磁兼容技术,解决其系统内和系统间的电磁兼容问题,对保证雷达安全、提高战斗力有着重要的作用。

1.电磁兼容性结构设计的主要方法和内容

电磁兼容性结构设计的目的就是切断电磁干扰的传播途径,主要方法有:屏蔽、滤波、接地。

(1)屏蔽。

屏蔽就是以某种导电材料或导磁材料制成的屏蔽体将需要防护的部分封闭起来,形成电磁隔离,以达到阻隔或减少电磁能传播的一种技术,是抑制电磁干扰的有效措施之一。具体地讲就是利用金属板,网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减少电磁能量传播所采取的一种结构措施。

(2)滤波。

电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入线路引起干扰,而滤波是抑制干扰和防止干扰的一项重要措施,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般要设置滤波线路。

(3)接地。

接地属于线路设计的范畴,是防止电磁干扰、增加电子设备电磁兼容能力的重要方法之一。合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术,如果接地方法使用恰当,既可减少设备产生的对外干扰,又可使设备免受外来干扰。

2.雷达的电磁兼容结构设计

雷达是由方舱,信号收发、数据处理终端以及天线等分系统单元组成的电子设备,而且各单元之间有大量的电缆连接。除天线单元外的各单元以机箱(机柜)为载体,本文从机箱(机柜)和电缆两个方面来阐述雷达EMC设计。

(1)机箱(机柜)的电磁兼容设计。

机箱(机柜)的电磁屏蔽效能很大程度上取决于机箱的物理结构,即导电的连续性。理想的屏蔽机箱(机柜)应使用很厚的金属板,具有连续的结构,且没有接缝和开口。但任何实用的机箱(机柜),由于加工、装配以及操作性等原因,都会存在各种缝隙和孔洞,如何处理这些孔缝就成为机箱(机柜)电磁屏蔽设计的主要难题。

①接缝的处理。

a.减少缝隙宽度。可通过提高接合面加工精度、焊接或整体铸造来实现,通过增加

紧固件的密度亦可达到目的。

b.加大接触面的重叠面积。

c.使用导电衬垫。一般以钣金加工制成的机箱,通过在缝隙处加装导电衬垫来提高屏蔽效果。常用的导电衬垫有:铍铜指形簧片、金属丝网屏蔽条、导电布衬垫、导电橡胶等。

d.在接缝处涂导电涂料,如导电胶、导电酯等。

②孔的处理。

机箱(机柜)上不可避免的通风孔也是主要的电磁辐射源,采用开小孔或加截止波导通风板的方法都可以达到电磁屏蔽的目的。

式中:

δ—漏过功率系数;

R—小孔半径;

λ—波长;

S′—所有孔的总面积;

S—反射面的总面积。

由(1)可以看出,R 越小,δ就越小,也就是屏蔽效果越好。所以当对通风量的要求不高时,只要孔的直径足够小(孔径一般为λ/8~λ/10),就能够达到屏蔽要求。这种直接开小口径通风孔的方法具有结构简单、易加工、成本低等优点。当对通风量要求高时,必须使用截止波导通风板(蜂窝板),否则不能兼容屏蔽和通风量的要求。其特点是工作频段宽、屏蔽效能好、可靠性高,但价格较高。

(2)电缆的电磁兼容设计。

普通的电缆可以等效为电偶极子发射/接收天线,其接收 /辐射的能力往往比机箱内部各种引线和PCB板走线更强,而抑制这种情况的主要方法是屏蔽和滤波。

①电缆的屏蔽。

所谓屏蔽就是采用屏蔽电缆,如单层编织丝网电缆、双层编织丝网电缆、编织丝网和金属箔组合封装电缆等等。

②电缆的滤波。

a.电缆终端的连接器采用屏蔽滤波连接器,以阻止干扰电流流入∕流出电缆的芯线和屏蔽层。屏蔽滤波连接器是一种在每个插孔中安装了滤波器的连接器,按性能由低到高可分为:普通经济型D型连接器、高性能与高密度D型连接器、超高性能D型连接器、军用滤波连接器,可以根据不同的电磁兼容要求进行选用。

b.如果电缆的终端采用普通连接器,如何滤波呢?这就需要在屏蔽机箱上加装馈通滤波器,当需要穿过屏蔽机箱的导线较多时,可采用滤波器阵列。而且采用这种滤波器时应将其输入端隔离开,在导线进入机壳处专为滤波器设置一个金属隔离舱,如图1所示。在隔离舱与屏蔽机箱的接触面之间要还应加装导电衬垫,以保证屏蔽的严密性。

图1 滤波装置示意

无论是滤波连接器还是馈通滤波器,使用时最重要的是要保证良好接地。在使用滤波连接器时,在其与屏蔽机箱之间还应该使用射频密封衬垫,以保证两者之间的良好接触;使用馈通滤波器时要确保滤波器与屏蔽机箱有良好的接触,可采用焊接方式或是外加螺母、垫圈的连接方式。由此可见,屏蔽与滤波、接地是不可分割的,三者相辅相成才能取得良好的电磁屏蔽效果。

3.总结

电磁兼容虽然是一项电子工程,但与结构设计有着密切的联系。雷达结构设计的好坏直接影响整部雷达的电磁兼容指标。如果能在结构设计方案阶段就充分考虑电磁兼容性设计,会对整台雷达的EMC设计起到帮助。

参考文献

[1]邹逢兴.电磁兼容技术[M].北京:国防工业出版社,2005.

