科目：电磁兼容
学号：11007990712
班级：电气四班
姓名：黎艳
教师：古亮
日期： 2012年11月
电磁屏蔽
摘要本文简单介绍了广义的电磁屏蔽设计基本思路和实现方法关键词电磁兼容性电磁屏蔽设计电磁屏蔽材料和屏蔽方法一.引言
电子设备工作时，会受到各种电磁干扰(Electro-magnetic Interference)，包括自身的干扰和来自其它设备的干扰，同时也会对其它设备产生电磁干扰。电磁干扰若超过了设备的允许值，就会影响设备的正常工作。电磁屏蔽有2个目的，一方面能防止干扰源对设备或系统内部产生有害影响，另一方面也可以防止设备或系统内有害的电磁辐射向外传播。为了满足这些设备对电磁干扰屏蔽的需要，在过去的几年中人们开发了大批新的改良的产品。根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为以下3大类：电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽。
当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时，干扰源与电子设备之间就存在容性电场耦合，可将其视为分布电容间的耦合。为消除或抑制这种干扰，要进行电场屏蔽。其设计应遵从的原则是：(1)屏蔽体要尽量靠近受保护物，而且屏蔽体的接地必须良好；(2)屏蔽效果的好坏与屏蔽体的形状有着最直接的关系。屏蔽体如果能够做成全封闭的金属盒最好，但在工程实践中还需要根据实际情况而定；(3)屏蔽体的材料要以良导体为好，对厚度没有严格的要求，只要有足够的强度即可。
(1)磁场屏蔽
当干扰源以电流的形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。此时，为了抑制干扰，要施行磁场屏蔽。磁场屏蔽机理主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻，对磁通起着分路的作用，从而使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。
总之，对于磁场屏蔽来讲：(1)当电磁场干扰源的频率较高时，利用高电导率、低电阻率的金属材料中产生的涡流反向磁场，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。(2)当电磁场干扰源的频率较低时，要采用高磁导率的材料，构成低磁阻通路，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去，使大部分磁场被集中在屏蔽体内。(3)在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
(2)电磁场屏蔽
单纯的电场或磁场干扰源是很少见的，通常所说的电磁干扰是指电场和磁场同时存在的高频电磁场干扰。电磁场屏蔽用于抑制干扰源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰，它必须同时屏蔽电场和磁场，通常采用电阻率小的良导体材料，空间干扰电磁波在入射到金属体表面时会产生反射和吸收，电磁能量被衰减，从而起到屏蔽作用。
静电屏蔽与静磁屏蔽很容易采取良导体材料实现，但在交变电磁场中，电场和磁场总是同时存在于同一空间的，因此必须同时考虑电场和磁场的屏蔽。然而，由于频率的不同，交变电磁场的干扰效应区也不同，实际中应区别对待。
二.材料的选择
对于屏蔽体来说，所选择的材料的类型对其性能和成本影响极大。在设计屏蔽体时有一点是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。对这些不同性能的理解就可使你选择合适的材料，去满足目标要求。
磁屏蔽目的：通常是保护电子线路免于受到诸如永磁体、变压器、电机、线圈、电缆等产生磁场的干扰，当然屏蔽强的磁干扰源使它免于干扰附近的元器件功能也是一个重要的应用目的。磁屏蔽材料参数及材料划分：磁屏蔽体由磁性材料制成，衡量材料导磁能力的参数是磁导率，通常以数字来表示相对大小。真空磁导率为1，屏蔽材料的磁导率从200到350000；磁屏蔽材料的另一个重要参数是饱和磁化强度。磁屏蔽材料一般分为三类，即高导磁材料、中导磁材料和高饱和材料
高饱和磁导率材料的磁导率在80000-350000之间，经热处理后其饱和场可达7500Gs；中磁导率材料通常和200-50000，饱和场可达18000-21000Gs。为提高导电材料的磁场屏蔽效果，应采取如下措施：（1）使用良单体；（2）注意屏蔽体的结构设计，避免因开孔、缝隙等而影响涡流的流通回路，应减小孔缝的最大尺寸，从而提高屏蔽效果；（3）使屏蔽体有一定的厚度，一般要大于10倍的透入深度。
在需要于极小空间内降低磁场时，典型上使用这些合金。在需要提供比要求更高屏蔽时，或是磁场强度较高场强时需要具有更高饱和
值材料时，这些材料常被选中。
在屏蔽目标仅需要稍微减少场强时，或是当场强足以使高磁导率屏蔽体饱和时，超低碳钢(ULCS)可能是最佳的选择。这些较低成本材料的碳含量典型小于0.01%；与其它钢相比，其有较高的磁导率和极优的饱和性能。这些材料具有较小的柔韧性，并比硅钢较容易制造，这就允许在大面积屏蔽项目中容易安装和以同样的方式加工出小型组件。ULCS可与高磁导率材料一起使用，以为需要高饱和保护和高衰减等级建立最佳的屏蔽体。
对于低温用的屏蔽体，Cryoperm10为一种最佳选择。与Mumetal 一样，C ryoperm10也是一种高磁导率镍铁合金，它是经特殊加工而成的，以提供在降低温度时磁导率增加。标准的屏蔽合金（比如Mumetal）在低温时就失去了其大部分磁导率。但是Cryoperm10可在77.3到4.2°K时的磁导率却增加10倍。
由于材料的成本占屏蔽体价格的一半，所以使用较薄的尺寸能满足所要求的屏蔽特性和结构性能是最好了。厚度为0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的选择。这些箔材能以同等的化学组分和性能特性获得，并可作为标准的以镍为基础的和ULCS材料。
设计低成本屏蔽体的最重要的一步，就是对这些典型屏蔽材料特性及其对屏蔽性能影响的了解。一旦合适的材料被选中，其重点要集中于基本的设计考虑，以使其不但性能最佳，而且对成本的影响最小。
三．设计考虑因素
