电磁兼容理论、检测与设计基础部分讲义
1．电磁兼容概述
1.1什么叫电磁兼容
1.1.1电磁兼容的定义：
国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容（EMC）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。”
国家军用标准GJB72-1985《电磁干扰与电磁兼容性名词术语》的定义为“设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自的功能的共存状态。即：该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级；它也不会使同一电磁环境中其他设备（系统、分系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。”
下列定义在阐明电磁兼容方面也有其特色：“电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统；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。”
在以上的各定义中，都涉及电磁环境这一概念。实际上，电磁环境是由空间、时间、频谱三个要素组成的。在频谱方面，现在由国际电联（ITU）已经规划的可以利用的无线电频谱在10kHz～400GHz之间。频率再低则进入声频，而再高则进入光波，任何一种无线电业务都脱离不开这一频谱范围。实际上，要解决电磁兼容问题，离不开空间、时间、频谱这三要素，这也就是我们说的电磁环境。
对于上述的电磁兼容定义，无论文字如何表述，都反映了这样一个基本事实，即：在共同的电磁环境中，任何设备、分系统、系统都应该不受干扰并且不干扰其他设备。
1.1.2电磁兼容的研究领域：
作为一门科学，电磁兼容涉及的问题可以归结为五大方面：
(1) 骚扰源特性的研究
包括电磁骚扰产生的机理，频域与时域的特性，表征其特性的主要参数，抑制其发射强度的方法等等。
(2) 敏感设备的抗干扰性能
在电磁兼容领域中，被干扰的设备或可能受电磁骚扰影响的设备称为敏感设备，或者在系统分析中称为骚扰接收器。如何提高敏感设备的抗干扰性能，是电磁兼容领域中的研究问题之一。
(3) 电磁骚扰的传播特性
即研究电磁骚扰如何从骚扰源传播到敏感设备上去，包括辐射与传导两种传播形式。与一般研究有用信号的天线与电波传播相比，电磁兼容领域中传播特性研究的特点在于：源的非理想化（源的频域、时域特性的复杂性和源“天线”的几何参数的复杂性）以及宽的频率范围。
(4) 电磁兼容测量
包括测量设备、测量方法、数据处理方法以及测量结果的评价等等。由于上述的电磁兼容问题的复杂性，理论上的结果往往与实际相距较远，因而使得电磁兼容测量显得更为重要。美国肯塔基大学的帕尔博士曾说过“在判定最后结果方面，也许没有任何其他学科像电磁兼容那样更依赖于测量。”此外，由于电磁骚扰源在频域与时域特性的复杂性，为了各个国家、各个实验室测量结果之间的可比性，必须详细规定测量仪器的各方面指标。当前标准中采用的表征电磁噪声电平的参数有峰值、准峰值、有效值、平均值等。这些参数有各自不同的定义和测量方法，用来表征电磁噪声的不同方面的频域特性。对一个恒定的连续正弦波，峰值、准峰值、有效值、平均值的测量结果都是相同的。
(5) 系统内与系统间的电磁兼容性
欲解决电磁兼容问题，分别研究源、传播以及被干扰对象是不够的。在一个系统之内或系统之间，电磁兼容的问题往往要复杂得多。例如：干扰源可能同时也是敏感设备；传播的途径往往是多通道的；干扰源与敏感设备不只一个等等。这就需要我们对系统内的或系统间的电磁兼容问题进行分析与预测。为此，人们开发了一些容量很大的软件进行这方面仿真计算，但关键问题在于预测的精确性。由于电磁兼容问题的复杂性，不可能要求分析系统内与系统间的问题达到非常高的精度，但预测误差过大又失去了实用意义。近年来，对系统内与系统间的电磁兼容问题的研究，除了“分析”以外，已开始研究“综合”。这方面的进展将对电磁兼容学科起到十分重要的促进作用。