[2]吕仁清,蒋全兴.电磁兼容性结构设计[M].南京:东南大学出版社,1990. [3]周志敏,纪爱华.电磁兼容技术:屏蔽·滤波·接地·浪涌·工程应用[M].北京:电子工业出版社,2007.

EMC结构电磁兼容设计规范

EMC结构电磁兼容设计规范 篇一:结构设计规范(EMC) EMC) 结构设计规范( 一、简单介绍 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility , EMC)主要包含两方面的内容:电磁干扰(Electromagnetic interference , EMI);电磁敏感度(Electromagnetic susceptibility , EMS)。电磁兼容设计基本目的: A 产品内部的电路互相不产生干扰,达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。 在整个工程项目中,必须在设计初期开始考虑电磁兼容设计。一方面,这对整个工程项目是个效费比很高的措施,可以有效避免工程项目因为电磁兼容测试未通过而进行较大修改,产生不必要的成本增加。另一方面,设计初期可以采取相对较多的措施来满足电磁兼容要求,而后期可采取的措施比较少。在电磁兼容设计过程中,针对电磁兼容性设计中的重点和关键,分析并预测各种可能发生的电磁兼容问题,并从设计初期就采取各种技术措施,包括电路硬件与结构相结合、电路硬件与软件相结合的技术措施。 电磁兼容设计主要从三个方面进行:电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。耦合途径主要是传导和辐射。

具体在工程措施上,电磁兼容设计可分为:信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局。其中与结构关系较大的有:屏蔽、接地与搭接、合理布局。但这并不代表其他措施与结构设计完全无关,结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。 二、常用测试项目 2.1、在电磁兼容性设计中遇到的常用测试项目,从干扰源与被干扰对象角度可分为两类: EMI(电磁发射测试)和EMS(电磁敏感度测试)。 EMI(电磁发射):被测设备为干扰源,测试被测设备对外界发射的电磁干扰水平。 EMS(电磁敏感度):被测设备为被干扰对象,通过测试仪器对其施加干扰,测试其抗干扰能力。 从干扰路径区分,又可分为传导测试与辐射测试两类。综合起来测试项目可分为四种测试模式: CE-传导发射测试,CS-传导敏感度测试; RE-辐射发射测试,RS-辐射敏感度测试。 2.2、GJB151A-97常用测试项目表 其中与结构设计关系较大的有CE101、CE102、RE101、 RE102、CS101、 RS101 、RS103。 2.3、汽车电子设备常用测试项目表图1 汽车电子常用测试项目 三、设计规范 3.1、屏蔽 电磁屏蔽的目的有两个:一个限制内部的辐射电磁能越出某一个区域;而是防止外来的辐射进入某一区域。即切断电磁波的传播途径。

某雷达接收机箱结构设计

某雷达接收机箱结构设计 介绍了某型号雷达接收分机机箱的研制过程。通过内部器件的合理布局,用19英寸的机箱取代了初始设计的24英寸机箱,减小了体积;为满足机载条件下的冲击振动试验要求,对机箱进行了加固设计;合理制定散热方案解决了箱内器件的散热问题。经过产品的使用验证,此机箱的结构设计完全满足指标要求。 标签:接收机箱;加固设计;散热设计 1 引言 雷达结构设计是雷达研制过程中的一个重要环节,它对保证雷达的优良性和可靠性起着重要的作用。雷达的机动性、可靠性、安全性、环境适应性、工艺性等在很大程度上都通过结构设计来实现;雷达的造型、美观也取决于结构设计的水平。某雷达接收分机是该雷达的重要组成部分,受限于总体尺寸,机箱宽高有严格限制,而且是一个混装机箱,箱内既安装有不同种类的模块,又安装有普通插件及CPCI标准插件。接收分机安装在设备机柜内,要兼顾地面试验和挂装运七飞机使用条件,满足公路运输、飞机冲击、振动等要求。所以,接收机箱的设计既要保证内部设备的布局合理,又要保证机箱具在良好的刚强度,同时还要提供内部器件运行的良好环境。 2 结构设计 分机机箱结构布局如图1所示,机箱高6U。校正源模块设计成与变频接收模块相同的结构形式,与3个六通道变频接收模块、1个本振源模块一起占用9.5个面板宽度。频率源插件、模拟电源插件各占用2个面板宽度。CPCI标准的1个时序控制板、3个数据采集板及1个数字电源共需要6个面板宽度。接收分机共需要20个面板宽度,故选用19英寸的标准CPCI机箱进行改装设计。 图1 分机机箱布局 3 刚强度设计 为了兼顾地面试验和挂装运七飞机使用平台,满足公路运输、飞机冲击、振动等要求,将机箱上、下导轨分别设计成整体结构形式,如图2所示,且选用铝合金材料加工,以进一步增加刚强度。机箱左右侧壁采用5mm厚铝板加固。机箱内变频接收模块、校正源模块和本振源模块均设计成用锲形锁紧装置固定的机载固定方式。对于频率源插件和模拟电源插件,在前面板上均采用4个松不脱螺钉固定,为进一步加固,在机箱后部又增加了定位销座。 图2 整体式导轨 4 散热设计

emc设计规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除 emc设计规范 篇一:emc设计规范 篇二:emc设计规范 印制电路板的电磁兼容性设计规范 引言 本人结合自己在军队参与的电磁兼容设计工作实践,空军系统关于电子对抗进行的两次培训(雷达系统防雷、电子信息防泄露)及入司后参与706所杨继深主讲的emc培训、701所周开基主讲的emc培训、自己在地方电磁兼容实验室参与emc整改的工作体验、特别是国际ieee委员发表的关于emc有关文章、与地方同行的交流体会,并结合公司的实验情况,对印制电路板的电磁兼容性设计进行了一下小结,希望对印制电路板的设计有所作用。 需要提醒注意的是:总结中只是提供了一些最基础的结论,对具体频率信号的走线长度计算、应考虑的谐波频率、波长、电路板级屏蔽、屏蔽体腔的设计、屏蔽体孔径的大小、数目、进出导线的处理、截止导波管直径、长度的计算及静电防护,雷电防护等知识没有进行描述。或许有些结论不一