屏蔽体的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性极大。屏蔽体的有效半径越小，其整体性能就越好。但是，设计屏蔽体的目的是使其包络试图屏蔽的组件和空间，并应该靠得很近。由于材料占屏蔽体设计的大部分成本，因此较小屏蔽体就可以在较低成本下获得较优的性能。
每当有可能，屏蔽体应与所有壁靠近，以避免场泄漏。这种结构（即使是矩形）也是最接近于圆形的，它可以建立一个半闭合的磁路。另外，全部箱体可在所有轴上获得屏蔽特性，这样就可以保证最好的屏蔽性能。当特殊的性能和进出口需要时，可移动的盖板、罩和门均可组合到屏蔽体设计中去。
利用盖板、罩和门时或使用两块或多块板构建屏蔽体时，在多块板间保持磁连续性和电接触是很重要的。可通过机械式（利用磨擦组件）或焊接保持磁连续性。在拐角或过渡连接，使用焊接可获得最佳性能。维持表面间的连续性就可以保证磁力线连续沿其低磁阻路径前进，这样可以提高屏蔽效能。在交流场，保持磁连续性就允许较高的感应电流屏蔽，在直流场，对于适当的磁力线分路，连续性也是重要的。
新型屏蔽结构和常用材料由铝、钢、铜组合的屏蔽体，对电磁波有很大的反射损耗，所以只适用电屏蔽。电屏蔽体一般对各种频率都具有良好的电屏蔽作用。铁和高导磁率的合金体则对磁场波有很大的吸收损耗，所以用它们做成的屏蔽体，适合用在磁屏蔽环境。如果
条件允许可用不锈钢制造具有很高可靠性的电磁屏蔽机壳。当设备处于机械应力下时，防倾斜拐角有助于机壳保持机械性能的完整性和屏蔽效能。安装在凹槽上的板子，它的连续导电性和屏蔽效能由铍铜合金的弹性屏蔽垫圈来保证。在通信、计算机、自动化、医疗等商用电子设备上选择最有效的电磁屏蔽衬垫时，通常可以考虑以下三种衬垫类型：导电橡胶、导电布、铍铜指簧。依据设备的不同需要，这几种类型的衬垫可提供不同程度的电磁屏蔽，适合不同的形状和环境密封的要求。现在流行新型的屏蔽材料还有导电塑料、活化导电镀膜塑料、发泡铝、发泡镍、超微晶纳米晶合金、镍基/钴基非晶态合金、坡莫合金箔带等等。
多重屏蔽多重屏蔽的原则是：各屏蔽层之间不能连接在一起，其间应该隔开空气或者填充其他介质。否则就失去多层屏蔽的作用；各层屏蔽体的材质也不应该相同。除了要考虑磁导率外，还要考虑饱和电平。有的时候由于需要不得不对系统/分系统进行双重甚至更多层的电磁屏蔽。有些系统设备内部电磁环境非常恶劣，使得对外壳屏蔽效能的要求也就很高。所以，在设备的内部的局部，如：PCB、电源的输入输出滤波、屏蔽部分辐射严重的元器件、适当地采用隔离电路、缩短引线、用接地平面代替接地回路的引线、使用符合EMC相公标准要求的器件等等。一般设备中最大的干扰源是振荡电路，这种电路应该用辅助分屏蔽体封闭后再装入系统主屏蔽体中。这些分屏蔽体和主屏蔽箱内、外屏蔽体/其他分屏蔽体之间除了一点必要的连接外（须经过滤波器来控制出入口），其他必须隔绝
在设计过程早期就应考虑这些问题，可使这些主要设计参数对屏蔽体的成本影响较小。但是，这些因素要比材料本身对屏蔽体性能的影响要大。这样，在设计屏蔽体时，最先保证这些基本参数通常是需要的。
四.磁屏蔽的解决方案
磁屏蔽的定义：为减少齿部和压板(压圈)上漏磁通集中现象，以降低齿压板和边端铁心的温度，在铁心外侧和铁心压板之间设有的阶梯形的锥形叠片铁心。用来吸收漏磁通的磁分路。
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
五.屏蔽的目的、原理
屏蔽的目的：(1)限制内部产生的辐射超出某一区域；（2）防止外来的辐射进入某一区域。
屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽3种。按其屏蔽体结构可分为完整屏蔽、不完整屏蔽及编织带屏蔽。
1.电场屏蔽
电场屏蔽的目的是消除或抑制静电或交变电场与被干扰电路的电耦合。电场屏蔽有分静电场屏蔽和交变电场屏蔽。
①静电场屏蔽
导体置于静电场中并达到静电平衡后，该导体是一个等位体，内部电场为零，导体内部没有静电荷，电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔，空腔中也没有电场，因此，空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。若将带电体置于空腔内部，会在空腔导体表面感应出等量电荷，如果把空腔导体接地，则不会在导体外部产生电场，可以起到隔绝内部电荷的作用。
实现静电场屏蔽，需要满足两个条件：（1）有完整的屏蔽体（2）屏蔽体良好接地
②交变电场屏蔽
在交变电场情况下，导体间的电场感应是通过耦合电容起作用，为了减少这种影响，就要减少耦合电容，其中的一个方法就是对被干扰电路采取屏蔽措施。
2.磁场屏蔽
磁场屏蔽的目的是消除或抑制恒定磁场或交变磁场与被干扰回路的磁偶合。通常，可以利用导磁材料和导电材料两种方法进行屏蔽。
磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽，其效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽要差的多。
（1）利用高导磁材料进行磁场屏蔽
（2）利用导电材料产生反向的抵消磁场来实现磁场屏蔽
3.电磁场屏蔽
电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁波在空间传播。电磁波在穿越屏蔽体时，会产生反射和吸收，导致磁场能量衰减。
电磁场屏蔽措施：（1）使用良导体（2）使屏蔽体有一定的厚度，以抑制电磁场，一般厚度要大于10倍的透入深度；（3）避免因开孔、缝隙等引起的屏蔽效果下降，孔缝的最大尺寸一般应小于最高频率电磁波波长的1/20。
六．屏蔽体设计原则与注意事项
屏蔽体的实际应用很广，包括专门的屏蔽室、设备的外壳或机箱、设备内部敏感单元的屏蔽盒及各种屏蔽线缆等。不同设备各自特点及不同工作环境，对屏蔽的要求不同，屏蔽体的设计也各有特点，但其基本的设计原则和处理方法是一致的。
一、屏蔽体设计原则
良好的屏蔽体设计应当根据屏蔽性能要求及实际情况选取最经济、有效的设计方案。为此，应当考虑以下原则：
1.明确电磁骚扰源及敏感单元
2.大致确定屏蔽体的屏蔽效能
3.确定屏蔽方式
4.进行屏蔽完整性设计
二、穿透和开口注意事项
1.要注意由于电缆穿过机壳使整体屏蔽效能降低的程度。典型的未滤波的导线穿过屏蔽体时，屏蔽效能降低30dB以上。