1.2实施电磁兼容规范的目的
1.2.1电磁干扰及其危害
在电磁环境中，电磁干扰造成的危害是各种各样的，可能从最简单的令人烦恼的现象直到严重的灾难。
下面还可以举出一些电磁干扰可能造成的危害：
①干扰电视机的收看、广播收音机的收听。
②数字系统与数据传输过程中数据的丢失。
③设备、分系统或系统级正常工作的破坏。
④医疗电子设备（例如：医疗监护仪、心电起搏器等）的工作失常。
⑤自动化微处理器控制系统（例如：汽车的刹车系统、防撞气囊保护系统）的工作失控。
⑥民航导航系统的工作失常。
⑦起爆装臵的意外引爆。
⑧工业过程控制功能的失效。
除以上所举的例子之外，强电场还会对生物体造成影响。
由上可见，电磁环境的恶化，会导致多方面的后果。开展电磁兼容研究，加强电磁兼容管理，降低电磁骚扰，避免电磁干扰，是整个社会生活、环境保护等工作的当务之急。
1.2.2国内外电磁兼容技术法规
由于电子设备的发展及广泛应用，造成了电磁环境的复杂化；由于频谱资源有限，造成频道拥挤，干扰日益严重。随着对电子设备的性能要求越来越高，由于相互间的干扰越来越严重，可能造成电子设备或系统不能正常工作，甚至出现故障。
现在很多国家政府、军队部门以及世界组织均成立了相应的管理或部门组织，出台了许多有关标准、规定和措施。例如欧洲的CE指令、美国的FCC联邦法规都有相应的电磁兼容要求。这些技术法规的出台则使对电磁兼容管理提高到技术法规的高度，从而进一步地促进了电磁兼容技术的发展。
我国对相关产品的电磁兼容性能也制订了一系列强制性或推荐性标准，并通过市场监督抽查和国家强制性产品认证等措施来保证市场销售的产品的电磁兼容符合性。
2．国内外电磁兼容发展动态
2.1电磁兼容起源及其发展
在人类尚未发明发电机和使用电能之前，地球上就已经存在自然界的电磁现象。自从1866年世界上第一台发电机发电以来，利用电磁效应工作的电气设备越来越广泛，同时也产生了越来越多的有害的电磁干扰，造成了所谓电磁环境“污染”。
电磁干扰是人们早就发现的电磁现象，它几乎和电磁效应现象同时被发现。早在19世纪初，随着电磁学的萌芽和发展，1823年安培发表了电流产生磁力的基本定律，1831年法拉第发现电磁感应现象，总结出电磁感应定律，揭示了变化的磁场在导线中产生感应电动势的规律。1840年美国人亨利成功地获得了高频电磁振荡。1864年麦克斯韦综合了电磁感应定律和安培全电流定律，总结出麦克斯韦方程，提出了位移电流的理论，全面地论述了电和磁的相互作用并预言电磁波的存在。麦克斯韦的电磁场理论为认识和研究电磁干扰现象奠定了理论基础。1881年英国科学家希维赛德发表了“论干扰”的文章，标志着研究干扰问题的开端。
1888年德国物理学家赫兹首创了天线，第一次把电磁波辐射到自由空间，同时又成功地接收到电磁波，用实验证实了电磁波的存在，从此开始了人类对电磁干扰问题的实验研究。
1889年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题，使干扰技术问题研究开始走向工业化和产业化。
二十世纪以来，由于电气电子技术的发展和应用，随着通信、广播等无线电事业的发展，使人们逐渐认识到需要对各种电磁干扰进行控制。特别是工业发达国家格外重视控制干扰，他们成立了国家级以及国际间的组织，如德国的电气工程师协会、国际电工委员会（IEC）、国际无线电干扰特别委员会（CISPR）等，均投入大量人力开始对电磁干扰问题进行世界性有组织的研究。为了解决干扰问题，保证设备和系统的高可靠性，四十年代初有人提出了电磁兼容性的概念。1944年德国电气工程师协会制订了世界上第一个电磁兼容性规范VDE0878。接着美国在1945年颁布了美国最早的军用规范JAN-I-225。