定正确,还需各位指正,本人将不胜感谢。 一、元器件布局 印刷电路板进行emc设计时,首先要考虑布局,pcb工程师必须和结构工程师、emc工程师一起协调进行,做到两者兼顾,才能达到事半倍。 首先要考虑印刷电路板的结构尺寸大小,考虑如何对器件进行布置。如果器件分布很散,器件之间的传输线可能会很长,印制线路长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也会增加。如果器件分布过于集中,则散热不好,且邻近线条易受耦合、串扰。因此根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行总体布局。同时考虑到电磁兼容性、热分布、敏感器件和非敏感器件、i/o接口、复位电路、时钟系统等因素。 一般来说,整体布局时应遵守以下基本原则: 1、当线路板上同时存在高、中、低速电路时,应该按逻辑速度分割:布置快速、中速和低速 逻辑电路时,高速的器件(快逻辑、时钟振荡器等)应安放在靠近连接器范围内,减少天线效应、低速逻辑和存储器,应安放在远离连接器范围内。这样对共阻抗耦合、辐射和交扰的减小都是有利的。 接口 2、在单面板或双面板中,如果电源线走线很长,应每隔3000mil对地加去耦合电容,电容取

EMC电磁兼容设计资料

EMC电磁兼容设计资料 在EMC设计中,首要考虑的是设备本身产生的电磁辐射。电子设备工 作时会产生电磁辐射,通过合理的设计措施可以降低这种辐射的强度和频 谱分布。常用的设计措施包括但不限于: 1.电磁波屏蔽:通过合理的屏蔽结构,减少电磁波辐射到设备外部的 可能。 2.地线设计:合理设计地线,确保设备的电流回路畅通,减少电磁波 辐射。 3.电源线滤波:加入适当的滤波器,减小设备对电源线上的干扰信号 的传导。 4.线长控制:对于高频信号的传输线,控制其长度,避免信号传输过 程中的反射和辐射。 另一方面,EMC设计也要考虑到设备受到外界电磁干扰的影响。外界 电磁干扰会对设备的正常运行产生不利影响,甚至可能导致设备故障。为 了保证设备的稳定性和可靠性,在EMC设计中需要采取一些措施来防止外 界干扰。这些措施包括但不限于: 1.过滤器设计:采用适当的滤波器,将外界干扰信号滤除,使其不对 设备产生干扰。 2.屏蔽设计:对关键元器件或信号线进行屏蔽,减少外界干扰信号的 影响。 3.接地设计:合理设计设备的接地结构,降低外界干扰对设备的影响。

4.灵敏度测试:对设备进行EMC测试,评估其对外界干扰的抵抗能力,进一步优化设计。 除了上述设计措施外,EMC设计还需要遵循相关的法规标准。各个国 家和地区都有相应的EMC测试和认证标准,例如欧洲的CE认证、美国的FCC认证等。为了确保设备在特定市场可以合法销售和使用,设计人员需 要对这些标准有一定的了解,并在设计过程中遵守相应的要求。 EMC设计的重要性在于保证设备的正常运行和稳定性。在今天越来越 多的电子设备密集运用的环境下,电磁干扰的问题也变得日益突出。通过EMC设计,可以降低设备干扰,提高设备抗干扰能力,提高设备的可靠性 和稳定性,同时也有助于提高设备的市场竞争力。因此,对于电子设备的 设计人员来说,掌握EMC设计的相关原则和技术是非常重要的。 总之,EMC设计是保证电子设备在电磁环境中能够正常运行的关键技 术之一、通过合理的设计措施和遵循相关标准,可以降低电磁辐射和电磁 感应,提高设备的抗干扰能力,确保设备的稳定性和可靠性。随着电子设 备应用场景的不断扩大,EMC设计将变得越来越重要。因此,设计人员需 要重视EMC设计,持续学习和掌握相关知识和技术,为电子设备的开发和 应用提供可靠的保障。

电磁兼容性设计指南

电磁兼容性设计指南 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是一个关乎电子产品 设计的重要概念。在现代社会中,电子设备的应用越来越广泛,而这些设备之间的电磁干扰问题也越来越突出。为了保证各种电子设备在相互之间正常工作的同时,互不干扰,电磁兼容性的考虑就显得尤为重要。 首先,我们来了解一下电磁兼容性的基本概念。EMC是指在电子系统中,各 种电子设备之间或同一个设备内部,通过合理的设计和控制,使其能够在同一电磁环境中协调共存的能力。也就是说,在一个电磁环境中,所有的设备都应该能够同时正常运行,而不会互相干扰,造成数据的错误传输、设备的损坏甚至系统的崩溃等现象。 那么,如何进行电磁兼容性设计呢?首先,我们应该从设备的物理结构入手。 合理的物理结构设计可以减少信号的辐射和敏感度,从而减少电磁干扰的可能性。在PCB(Printed Circuit Board)的设计中,应注意减小线路长度和宽度,合理布局 和靠近地面平面,减少信号的辐射。同时,我们还可以利用屏蔽箱或者屏蔽罩进行电磁泄漏的控制。这样的设计可以有效地减少电磁干扰,提高设备的免疫性。 其次,电磁兼容性设计中还需要关注设备的地线设计。地线的设计是确保设备 接地的重要一环。正确的地线设计可以有效地减少电磁波的辐射和敏感度,提高电磁兼容性。在地线设计中,应注意将安全地线和信号地线分离,防止相互干扰。同时,要确保各个地线接口的接触电阻尽量小,以减少信号传输过程中的损耗。 另外,好的电磁兼容性设计还需要注重设备的电源设计。电源设计中,应注意 对电源滤波器的选型和布局。合理使用滤波器可以有效地降低电源中的谐波和噪声,减少对其他设备的干扰。此外,还可以采取地电位差和供电波形控制等方法,进一步提升设备的电磁兼容性。