2.电源线进入机壳时，全部应通过滤波器盒。滤波器的输入端最好能穿出到屏蔽机壳外；若滤波器结构不宜穿出机壳，则应在电源线进入机壳出专为滤波器设置一隔舱。
3.信号线、控制线进入/穿出机壳时，要通过适当的滤波器。具有滤波插针的多芯连接器适于这种场合使用。
4.穿过屏蔽体的金属控制轴，应该用金属触片、接地螺母或射频衬垫接地。也可不用接地的金属轴，而用其它轴贯通波导截止频率比工作频率高的园管来做控制轴。
5.必须注意在截止波导孔内贯通金属轴或导线时会严重降低屏蔽效能。
6.当要求使用对地绝缘的金属控制轴时，可用短的隐性控制轴，不调节时，用螺帽或金属衬垫弹性安装帽盖住。
7.为保险丝、插孔等加金属帽。
8.用导电衬垫和垫圈、螺母等实现钮子开关防泄漏安装。
9.在屏蔽、通风和强度要求高而质量不苛刻时，用蜂窝板屏蔽通风口，最好用焊接方式保持线连接，防止泄漏。
10.尽可能在指示器、显示器后面加屏蔽，并对所有引线用穿心电容滤波。
11.在不能从后面屏蔽指示器/显示器和对引线滤波时，要用与机壳连续连接的金属网或导电玻璃屏蔽指示器/显示器的前面。对夹金属丝的屏蔽玻璃，在保持合理透光度条件下，对30～1000m的屏蔽效能可达50～110dB。在透明塑料或玻璃上镀透明导电膜，其屏蔽效果一般不大于20dB。但后者可消除观察窗上的静电积累，在仪器上常用。
七．总结
屏蔽是降低设备电磁辐射干扰方法的主要一种，在屏蔽的同时也应该注意滤波和接地的重要性。如使用平衡变压器、接地、隔离变压器、铁氧体磁环、光电耦合器、减小公共地的阻抗、减小互联电缆的环路面积、对电缆进行分组、将带宽减小到必要的程度、减小输入阻抗、减小电路的环路面积、将敏感器件屏蔽起来、使用瞬间干扰抑制器件、改变工作频率、PCB电磁兼容布线等设计合理，就会对屏蔽效能要求甚少，有时候不屏蔽就可以满足性能要求。
参考文献
【1】杨士元. 电磁屏蔽理论与实践[M]. 北京: 国防工业出版社, 2006. 【2】中国人民解放军总装备部军事训练教材编辑工作委员会. 电磁兼容技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2005.
【3】冯家珍译. 无线电电子设备电磁兼容性[M]. 北京: 航空工业出版社, 1992.
【4】周开基. 电磁兼容性原理[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2003.
设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短，在设计周期的后期解决电磁兼容性（EMC）问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下，你通常用来计算EMC的经验法则不再适用，而且你还可能容易误用这些经验法则。结果，70%～90%的新设计都没有通过第一次EMC测试，从而使后期重设计成本很高，如果制造商延误产品发货日期，损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题，设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域，机壳谐振次数增加会增强电磁辐射，使得孔径和缝隙都成了问题；专用集成电路（ASIC）散热片也会加大电磁辐射。此外，管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则，当工程师打算把辐射器设计到系统中时，对集成无线功能（如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB）这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下，电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政，彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则，希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时，这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后，设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时，这一过程往往会出现种种EMC问题。
对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时，设计修改常常会增加一个数量级以上。所以，对设计作出一次修改，在概念设计阶段只耗费100美元，到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上，更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货，把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦（Maxwell）方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是，电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关，而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比（最大特征尺寸与最小特征尺寸之比），从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构，而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法（TLM）等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场，从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间，根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。
电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.