虽然电磁干扰问题由来已久，但电磁兼容这个新兴的综合性学科却是近代形成的。从四十年代提出电磁兼容性概念起，电磁干扰问题由单纯的排除干扰逐步发展成为从理论上、技术上全面保证用电设备在其电磁环境中正常工作的系统工程。电磁兼容学科在认识电磁干扰、研究电磁干扰和控制电磁干扰的过程中得到发展。它深入阐述了电磁干扰产生的原因，分清了干扰的性质，深刻研究了干扰传输及耦合的机理，系统地提出了抑制干扰的技术措施，促进了电磁兼容的系列标准和规范的制订，建立了电磁兼容试验和测量的体系，解决了电磁兼容设计、分析和预测的一系列理论和技术问题。
七十年代以来，电磁兼容技术逐渐成为非常活跃的学科领域之一，每年都会召开几次较大规模的国际性电磁兼容学术会议。美国最有影响的电子电气工程师协会“IEEE”的权威杂志，专门设有EMC分册。美国学者B.E.凯瑟撰写了系统性的论著《电磁兼容原理》。美国国防部编辑出版了各种电磁兼容性手册，广泛应用于工程设计。
到八十年代，美国、德国、日本、前苏联、法国等经济发达国家在电磁兼容研究和应用方面达到了很高的水平。主要研究和应用的内容包括电磁兼容标准和规范、分析设计和预测、试验测量和开发屏蔽导电材料、培训教育和管理等。在工程应用方面研制出高精度的电磁干扰及电磁敏感度自动测量系统，开发出多种系统内和系统间电磁兼容性计算机分析和预测软件，形成了一套完整的设计体系，还开发研制成功多种抑制电磁干扰的新材料和新工艺。电磁兼容设计成为民用电子设备和军用武器装备研制中必须严格遵循的原则和步骤。在产品设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑电磁兼容技术和管理。电磁兼容性成为产品可靠性保证中的重要组成部分。
九十年代，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。电磁兼容工程师必须与产品设计师、制造商以及各方面的专家共同合作，在方案设计阶段就开展有针对性的预测分析工作。并把过去用于研制后期试验测量和处理以及返工补救的费用安排到加强事前设计和预测检验中来。电磁兼容技术已成为现代工业生产并行工程系统的实施项目组成部分。
产品电磁兼容性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。从1996年1月1日开始，欧洲共同体12个国家和欧洲自由贸易联盟的北欧6国共同宣布实行电磁兼容认证制度，使得电磁兼容性认证与电工电子产品安全性认证处于同等重要的地位。
可以预言，在21世纪，电磁兼容学科将获得更加迅速的发展，将得到全人类的高度重视。
在我国对电磁兼容理论和技术的研究起步较晚，直到80年代初才有组织系统地研究并制订国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。1981年颁布了第一个航空工业部较为完整的标准HB5662-81《飞机设备电磁兼容性要求和测试方法》。此后，我国在标准和规范的研究与制订方面有了较大进展，到目前已制定了近百个国家标准和国家军用标准。
八十年代以来，国内电磁兼容学术组织纷纷成立，学术活动频繁开展。1987年召开了第一届全国性电磁兼容性学术会议。1990年在北京成功地举办了第一次国际电磁兼容性学术会议，标志着我国电磁兼容学科的迅速发展并开始参与世界交流。
九十年代以来随着国民经济和高科技产业的迅速发展，在航空、航天、通信、电子等部门，电磁兼容技术受到格外重视，并投入了较大的财力和人力建立了一批电磁兼容性试验测试中心，引进了许多先进的电磁干扰及敏感度自动测试系统和试验设备。
我国在电磁兼容性工程设计和预测分析方面也开展了研究并逐渐开始实际应用。近年来，部分高等院校中相继开设了电磁兼容原理及设计课程，翻译和编写了一批教材。1993年由国家军用标准化中心组织编写了《电磁兼容性工程设计手册》，表明我国军用设备的电磁兼容性工程设计进入全面实施阶段。
2.2世界主要国家、地区的电磁兼容管理及实施情况
经济发达国家和地区对电磁兼容问题都较为重视，政府甚至采取立法和认证程序来管理相关产品的电磁兼容性能，对不符合者采取非常严厉的处罚行动。欧盟的“CE EMC”指令和美国的FCC法规的对世界的影响尤为深远。