电磁兼容性设计的模型建立与仿真研究

电磁兼容性设计的模型建立与仿真研究 电磁兼容性(EMC)设计是保证电子设备正常运行和避免电磁干扰的重要工作。 随着电子设备的普及和复杂程度的增加,EMC设计显得尤为重要。为了保证设备 的良好运行和性能,EMC设计必须依据模型和仿真技术进行建立和研究。 一、EMC设计原理和模型建立 EMC设计的主要原理是在电磁环境下保证电子设备的正常运行,并保证设备 不会对其他电子设备或环境产生干扰。EMC设计需要依据设备的电磁性能、电路 结构、电源特性、射频特性等方面进行模型建立。 模型建立的主要方法是电磁场理论和电路仿真等技术。电磁场理论是EMC设 计的理论基础,通过数学模型分析电磁场的传播、反射和干扰等特性,以便为电子设备的初始设计提供基础参考。电路仿真则是通过计算机仿真软件对电路进行模拟,从而分析电路的工作性能和EMC行为等方面。 在建立EMC模型时需要注意到电磁场的复杂性,考虑到射频信号、干扰源环 境等不同因素的影响。模型建立需要根据设备的实际工作环境、电路结构等方面进行仿真,以便为EMC设计提供准确的分析结果和提高电子设备的性能。 二、电磁兼容性仿真设计的研究 电磁兼容性仿真设计针对于电子设备的EMC问题进行模拟和分析。主要包括 拓扑分析、电路仿真、电源特性分析、阻抗匹配等方面。这些仿真工具可以帮助设计师快速定位EMC问题,加速产品的开发进程。 在电路仿真方面,常见的电路仿真软件包括SPICE、ADS以及专业的EMC仿 真软件等。这些软件具有模型建立、仿真分析、结果输出等多种功能,可用于快速分析电路的EMC性能及其潜在干扰源。使用仿真技术可以更加准确地分析电子设 备的性能,提高设备的EMC行为。

电路中的电磁兼容性(EMC)设计与测试

电路中的电磁兼容性(EMC)设计与测试在现代电子产品的设计与制造过程中,电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是一个至关重要的因素。EMC设计与测试旨在确保电子设备能够在电磁环境中正常运行并且不会对其他设备和系统造成干扰。本文将重点介绍电路中的EMC设计与测试的关键要点。 一、什么是电磁兼容性(EMC)设计与测试 电磁兼容性(EMC)是指电子设备在实际应用中与周围环境的电磁场相互作用时能够正常工作的能力。正常工作包括两个方面,一是设备本身不会受到来自外部电磁场的干扰,二是设备自身产生的电磁干扰不会超出规定的范围,不会对其他设备和系统造成干扰。 EMC设计与测试就是为了确保电子设备在现实环境中能够满足上述要求。EMC设计的关键在于避免或减小电磁干扰的产生,而EMC 测试则是验证设计的有效性和设备的兼容性。通过EMC设计与测试,可以提高电子设备的性能和可靠性,降低设备故障率和维修成本。 二、EMC设计与测试的关键要点 1. 设计阶段的EMC考虑 在电子产品的设计阶段,应该考虑EMC设计的要求。首先,需要了解产品的使用环境和电磁兼容性的相关标准。其次,要合理规划电路板的布局和内部组件的排列,避免干扰源之间的相互影响。另外,

需要合理选择电磁屏蔽材料和滤波器,减少电磁辐射和敏感元器件的 干扰。 2. 线路板布局与屏蔽设计 线路板布局是EMC设计中的重要环节。应该避免长线和大回路的 存在,缩短信号线长度,合理规划地线和电源线的走向。此外,还应 注意信号线与电源线的交叉和平行布局,减少互相之间的干扰。 屏蔽设计是减小电磁辐射和电磁感应的重要手段。通过采用合适的 屏蔽材料,如金属壳体或导电涂层,并合理设置接地结构,可以有效 地屏蔽和隔离电磁波,减小干扰。 3. 滤波器的选择与应用 滤波器在EMC设计中起到了重要的作用。电子设备通常需要使用 电源滤波器和信号滤波器,以减少干扰源对电源和信号线的影响。 电源滤波器主要工作在电源输入端,用于滤除电源线上的高频噪声。信号滤波器则用于信号线的滤波,以减少信号线上的噪声和干扰。 4. 电磁兼容性测试 EMC测试是验证设计的有效性和设备的兼容性的重要手段。常见 的EMC测试项目包括辐射发射测试和抗干扰测试。 辐射发射测试用于检测设备产生的电磁辐射是否超过规定的范围。 抗干扰测试则用于检测设备是否能够正常工作,即使在高电磁干扰环 境下也能保持其性能和功能。