任何一个电子设备、分系统、系统以至复杂的系统工程，要能达到设计的指标和正常运行，只考虑电性能的设计是不够的，还必须同步进行EMC 设计。否则，在产品定型或系统组建后再发现电磁兼容问题，将会带来许多麻烦，甚至不可挽回的损失。 EMC 学科的建立和一系列电磁兼容标准的制定，为我们从理论与实践的结合 上实现产品或系统的电磁兼容提供了指导。电磁兼容的工作应从设备或系统研 制的初期，即方案论证阶段就开始考虑，并贯穿研制过程的各个阶段。而EMC 设计则是实现设备或系统电磁兼容的关键环节。有资料表明，进行EMC 设计，可以使90％左右的干扰得以控制。 EMC 设计的最终目的是为了使我们的设备或系统能在预定的电磁环境中正 常、稳定的工作，无性能降低或无故障，并对该电磁环境中的任何事物不构成电 磁骚扰，即实现电磁兼容。 EMC 设计的目标是通过EMC 测试和认证。 EMC 设计涉及的内容很多。总括来说，主要是对系统之间及系统内部的电磁兼容性进行分析、预测和控制。从原理上讲，要研究干扰的三要素(干扰源、干扰的耦合通道和接收器)和抑制干扰的措施等。从技术上来说，主要是如何运 用滤波、接地和屏蔽三大技术。滤波是消除传导干扰(低频)的最好方法，屏蔽对高频辐射干扰的隔离比较有效。合理的接地会减小地环路的干扰电流。 电磁兼容设计的基本原则和方法，首先是根据电磁兼容的有关标准和规范， 把产品设计对EMC 提出的指标要求分解成元器件级、电路级、模块级和产品级
的指标要求，再按照各级要实现的功能要求，逐级分层次的进行设计。下面以计算机为例，谈谈EMC 设计的粗浅认识。 一、计算机系统工作的特点 数字计算机是一个含有多种元器件和许多分系统的复杂的信息技术设备(ITE) 。外来的电磁骚扰，内部元器件之间、分系统之间的相互窜扰等，对计算 机及其传送的信息所产生的干扰与破坏，严重地威胁着计算机工作的稳定性、可靠性和安全性。据统计，由于干扰引起的计算机事故占其总事故的80％以上。另外，计算机作为高速运行的数字系统，也不可避免地向外辐射电磁干扰，污染电磁环境，对人体和其它设备造成危害。所以，计算机系统既是干扰源，又是干 扰的敏感接收设备。随着信息技术的飞速发展，数字系统，特别是计算机系统的电磁兼容性问题会越来越突出。 由于计算机系统以高速运行并传送数字逻辑信号，所以，计算机系统的电磁兼容性研究有其特殊性。主要表现在： 1.计算机是以数字电路为主，数字集成电路既是干扰源又是干扰的敏感器 件，如MOS 电路、D/A 电路等； 2.计算机以低电平传送信号，在电磁环境中易受干扰，即抗扰性差； 3.数字电路工作于逻辑方式，干扰超过阈值后，其状态不会因干扰消失而 恢复(模拟电路在瞬时干扰消失后，系统工作可以恢复正常)； 4.计算机以识别二进制码为基础，传送的是脉冲信号，因此，系统中分布 着高频含量丰富的谐波，易产生高频干扰； 5.计算机工作于开关和瞬时状态的电路较多，瞬时产生的能量很大，干扰
汽车电子EMC测试，正在受到越来越多的关注。其中最重要的三个标准为，CISPR 25、ISO11452-2、ISO11452-4。本文给出了测试设备、所起到的作用和推荐方案，是汽车电子工程师的必备速查手册。 一、CISPR25标准 CISPR25目前用的是2007年第三版标准，与2002年的旧版，还是有很大差别。 1、CISPR25传导骚扰测试设备 CISPR25传导骚扰测试方法分为两种。一种是电压方法：电压测量只能用于单一导线的传导发射特性，故常用于测量电源线的发射，采用人工电源网络做隔离物；另外一种是电流探头方法：测量控制/信号线的发射。 CISPR25传导骚扰测试设备 2、CISPR25辐射骚扰测试方法 1）电波暗室（ALSE）方法：辐射场强测量应在ALSE 内进行，以消除来自电气设备以及广播台站产生的额外电磁骚扰的影响。 2）TEM小室方法：辐射场强度的测量应该在屏蔽室中进行，以消除来自电气设备和广播站的附加干扰。TEM 小室的工作如同屏蔽室一样。 3）带状线法方法：带状线是开方式的波导，由一个接地平板和一个主导电体（隔板）构成，有特征阻抗。一般采用的特征阻抗值是50Ω和90Ω。 目前关于零部件/模块的辐射骚扰测量的常见方法主要是：ALSE方法、TEM小室方法、带状线法。但目前由于TEM小室受电磁环境及场地限制较多，带状线法则还处于研究和实践中。所以基本上都是用ALSE方法来进行汽车电子的辐射骚扰测量。
CISPR25辐射骚扰测试设备 二、ISO11452-2标准 ISO11452介绍的是用各种不同的测试方法来对车载电子进行抗骚扰类的测试。所以我们将对最常用的两种测试方法进行介绍。分别是电波暗室法（ISO11452-2）和大电流注入法（ISO11452-4）。 辐射抗干扰测试方法： 校准法：使用校准夹具标定的标准电流值，系统记录下发射功率后，再将样品摆放上去开始试验，测试过程中的注入功率不变，但产生的电流可能出现变化。 闭环法：无需校准，直接测试，系统根据监测钳的数据实时改变输出功率，尽量使电流稳定在测试要求的数值。 注：这两种方法产生的结果很可能有较大差别。其效果和产品自身的阻抗特性有关。其中闭环法不常见，而基本都是用校准法进行测试。
电磁兼容实验室简介 本实验室包括电磁场、电磁兼容理论、现代电磁检测基础实验室。 电磁场课程是“电气工程及其自动化专业”“电子信息专业”“通信工程专业”“电子科学技术专业”“生物医学工程专业”的专业基础课，内容含电磁场和电磁波两部分。现代电气装备的发展，一方面与计算机控制技术、电子器件变流技术紧密结合，已经发展为电子电机、电子电器等一体化、智能化电气装备，但同时高速开断的器件形成了严重的电磁干扰；另一方面，电机、电器的设计趋向空间紧凑化、能量高密度化，使部件之间电磁影响严重，无论装置内部以及对外部电力系统及其他设备电磁影响加剧。90年代以来国际上形成了电气装备电磁兼容性研究热点，在国内外电气领域开设电磁兼容性课程。 随着学校办学规模的不断扩大，国家产业政策的调整，专业课程内容、结构调整的需求，为了满足《现代检测技术基础》、《检测与转换》、《电机测试技术基础》、《电器测试技术基础》等课程对实验条件的要求，新建了现代电磁检测基础实验室。其宗旨是：面向本校全体本科生，以满足上述课程的实验要求；兼顾硕士研究生进行课题研究的需求。本实验室主要针对电磁、位移、速度、力及力矩等物理量，特别是快速变化量、微弱信号以及高精度检测而建立的。 本实验室设置以下实验： ●电场模拟 ●无损耗传输线的研究 ●时变电磁场演示实验 ●电磁波的基本性质和简单的测量方法 ●电器放电噪声测试 ●变流装置及开关器件谐波干扰测试 ●屏蔽与接地效应检测 ●辐射EMC测试
●传导性干扰测定 ●力及力矩测量、变速度检测 ●电气设备输入及输出测量 ●多通道磁测量 ●基本电量准确测量 ●弱信号检测 ●震动频谱分析 面向的课程为：电磁场理论、电磁兼容技术基础、现代检测技术基础、工程电磁场基础、电量与非电量测量等。