电磁兼容性设计技术研究

电磁兼容性设计技术研究 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是现代电子技术应用 中必须考虑的关键技术之一。在人类社会中,电磁辐射越来越多地影响着我们的日常生活、工作和学习。良好的EMC设计可以保证电子设备在操作过程中不受到干 扰或产生干扰,从而保证系统的可靠性和稳定性。 EMC技术的主要研究内容包括电磁辐射和电磁感应两个方面。电磁辐射是指 电子设备在工作过程中所产生的电磁波对周围环境的干扰,其中包括电磁辐射的传播特性、干扰源和干扰受体的特性等;电磁感应则是指电子设备受周围环境电磁场的影响,造成电信号受到干扰的现象。 好的EMC设计需要引入一定的电磁场理论基础:在设计电子系统时必须研究 电磁波的传输特性和分布规律。这涉及到天线理论、电子线路理论和电磁场理论等多种学科。EMC设计所要解决的问题是:如何正确评估一种电子设备的EMC性能,并如何在设计阶段就处理好可能出现的干扰问题。 对于EMC的研究形成了完整的体系结构,包括了对电磁辐射和电磁感应的测试、评估、模拟等多种方案。主要的测试手段有传导、辐射、射频等三种。其中传导测试主要测试设备的电磁屏蔽性能;辐射测试则主要测试设备在高频电磁波辐射下所产生的干扰程度;射频测试是指通过测试设备的射频性能,评估设备的干扰强度和其抵御干扰的能力。在测试的基础上,首先通过电磁场分析、激励波形分析等途径,模拟电磁原理来解决电磁兼容性问题。其次,紧随其后的是现代计算机技术的发展,电磁场仿真成为了一种高效的EMC工具。仿真软件可以模拟电子系统中 的电子元件、线路和设备的EMC性能,支持复杂的设备联合仿真,它可以通过虚 拟实验来直观地显示发生的电磁现象,从而制定出良好的EMC设计方案。 EMC技术的研究目的是为了保证电子设备在使用过程中的可靠性和性能。传 统的EMC技术已经可以达到满足这个目的的水平。然而,在网络化、智能化背景下,EMC技术必须要适应新的环境。目前,智能电网、智能交通、工业物联网等

emc研究案例

emc研究案例 EMC(电磁兼容性)研究案例: 1. EMC设计优化案例:某家电公司开发了一款新型家用电器,但在进行EMC测试时发现其辐射干扰严重超标。经过研究,发现是电路布局不合理导致的,通过优化电路布局和添加滤波器,成功降低了辐射干扰,使产品符合EMC标准。 2. EMC故障排查案例:某铁路信号系统出现频繁的通信故障,经过调查发现是因为信号线路与高压输电线路相近,导致电磁干扰引起的。通过重新布线、增加屏蔽措施等方法,成功解决了通信故障问题。 3. EMC电容选择案例:某汽车电子系统在高温环境下出现电容失效的问题,经过研究发现是电容选择不当导致的。通过更换适合高温环境的电容,解决了电容失效的问题,提高了产品的可靠性。 4. EMC电磁兼容设计指导案例:某航空电子设备在实际使用中出现了严重的电磁干扰问题,经过研究发现是设备的电磁屏蔽设计不足导致的。通过改进屏蔽结构和增加屏蔽材料,成功降低了电磁干扰,保证了设备的正常运行。 5. EMC电源线抗干扰设计案例:某工业控制设备在电源线上遭受到严重的电磁干扰,导致设备无法正常工作。经过研究发现是电源线抗干扰设计不足导致的。通过增加滤波器和改进接地措施,成功降

低了电磁干扰,保证了设备的正常运行。 6. EMC防护设计案例:某军事通讯设备在电磁环境中遭受到严重的辐射干扰,导致通讯信号质量下降。经过研究发现是设备的外壳屏蔽不足导致的。通过增加金属屏蔽罩和优化接地结构,成功提高了设备的抗干扰能力,保证了通讯信号的稳定性。 7. EMC辐射源定位案例:某医疗设备在使用过程中出现了无线电干扰的问题,经过研究发现是附近的无线电发射台产生的辐射干扰。通过使用EMC测试仪器定位辐射源,并采取屏蔽措施,成功解决了干扰问题,保证了设备的正常工作。 8. EMC标准研究案例:某电子产品公司开发的一款新型消费电子产品需要符合EMC标准,但在进行测试时发现不符合要求。经过研究发现是产品的辐射和抗干扰能力需要改进。通过研究相关的EMC标准和测试方法,优化产品设计,最终成功使产品符合EMC标准。 9. EMC电磁兼容测试案例:某航天器在发射过程中需要经受极端的电磁环境,为确保其电磁兼容性,进行了一系列EMC测试。通过测试,发现了一些潜在的问题,并及时采取了相应的改进措施,保证了航天器在电磁环境中的正常运行。 10. EMC教育培训案例:某电子公司为了提高员工的EMC意识和技能,组织了一次EMC教育培训。通过培训,员工学习了EMC的基本知识、测试方法和设计技巧,提高了他们对EMC的理解和应对能力,

电磁兼容emc原理设计与故障排除实例详解

电磁兼容emc原理设计与故障排除实例详解电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境下的能力,即在此环境中,设备应能够正常工作且不会对其它设备及环境造成有害的电磁干扰。 设计方面,EMC原理设计需要考虑以下几个方面: 1.接地:要正确地接地,将所有金属部件接地,建立一个良好的接地系统。接地线的截面面积越大,阻抗越小,抗干扰能力越强。 2.常模和差模传输线:差模信号是指从两个平行线传输的信号,它们的电位相等,而与地电位之间有一定的差别。常模信号是指从一个信号线到地的信号。在传输线长过渡区域,尽可能的减小差模信号,增加常模信号阻抗,以提高电磁干扰环境下的抗干扰能力。 3.滤波器:对于较直流的信号,通过使用滤波器来阻止它们进入电路板。滤波器能够从电源线上滤除噪音,进而保证设备工作的稳定性。 4.屏蔽:屏蔽能够减少电磁辐射和抑制电磁敏感性,从而实现电磁兼容。可以通过屏蔽层、RF条板、地板和隔离屏进行屏蔽。 在实施时,可能会遇到以下问题: 1.射频信号的跳变导致传输链路的故障。 2.电源线过长或线路质量不佳而导致的电压波动和电流跳变。 3.设备设计不当导致的电子设备故障和噪声干扰。 在排除故障时,可以考虑以下几个方面: 1.检查设备是否有接地错误,确认所有金属部分是否正确接地。

2.检查是否有电源线的过长或线路质量不佳现象。可以通过改进线路质量或减少线路长度来解决这个问题。 3.检查电子设备的设计是否正确,是否有滤波器和屏蔽器,并且确认所有模拟和数字信号线路的正确性。 4.在检查设备整合前,检查设备是否有电磁干扰原因,并且逐个排除可能的原因。需要使用恰当的测试设备,如频谱分析器等。

EMC电磁兼容设计

EMC电磁兼容设计 抗干扰性设计主要是为了保护设备不受外界干扰的影响。外界干扰主 要包括电磁波干扰和传导干扰。电磁波干扰是指来自其他设备或系统的电 磁波对设备造成的干扰,传导干扰是指通过电磁波的传导或辐射对设备造 成的干扰。抗干扰性设计主要采取以下措施:选择合适的电磁兼容材料和 电磁防护方法,设置合理的屏蔽结构和适当的接地方式,加强电磁屏蔽和 隔离,提高抗干扰电路的抗干扰能力等。 抗辐射性设计主要是为了保护设备不对外界产生不必要的辐射。设备 的辐射主要表现为电磁场辐射和电磁波辐射。电磁场辐射是指设备内部电 流和电压在空间中形成的电磁场对周围的干扰,电磁波辐射是指设备内部 电流和电压形成的电磁波通过导线或天线辐射出去对周围的干扰。抗辐射 性设计主要采取以下措施:采用合适的电路设计,减小电流和电压的幅值,降低辐射功率密度,合理布局电路板和导线,降低电磁波辐射,添加滤波 器和阻抗匹配器以减小辐射等。 在EMC电磁兼容设计中,还需要考虑设备的灵敏度和鲁棒性。设备的 灵敏度是指设备对外界干扰的响应程度,更高的灵敏度意味着设备更容易 受到外界干扰的影响。而设备的鲁棒性是指设备能够承受外界干扰的能力,更高的鲁棒性意味着设备更不容易受到外界干扰的影响。在EMC设计中, 需要通过合理的电磁屏蔽和滤波器的设计来提高设备的鲁棒性,同时减小 设备的灵敏度。 EMC电磁兼容设计的核心思想是将电磁兼容性纳入整个产品开发过程中,从产品的初期设计阶段开始就考虑电磁兼容性因素,从而避免后期的 改进和修正。EMC电磁兼容设计需要跨学科的合作,涉及到电磁学、电子

学、通信学等多个学科的知识。同时,EMC电磁兼容设计也需要严格遵守相关的电磁兼容标准和法规,以确保产品的合规性和市场可接受性。 总之,EMC电磁兼容设计是保证电子设备在共同工作环境中无干扰地工作的设计方法。抗干扰性设计和抗辐射性设计是EMC设计的两个主要方面。EMC设计需要考虑设备的灵敏度、鲁棒性以及相关的标准和法规。通过合理的设计和严格的标准,可以保证设备在电磁环境中的正常工作。

EMC电磁兼容设计讲座

EMC电磁兼容设计讲座 在现代社会中,无线电频率的使用越来越广泛,各种电子设备如手机、电视、电脑等在我们的生活中起到了重要的作用。然而,由于电子设备之 间的互相干扰,会导致设备出错、性能下降等问题。因此,EMC电磁兼容 设计显得十分重要。 一、电磁兼容设计的原则 1.提供合适的电磁屏蔽:采用屏蔽方法是减少电磁感应的有效手段, 可以将设备内部电磁干扰妥善隔离,避免干扰其他设备。 2.优化电源和地线设计:合理的电源和地线设计可以保证设备的稳定 性和电磁兼容性。 3.控制传导干扰:适当设置连接导线和排线的走向,合理规划线束布局,减少传导干扰的影响。 4.控制辐射干扰:通过合理的布线设计、优化PCB板的尺寸和层次结构,减少辐射干扰的程度。 5.使用正确的滤波器和除噪技术:滤波器和除噪技术可以有效地减少 设备干扰其他设备的概率。 二、EMC电磁兼容设计的重要性 1.保障设备的正常运行:兼容性设计可以减少设备之间相互干扰的概率,从而保障设备的正常运行。 2.提高设备的抗干扰能力:通过电磁兼容设计可以提高设备的抗干扰 能力,使设备在复杂环境中依然能够保持正常工作。