汽车电子电磁兼容系列标准 1汽车电磁兼容标准分类 汽车电磁兼容标准分为国际标准、国家标准、地区标准和企业标准。现国际上制定电磁兼容方面的标准化组织有： 1.国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电工委员会无线电干扰特别委员会（CISPR）。 2.美国国家标准协会（ANSI），美国汽车工程协会（SAE），德国电气工程师协会（VDE），英国标准协会（BSI）。上述标准协会的作用是与国际标准协调，并且制定各国家自己的标准。 3.地区标准主要是欧洲ECE法规和EEC指令。 4.美国福特公司、通用公司，德国大众、宝马等公司都有自己的企业电磁兼容标准，这些企业标准比国际上通用的标准要严格很多，例如通常国际标准对于汽车抗扰度的要求通常为24V/m，而一些汽车公司则规定为100V/m—200V/m。 1.1汽车电磁兼容国际性标准ISO 1.1.1ISO11451（整车） ISO11451《道路车辆—窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰—整车测试法》（Road vehicles–Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy–vehicle test methods）。 该标准为抗窄带电磁辐射源产生的电磁干扰的整车测试方法。ISO11451包括 4部分。分别为： ISO11451-1《第1部分概述和定义》 ISO11451-2《第2部分车外辐射源》自由场 ISO11451-3《第3部分车内内部发射机仿真》模拟车载发射机 ISO11451-4《第4部分：大量电流注入（BCI）》BCI 1.1.2ISO11452（零部件） ISO11452《道路车辆—窄带辐射电磁能量所产生的电气干扰—零部件测试法》（Road vehicles–Electrical disturbances by narrowband radiated electromagnetic energy–Component test methods） 该标准为抗窄带电磁辐射源产生的电磁干扰零部件测试方法。ISO11452包括11部分。分别为： ISO11452-1《第1部分：概述和定义》 ISO11452-2《第2部分：自由场法》 ISO11452-3《第3部分：TEM小室法》
电磁兼容EMC设计及测试技巧 摘要：针对当前严峻的电磁环境，分析了电磁干扰的来源，通过产品开发流程的分解，融入电磁兼容设计，从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析，总结概括电磁兼容设计要点，最后，介绍了电磁兼容测试的相关内容。 当前，日益恶化的电磁环境，使我们逐渐关注设备的工作环境，日益关注电磁环境对电子设备的影响，从设计开始，融入电磁兼容设计，使电子设备更可靠的工作。 电磁兼容设计主要包含浪涌（冲击）抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。 电磁干扰的主要形式 电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统，影响系统工作，其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。 传导：传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于 30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。 辐射：通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上，属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递，在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。 共阻抗耦合：当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流，多以这种方式引入到敏感电路。 感应耦合：通过互感原理，将在一条回路里传输的电信号，感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。 对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策：传导采取滤波（如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用），辐射干扰采用减少天线效应（如信号贴近地线走）、屏蔽和接地等措施，就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力，也可以有效的降低对外界的电磁干扰。 电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程，电磁兼容设计需要贯穿整个过程，在设计中考虑到电磁兼容方面的设计，才不致于返工，避免重复研发，可以缩短整个产品的上市时间，提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段，要进行产品市场分析、现场调研，挖掘对项目有用信息，整合项目发展前景，详细整理项目产品工作环境，实地考察安装位置，是否对安装有所限制空间，工作环境是否特殊，是否有腐蚀、潮湿、高温等，周围设备的工作情况，是否有恶劣的电磁环境，是否受限与其他设备，产品的研制成功能否大大提高生产效率，或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便，操作使用方式能否容易被人们所
发表于 2006-11-20 21:19:08 电磁兼容国家标准一览表 序号标准编号标准名称类别对应国际标准 1 GB/T 4365 1995 电磁兼容术语基础IEC 50 (161) 1990 2 GB/T 6113.1 1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范基础CISPR16 1 1993 3 GB/T 6113.2 1998 无线电干扰和抗扰度测量方法基础CISPR16 2 1993 4 GB 3907 83* 工业无线电干扰基本测量方法基础CISPR16 1977 5 GB 4859 84* 电气设备的抗干扰特性基本测量方法基础 6 GB/T 15658 1995 城市无线电噪声测量方法基础 7 GB/T 17624.1 1998 电磁兼容基本术语和定义的应用与解释基础IEC 61000 1 1 8 GB 17625.1 1998 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）基础IEC 6100 0 3 2 9 GB 17625.2 1999 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制基础IEC 61 000 3 3 10 GB/T 17626.1 1998 抗扰性测试综述基础IEC 61000 4 1 11 GB/T 17626.2 1998 静电放电抗扰性试验基础IEC 61000 4 2 12 GB/T 17626.3 1998 辐射（射频）电磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 3 13 GB/T 17626.4 1998 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验基础IEC 61000 4 4 14 GB/T 17626.5 1998 浪涌（冲击）抗扰性试验基础IEC 61000 4 5 15 GB/T 17626.6 1998 射频场感应的传导骚扰抗扰性试验基础IEC 61000 4 6 16 GB/T 17626.7 1998 供电系统及所联设备的谐波和中间谐波的测量仪器通用导则基础IEC 61000 4 7 17 GB/T 17626.8 