3.减少设备的故障率:电磁兼容设计可以减少设备的故障率,提高设 备的可靠性和稳定性。 4.提高产品的市场竞争力:通过良好的EMC电磁兼容设计可以提高产 品的市场竞争力,赢得消费者的信任。 三、EMC电磁兼容设计的具体要求 1.对电源和地线的设计要求:合理设计电源和地线系统,采用低噪声 和低电阻线材,减少导线的串扰和互容。 2.对信号线的设计要求:合理设计信号线布局、长度和形状,减少相 互干扰;采用合适的屏蔽方法,减少信号线之间的电磁干扰。 3.对机械结构的设计要求:合理设置机械结构,避免共振和机械震动,减少机械结构引起的辐射和传导干扰。 4.对滤波器和除噪技术的要求:适当使用滤波器和除噪技术,减少设 备的辐射和传导干扰。 EMC电磁兼容设计对于现代电子设备和系统来说至关重要。只有合理 有效的兼容性设计,才能避免干扰带来的各种问题,保障设备的正常运行 和减少故障率,提高产品的市场竞争力。在今后的设计中,我们应该更加 重视EMC电磁兼容设计,通过采用特定的技术和措施,使设备在电磁环境 中能够更好地工作。

混合集成电路的电磁兼容(EMC)设计

混合集成电路的电磁兼容(EMC)设计 1引言 混合集成电路(Hybrid Integrated Circuit)是由半导体集成工艺与厚(薄)膜工艺结合而制成的集成电路。混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。 随着电路板尺寸变小、布线密度加大以及工作频率的不断提高,电路中的电磁干扰现象也越来越突出,电磁兼容问题也就成为一个电子系统能否正常工作的关键。电路板的电磁兼容设计成为系统设计的关键。 2电磁兼容原理 电磁兼容是指电子设备和电源在一定的电磁干扰环境下正常可靠工作的能力,同时也是电子设备和电源限制自身产生电磁干扰和避免干扰周围其它电子设备的能力。 任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:首先要具备干扰源,也就是产生有害电磁场的装置或设备;其次是要具有传播干扰的途径,通常认为有两种方式:传导耦合方式和辐射耦合方式,第三是要有易受干扰的敏感设备。因此,解决电磁兼容性问题应针对电磁干扰的三要素,逐一进行解决:减小干扰发生元件的干扰强度;切断干扰的传播途径;降低系统对干扰的敏感程度。

混合集成电路设计中存在的电磁干扰有:传导干扰、串音干扰以及辐射干扰。在解决EMI问题时,首先应确定发射源的耦合途径是传导的、辐射的,还是串音。如果一个高幅度的瞬变电流或快速上升的电压出现在靠近载有信号的导体附近,电磁干扰的问题主要是串音。如果干扰源和敏感器件之间有完整的电路连接,则是传导干扰。而在两根传输高频信号的平行导线之间则会产生辐射干扰。 3电磁兼容设计 在混合集成电路电磁兼容性设计时首先要做功能性检验,在方案已确定的电路中检验电磁兼容性指标能否满足要求,若不满足就要修改参数来达到指标,如发射功率、工作频率、重新选择器件等。其次是做防护性设计,包括滤波、屏蔽、接地与搭接设计等。第三是做布局的调整性设计,包括总体布局的检验,元器件及导线的布局检验等。通常,电路的电磁兼容性设计包括:工艺和部件的选择、电路布局及导线的布设等。 3.1工艺和部件的选取 混合集成电路有三种制造工艺可供选择,单层薄膜、多层厚膜和多层共烧厚膜。薄膜工艺能够生产高密度混合电路所需的小尺寸、低功率和高电流密度的元器件,具有高质量、稳定、可靠和灵活的特点,适合于高速高频和高封装密度的电路中。但只能做单层布线且成本较高。多层厚膜工艺能够以较低的成本制造多层互连电路, 从电磁兼容的角度来说,多层布线可以减小线路板的电磁辐射并提高线路板的抗干扰能力。因为可以设置专门的电源层和地层,使信号与地线之间的

emc电磁兼容设计与测试案例分析

emc 电磁兼容设计与测试案例分析【篇一:emc(电磁兼容)设计与测试案例分析】 暂时无法预览,这可能由于您未正确安装flash 或者其版本过低,您可以到下载安装后再刷新本页面。 【篇二:emc(电磁兼容)设计与测试案例分析】 emc 电磁兼容设计与测试案例分析(第 2 版) 《emc 电磁兼容设计与测试案例分析(第 2 版)》以emc :案例分析为主线,通过案例描述、分析来介绍产品设计中的emc 技术,向读者介绍产品设计过程中有关emc :的实用设计技术与诊断技术,减少设计人员在产品的设计与:em (:问题诊断中的误区。书中所描述的emc 案例涉及结构、屏蔽与接地、滤波与抑制、电缆、布线、连接器与接口电路、旁路、去耦与储能、pcblayout ,以及器件、软件与频率抖动技术等各个方面。 《emc 电磁兼容设计与测试案例分析(第 2 版)》是以实用为目的, 以具有代表性的案例来说明复杂的原理,并尽量避免拖沓冗长的理 论,可作为电子产品设计部门emc 方面必备的参考书,也可作为电子和电气工程师、emc 工程师、emc 顾问人员进行emc 培训的教材或参考资料。 【篇三:emc(电磁兼容)设计与测试案例分析】 世纪电源网-编辑离线lv8 网站编辑积分:2867|主题:84|帖子:305 积分:2867lv8网站编辑2016-2-1 16:46:07 emc 电磁兼容设计与测试案例分析(第二版) 作者:郑军奇 书籍简介: 《emc (电磁兼容)设计与测试案例分析》在2006 年出版以来,受到了广大读者的关注,同时在这两年的时间内也发现了本书不少缺陷,本书修改了第一版的不少缺陷,并且在原来已有案例分析的基础上,通过案例进一步澄清了以下几个重要的emc 设计要点的原理及具体处理措施。 (1 )emc 测试的实质,解析标准规定的各种emc 测试项目的实质;(2)澄清了电源端口滤波电路设计方法,包括滤波电路的选择,滤波元件参数的选择;