1998 工频磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 8 18 GB/T 17626.9 1998 脉冲磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 9 19 GB/T 17626.10 1998 衰减振荡磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 10 20 GB/T 17626.11 1999 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰性试验基础IEC 61000 4 11 21 GB/T 17626.12 1998 振荡波抗扰性试验基础IEC 61000 4 12 22 GB 8702 1988 电磁辐射防护规定通用 23 GB/T 13926.1 1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论通用IEC 801 1 24 GB/T 13926.2 1992 〃静电放电要求通用IEC 801 2 25 GB/T 13926.3 1992 〃辐射电磁场要求通用IEC 801 3 26 GB/T 13926.4 1992 〃电快速瞬变脉冲群要求通用IEC 801 4 27 GB/T 14431 1993 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强通用 28 GB 4343 1995 家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值产品类CISPR 14 1993 GB 4343.2 1999 CISPR 14 –2 1993 29 GB 4824 1996 工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值产品类CISPR 11 199 0 30 GB 6833 1987* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范产品类 31 GB 7343 1987* 10kHz~30MHz无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法产品类CISPR 17 1
xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明（2021.03.07） 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，构筑电磁空间安全防御体系，已成为各国和军队建设的重要内容，随着社会信息化
电磁兼容国家标准分类和电磁兼容的通用标准 （一）参照国际上的标准分类方法，电磁兼容国家标准分为四类，组成了中国的电磁兼容标准体系。 （1）基础标准 属于基础标准的有电磁兼容名词术语、电磁环境、电磁兼容测 量设备规范和测量方法等。这类标准的特点是不给出指令性限 值，也不给出产品性能的直接判据，但它是编制其他各类标准 的基础。如GB/T 4365--1995《电磁兼容术语》，GB/T 6113 系列标准《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法》， GB/T17626 系列标准《电磁兼容试验方法和测试技术》等等。（2）通用标准 通用标准是对给定环境中所有产品给出一系列最低的电磁兼容 性能要求。通用标准中的各项试验方法可以在相应的基础标准 中找到，通用标准可以成为编制产品族标准和专用产品标准的 导则。通用标准对那些暂时还没有相应标准的产品有极好的参 考价值，可用作进行电磁兼容摸底试验。 通用标准讲述住宅、商业、轻工业环境等两种不同环境，考虑 到电磁兼容有电磁骚扰发射和抗扰度两个不同方面。因此通过
不同组合，通用标准实际上有四个分标准。我国的电磁兼容通 用标准选自IEC61000-6 系列标准，对应的通用国家标准的系 列号为GB/T17799 。 （3）产品族标准 产品族标准针对特定的产品类别，规定他们的电磁兼容性能要 求及详细测量方法。产品族标准规定的限值应与通用标准相一 致，但不同的产品族产品有它的特殊性，必要时可增加试验项 目和提高试验限值。产品族标准是电磁兼容标准中所占份额最 多的标准。如GB9254-1998《信息技术设备的无线电骚扰限值 和测量方法》，GB4343-1995 《家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》等。（4）专用产品标准 专用产品标准通常不单独形成电磁兼容标准，而以专门条款包 含在产品通用技术条件中，专用产品标准的电磁兼容要求与产 品族标准相一致（在考虑到产品的特殊性后，对其电磁兼容性 要求也可作某些更改），但产品标准对电磁兼容的要求更加明 确，还要增加产品性能和价格的判据。产品标准通常不给出具 体的试验方法，而给出相应的基础标准号，以备查考。 表1 部分电磁兼容国家标准与国际标准的对应关系
标准-GB/T 17626 电磁兼容试验全标准 电磁兼容性测试（简称EMC，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电 磁干扰的能力。EMC设计与EMC测试是相辅相成的。EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发 现可能存在的电磁干扰，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。 GB/T 17626 电磁兼容试验和测量技术系列标准包括以下部分：GB/T 17626.1-2006 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试 验总论 GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电 抗干扰度试验 GB/T 17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁 场辐射抗干扰度试验 GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬 变脉冲群抗扰度试验 GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验
应的传导骚扰抗扰度 GB/T 17626.7-2008 电磁兼容试验和测量技术供电系统 及所连设备谐波、谐间波的测量和测量仪器导则 GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场 抗扰度试验 GB/T 17626.9-1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场 抗扰度试验 GB/T 17626.10-1998 电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡 磁场抗扰度试验 GB/T 17626.11-2008 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验 GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗 扰度试验 GB/T 17626.13-2006 电磁兼容试验和测量技术交流电源 端口谐波、谐间波及电网信号的的低频抗扰度试验 GB/T 17626.14-2005 电磁兼容试验和测量技术电压波动 抗扰度试验 GB/T 17626.17-2005 电磁兼容试验和测量技术直流电源 输入端口纹波抗扰度试验 GB/T 17626.27-2006 电磁兼容试验和测量技术三相电压 不平衡抗扰度试验
填空题 1、电磁干扰的危害主要体现在两个方面：a.电气、电子设备的相互影响；b.电 磁污染对人体的影响 2、电磁兼容设计方法： a.问题解决法。问题解决法是先研制设备，然后针对调试中出现的电磁干扰的问题，采用各种电磁干扰抑制技术加以解决。 b.规范法。规范法是按颁布的电磁兼容性标准和规范进行设备或系统的设计制造。 c.系统法。系统法是利用计算机软件对某一特定系统的设计方案进行电磁兼容性分析和预测。 3、电磁干扰的三要素 1、形成电磁干扰的三个基本条件：骚扰源，对骚扰敏感的接收单元，把能量从骚扰源耦合到接收单元的传输通道，称为电磁干扰三要素。 骚扰源——耦合通道——敏感单元 2、电路受干扰的程度可用公式描述I WC S S 为电路受干扰的程度；W 为骚扰源的强度；C 为骚扰源通过某种路径到达被干扰处的耦合因素；I 为被干扰电路的抗干扰性能。 4、 屏蔽技术是利用屏蔽体阻断或减少电磁能量在空间传播的一种技术，是减少电磁发射和实现电磁骚扰防护的最基本，最重要的手段之一，采用屏蔽有两个目的，一是限制内部产生的辐射超出某一个区域，二是防止外来的辐射进入某一区域。 5、常用的电磁密封衬垫有1.金属丝网衬垫2.导电布衬垫3.导电橡胶4.指形簧 片 6、电源线滤波器：作用主要是抑制设备的传导发射或提高对电网中骚扰的抗扰度，虽然同为抑制骚扰，但两者的方向不同，前者是防止骚扰从设备流入电网（称为电源EMI 滤波器），后者是防止电网中的骚扰进入设备（称为电源滤波器） 6、干扰控制接地：1.浮地2.单点接地3.多点接地4.混合接地 8、电磁兼容性GB 的定义：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。 9、电磁骚扰：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰可以是电磁噪声、无用信号或有用信号，也可以是传播媒介自身的变化。 10、电磁干扰：由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降。电磁骚扰是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的后果。 11、谐波电流的抑制方法 1、电流侧设置LC 滤波器 2、采取有源功率因数校正 3、采用PWM 整流器 4、多绕组变压器的多脉整流
电磁兼容标准及标准体系 韩天行付静波梁志成 (国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室南京市 210003) 摘要:随着科学技术的发展，电磁兼容的研究和应用取得了较大的进步。逐步形成了电磁兼容的标准和标准体系；电磁兼容已成为国际贸易中新的技术壁垒。在产品开发中，必须要了解电磁兼容的标准，开展了电磁兼容设计,研究出减少电磁骚扰强度和解决抗干扰的措施，使人们在产品的设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑电磁兼容的技术和管理。 关键词:电磁兼容；标准；标准体系 1. 电磁兼容的基本概念 电磁干扰的问题早在19世纪80年代就提出来了，但是直到20世纪40年代才出现电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）的概念并形成了一门新兴的学科——电磁兼容。对于电磁干扰领域来说，这是一个质的飞跃。因为对于电磁干扰研究的已成为保证电子设备在其电磁环境中正常工作的系统工程。 70年代以来，电磁兼容技术成为非常活跃的学科之一。 到80年代，在发达国家电磁兼容的研究和应用取得了较大的进步。逐步形成了电磁兼容的标准和规范；研制出了高精度的电磁骚扰的信号发生器及电磁敏感度的自动测量系统；研发出多种系统间和系统内的分析和预测软件；在产品开发中开展了电磁兼容设计,研究出减少电磁骚扰强度和解决抗干扰的措施。人们开始认识到在产品的设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑电磁兼容的技术和管理。 90年代，电磁兼容性工程已经从事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计。产品的电磁兼容达标认证已由一个国家范围发展到一个地区或一个贸易联盟采取统一行动。自1996年1 月1日起，欧盟开始强制执行89/336/EEC（EMC）指令，率先将产品的电磁兼容性要求纳入国家法规。指令规定所有电子电器产品（设备）必须符合EMC要求，加贴CE标记才能在欧洲市场上销售。对于其他国家来说，电磁兼容性就成为一个新的贸易技术壁垒。 在中国，对电磁兼容的理论和技术的研究起步较晚，直到80年代初才组织系统地研究并制定国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。1985年成立了全国无线电干扰标准化技术委员会, 1996年成立了全国电磁兼容标准化联合工作组, 随后成立了全国电磁兼容标准化技术委员会。 1.1 电磁兼容 电磁兼容是研究在有限的空间、时域和频域等条件下，各种设备、系统（广义而言还可以包括有生命的物质）能以共存，并且不致于性能下降的一门学科。 从电磁兼容研究的内容可以知道，对于每一种电子设备都包含这两方面的内容即发射和抗扰度两部分。如图1所示。 电磁兼容＝电磁发射（electromagnctic emissions）＋电磁敏感性（electromagnctic susceptibility） 根据电磁兼容所包含的内容，我们可以知道电磁兼容研究对象是： a.电磁环境是客观存在的，反映电磁环境的特性参数是一定的，而且可以测定的。因此对电磁环境的研究是一项很重要的工作，为改善电子设备的环境条件，抑制和减少电磁骚扰源的产生，为防止电磁干扰产生做好基础工作。 b.设备、系统不应产生超过有关标准规定的电磁发射限值的要求，电磁发射就是从电磁骚扰源向周围环境发出电磁能量的现象，
电磁兼容资料
EMC 设计技术
EMC 设计技术
内容提要
主要内容包括： 1. 电路设计（数字电路、模拟电路、开关电源、通信设备）和器件选择 2. 电缆和连接器 3. 滤波器和瞬态干扰抑制 4. 屏蔽 5. 线路板设计（包括传输线） 6. 静电放电、机电设备和电源功率因数校正 由于已经有很多关于以上问题的教科书，因此这里仅将问题提出并介绍最实用技术中的一些关键点，这些内容都是十分重要且实用的。 但我们在这里并不介绍这些技术为什么管用，而仅介绍这些技术是什么，怎样应用。当然，了解这些技术的原理对于灵活应用这些技术是十 分必要的，您可以参考其它教科书。
1 电路设计及 EMC 器件选择
在新设计及开发项目的开始，正确选择有源与无源器件及完善的电路设计技术，将有利于以最低的成本获得 EMC 认证，减少产品因屏 蔽和滤波所带来的额外的成本、体积和重量。 这些技术也可以提高数字信号的完整性及模拟信号信噪比，可以减少重复使用硬件及软件至 少一次，这也将有助于新产品达到其功能技术要求，尽早投入市场。这些 EMC 技术应视为公司竟争优势的一部分，有助于使企业获得最大 的商业利益。