电磁兼容性设计与实践研究

电磁兼容性设计与实践研究 电磁兼容性(EMC)是指复杂电子系统内、系统间以及系统与周围环境的电磁场互相影响和相互作用的能力。它是一个重要的工程技术问题,民用、军用电子电器设备都需要有一定的EMC保障,否则会产生严重的干扰、故障,甚至加速电器 元器件的老化和损坏。因此,EMC设计与实践研究是当前热门的研究方向之一。 一、 EMC的重要性 EMC是保障电子电器设备正常运行的前提。几乎所有的电子电器设备都使用 高频电磁波(如Wi-Fi、蓝牙、雷达信号)进行通信,也都在自身或周边区域内产 生电磁波(如照明设备、电动机、无线充电装置),设备间和设备与环境之间都会相互影响和相互作用。如果设备的EMC差,就会导致设备间互相干扰、设备附近 的机器和设备出现故障、设备可能被病毒攻击、与之连接的网络也可能出现连接问题等问题。而且,在军事无线电通讯、导弹制导、飞行器控制、核电站控制等高度关键领域,EMC失效可能带来的灾难性后果更是不堪设想。 二、EMC设计的原则 EMC设计的主要目的是让设备无论在自身工作,还是在周围环境中正常工作,都能满足设备设计时预先设定的条件。EMC设计主要遵循以下原则: 1. 降噪原则:减少环境电磁噪声对设备的影响,同时减少设备的电磁辐射。 2. 屏蔽原则:对设备及其外部设备进行EMC屏蔽,防止电磁波的干扰对设备 造成负面影响,同时降低设备对周围环境产生的EMC干扰。 3. 供电原则:对设备的电源进行EMC设计,保证设备在工作时不受到电源EMC噪声的影响,同时减少设备对电力网络的EMC污染。 4. 接地原则:保证设备接地良好,减少设备与接地点之间的电阻,防止接地环 路光滑内部共振,从而减少设备接地干扰。

EMC结构设计知识点分享

EMC结构设计知识点分享

1.EMC简单介绍 EMC的概念: 电磁兼容(ElectromagneTIcCompaTIbility,EMC)其定义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。 EMC包含两个方面的意思,首先,设备能够抵抗所接受到的干扰而正常工作(即EMS);其次,设备所发射的电磁干扰不能影响其它设备的正常工作(即EMI)。

生活中的EMC: 飞机上限制使用手机等电子设备,是因为手机等有可能会对机载设备造成电磁干扰,引起机载设备性能下降或者功能丧失,影响飞机飞行安全。

有时乘客会偷偷使用手机,为什么没有“引起机载设备性能下降或者功能丧失”?这是因为飞机的“电磁兼容性”设计有很高的安全裕度。 随着电子电气设备越发密集的应用,电磁兼容性引起工业制造领域各设备制造商的广泛关注,民用飞机电磁兼容性设计验证更是有着严格的适航要求。电磁兼容性设计工作基于一个重要的现象:电子电气设备在正常工作时,既对外部空间发射电磁能量,也容易被外来电磁能量干扰。 现代民机作为高度集成各种电子设备的精密系统,任何关键设备的正常工作受到影响,后果都将不堪设想。例如,飞机若想按照事先规划的航路飞行以确保空域畅通和绝对安全,在飞行中需要时刻与地面塔台保持联系,这有赖导航系统的准确定位,且通信系统能快速清晰传达和接收信息。 如果电磁兼容工作不到位,同时工作的其他设备所发射的电磁能量经过叠加,可能超过一般设备的耐受上限,通过线缆传导或者空间耦合等机理进入通信、导航等系统,轻则降低系统工作性能,重则损坏电路,使系统彻底失效。 电磁干扰作为一种可传播的能量,从发射源产生通过耦合路径最后到达受影响设备。上述三者即电磁兼容三要素。民机设计师通过“三要素”开展电磁兼容工作。比如,在设计初期,通过优化“发射源”的设计,使其降低无意泄漏的电磁能量;在系统安装集成阶段,通过增加敏感设备之间的隔离距离,“切断”耦合路径;在系统验证阶段,如果发现了电磁兼容问题,再针对性地为问题设备增加屏蔽层。 在飞机上限制使用手机,就是为了减少“发射源”,降低外来电子设备对机载设备的电磁干扰,尤其是飞行起降阶段,飞机与塔台通信频繁,为了不影响导航等机载设备的正常使用,应该尽量少用手机。 当然,也曾经出现过手机干扰飞机飞行的事情发生。国内某航空公司的一名机长描述,他就曾遇到过手机干扰飞机飞行的情况,当时,飞机下降找跑道时,连方向都找反了。“太危险了,还好没出事。” 2.EMC设计 1.EMC设计的内容: EMC设计可分为: 信号设计、线路设计、屏蔽、接地、滤波、合理布局 其中与结构关系较大的有:

电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 (2014—2015学年上学期) 姓名: 学号: 所在单位: 专业:

摘要 随着用电设备的增加,空间电磁能量逐年增加,人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运转,是一个亟待解决的问题;另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,又互不干扰, 达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字:电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题,而信息时代的最突出特征,就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体,人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落,电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带,它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响,经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面,电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重,设备所处电磁环境越来越复杂;另一方面,先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱,同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运行,是一个亟待解决的问题。另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言,只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境,才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言,构筑电磁

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