1.1 数字器件与 EMC 电路设计
1.1.1 器件选择 大部分数字 IC 生产商都至少能生产某一系列辐射较低的器件，同时也能生产几种抗 ESD 的 I/O 芯片，有些厂商供应 EMC 性能良好的 VLSI（有些 EMC 微处理器比普通产品的辐射低 40dB） ；大多数数字电路采用方波信号同步，这将产生高次谐波分量，如图 1 示。时钟速率 越高，边沿越陡，频率和谐波的发射能力也越高。 因此，在满足产品技术指标的前提下，尽量选择低速时钟。在 HC 能用时绝不要使用 AC， CMOS4000 能行就不要用 HC。要选择集成度高并有 EMC 特性的集成电路，比如： 电源及地的引脚较近 多个电源及地线引脚 输出电压波动性小
C:\通用电子_EMC 培训\EMC_Design_Tech_for_GE.doc Page 1 of 85
《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》 ●背--景 ---为什么产品要通过EMC，EMC到底包含哪些测试项目和性能指标？ ---为什么产品辐射、传导、静电、EFT问题总是解决不了，而自己又没有好的解决思路？ ---为什么我的产品也增加了磁珠、电容、电感，但还是没有改善，这些器件到底该怎么应用？为什么产品问题总是后期出现，在现有基础上到底有哪些方法和措施整改我的产品？ ---为什么我的产品在设计时EMC也考虑了，但是还不能解决所有问题？ ---为什么一些理论在实际应用中总是不能真正解决问题？ 对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，明白EMC测试项目和测试原理，掌握一些EMC测试整改和设计技能，这些都成了我们迫切需要研究和解决的重大课题。目前很多企业工程师在这块缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对EMC的实质理解造成一些误解，为帮助企业以及研发人员解决在实际产品设计过程中遇到的问题与困惑，我们举办此次《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》高级训练班，培训通过大量的实际产品EMC案例讲解，使得学员可以在较短时间内掌握解决EMC技术问题的技能并掌握EMC设计的基本思路！同时对企业缩短产品研发周期、降低产品研发与物料成本具有重要意义！ ●特--色 ---系统性：课程着重系统地讲述产品EMC测试原理，产品出现各种EMC问题详细的整改思路与方法，课程以大量的案例来阐述产品EMC设计的思路与方法,以及不同
产品出现的各种问题EMC工作重点、工作方法、解决问题的技巧. ---针对性：主要针对产品各种EMC测试项目，及各种典型产品，在测试过程中出现的不同问题的时候解决的思路与方法，如何使产品经过合理的构架设计、电缆设计、滤波设计、PCB设计顺利通过EMC测试。 ---实战性：在整个培训课程中涉到多个案例，全面讲授产品问题整改和定位，设计的技巧。 ●收--益 本课程主要从EMC测试与案例分析出发，通过每个EMC案例的分析，向学员介绍有关EMC的实用设计与诊断技术，减少设计人员在产品的设计与EMC问题诊断中误区。同时通过案例说明EMC设计原理，让学员更好的理解EMC设计精髓.本课程的特点是案例多. 生动.直观.想象与原理精密结合。培训完成后一年内,可以通过邮件和电话免费解答企业EMC方面工程问题，作为培训内容完美补充。 【大—纲】（结合多个经典案例进行实战讲解） 1．电磁兼容基础 1.1 电磁兼容概述（30min）（9:00-9:30） 1.1.1 电磁兼容的定义 1.1.2 电磁兼容的研究领域 1.1.3 实施电磁兼容的目的 1.2 电磁兼容理论基础（45min）（9:30-10:15） 1.2.1 基本名词术语
EMC电磁兼容知识介绍 1．什么叫电磁兼容性（EMC）？ 随着科学技术的发展，越来越多的电气和电子设备进入了社会各领域，它推动了社会的进步。但不容忽视的是，伴随电气和电子设备应用而产生的电磁骚扰问题，悄悄地给人们带来了无穷的烦恼。这种干扰问题往往是通常人们不易觉察的，比如，一台计算机运行到某一点时突然死机了，人们总是认为这是软件质量问题或者是病毒，而不会考虑到电磁兼容性。 电磁兼容性(ElectroMagnetic Compatibility缩写EMC)，就是指某电子设备既不对其他设备产生电磁干扰，同时也能承受和抵抗来自其它设备的电磁干扰的特性；前者叫EMI特性，后者叫EMS特性。也就是说，符合电磁兼容性的不同电子设备可以在一起正常工作，它们是相互兼容的。电磁兼容性和安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，电磁兼容性涉及人身、财产和环境保护。 电磁骚扰问题使人们对它这样“不易觉察”，主要原因是这种骚扰的途径是通过空间无形的辐射和电源线、信号线的传导造成的。电磁骚扰问题非常普遍，只是程度不同。实际上，凡是有电、有开关的设备，不管电压高低，都会产生电磁干扰。用220伏交流电源供电的设备固然会有电磁干扰，就是用1.5伏电池进行工作的儿童玩具也有电磁干扰。 2．人们日常生活中出现的常见EMC问题。 我们经常会遇到这样的情况，当我们收听广播或收看电视时，如果附近有人使用电吹风、吸尘器等，就会使声音出现噪音，图象出现雪花干扰，这就是产品的电磁兼容性有问题；当我们使用计算机时，通过电缆与其他设备热插拔连接，之后出现鼠标不能拖动，光标无法移动，计算机出现死机的情况，这里很重要的原因之一是电磁兼容性问题；当计算机通过通讯电缆控制其他机器设备时，程序运行到某一点时计算机总是死机，这也可能是电磁兼容性问题，强电磁干扰脉冲使计算机的运行脱离了原来的程序轨道跑飞了，这种情况如果出现在网络里，可能破坏数据库或使网络瘫痪，造成重大灾难和经济损失；正在飞行的飞机上如果有乘客违规使用强干扰信号的电子设备，很有可能导致飞机的坠毁；在单片机控制系统的设计中如果出现电磁兼容性问题，那么既是软件编制正确，也难以使系统调试成功。这些例子说明，我们生活的空间确实存在一种污染——电磁污染。这些电磁干扰在不易察觉的情况下干扰人们的正常工作。 3．国外EMC发展概况。 国际电工委员会早在1934年就成立了“无线电干扰特别委员会”简称CISPR（法文缩写），专门研究无线电干扰问题，当初只有比利时、法国、荷兰和英国等少数国家参加该委员会。经过几十年的发展，人们逐渐认识了电磁兼容的重要性，1989年欧洲共同体率先颁发了89/336/EEC指令，明确规定所有电子、电器产品，自1996年1月1日起必须经过EMC认证，否则禁止在欧共体市场销售。世界各国产生较大反响，我国输往欧盟的产品也受到很大影响。 早在一九三四年国际电工委员会就成立了无线电干扰特别委员会简称CISPR，专门研究无线电干扰问题，制定有关标准，旨在保护广播接收效果。当初只有少数国家参加该委员会，如比利时、法国、荷兰和英国等。经过多年的发展人们对电磁兼容的认识发生了深刻的变化，1989年欧洲共同体委员会颁发了89/336/EEC指令，明确规定，自1996年1月1日起，所有电子、电器产品须经过EMC性能的认证，否则将禁止其在欧共体市埸销售。此举在世界范围内引起较大反响，EMC已成为影响国际贸易的一项重要指标。随着技术的发展CISPR工作范围也由当初保护广播接收业务扩展到涉及保护无线电接收的所有业务。国际电工委员会IEC有两个专们从事电磁兼容标准化工作的技术委员会：一个就是CISPR成立于