世界各国对于EMC的管理，一般可分为两种管理型式：部份的国家只管制电机、电子产品的电磁辐射干扰部份（EMI），如美国；另有部份国家也增加了电磁抗扰性（EMS）的管制，如欧盟地区。以下将介绍世界各国对于EMC的管制项目及依据标准。
2.2.1欧盟
(1) CE指令
欧盟地区为了让市场内的货品能在加盟国内自由流通，欧盟执行委员会即通过欧洲标准委员会（CEN）制定出各种标准并颁布了指令。其中电机、电子产品的标准（包括电磁兼容标准）由欧洲电器标准委员会（CENELEC）所制定。早期欧盟所制定的EMC标准，主要取自于国际电工委员会（IEC）及国际无线电干扰特别委员会（CISPR）的标准。欧盟EMC指令，即1989年所公布的89/336/EEC指令。
欧盟89/336/EEC EMC指令要求从1996年开始，凡欲进入欧共体市场的电子、电器和相关产品一定要符合有关电磁兼容标准要求，并在产品上粘贴符合性标记“CE”。欧盟对有关产品的电磁兼容性要求一般包括电磁骚扰和抗扰度两个方面的内容。
(2) CE标记
欧洲联盟包括十五个国家：英、法、荷、比利时、西班牙、卢森堡、奥地利、芬兰、瑞典、丹麦、德、希腊、葡萄牙、爱尔兰、意大利。CE指令由欧盟总部所制订，于发布时并不具有强制执行意义，但该指令落实到各会员国，由会员国立法成为国内法令之后，就具有强制性。而CE标记的“CE”二个字是法语欧共体的简写。
CE标记是采取自我宣告（EC Declaration of conformity ,Doc）的方式。如果产品满足了EMC要求，检测单位会将产品的型式试验（Type Test）报告等证明文件给厂商，此时厂商建立产品技术档案，自我宣告产品已符合相关指令，按规定作成CE标记，贴示于适当位臵。
2.2.2美国
(1) FCC法规
美国是世界比较早对电子、电器产品及相关设备的电磁兼容性进行控制的国家之一，并利用认证体系进行强制性管理。认证所依据的技术文件和管理条例便是具有法律效力的《联邦法规法典》（Code of Federal Regulation - CFR）第47篇“FCC法规”（FCC Rules）。
FCC法规，即CFR47由美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission ,FCC）制定。FCC目前对有关产品的电磁兼容要求主要是电磁骚扰特性。分别包含在FCC Part15、Part18、Part68之中（涉及射频设备（含广播接收机、数字设备等）、工-科-医射频设备和通信设备的电磁骚扰特性内容）。
可能与国内厂商最有关的部份为FCC Part15，本部分将设备分为非有意辐射（Unintentional）与有意辐射（Intentional）产品两大类。非有意辐射产品为信息产品（不含无线产品发射器）、电视与收音机等，有意辐射产品为无线电遥控器、无线定位器等。可以发现，目前FCC制定电磁辐射干扰限值和测量方法已逐渐朝着国际无线电干扰特别委员会（CISPR）的标准一致的方向发展。
(2) FCC标记
自1996年8月起，部分产品采用通过制造商自我宣告（DOC）的模式。只要厂商的产品在FCC法规分类中属于DOC类，产品满足了EMC要求后，便可以依检验单位提供的产品型式试验报告等证明文件，实行自我宣告。若厂商的产品在FCC法规分类中属于认证（Certification）类产品，则厂商必须先加入FCC会员，产品如满足EMC要求，便可以依检验单位提供的产品型式试验报告等证明文件向FCC认可的TCB（Telecommunications Certification Body）申请FCC ID。按规定做成FCC标记，贴于产品适当位臵。
2.2.3日本
日本自1985年起，由机械、电子等四个产业公会联合起来，成立一个类似财团法人团体VCCI（VOLUNTARY CONTROL COUNCIL FOR INTERFERENCE），制定出一个自愿性认证法。其中VCCI法规的V-2便是电磁辐射干扰规定。
1995年起，厂商只要加入VCCI会员，并每年缴交年费，便可依检验单位提供的产品型式试验报告等证明文件，向日本VCCI报备登录。报备之后按规定作成VCCI标记，贴于产品适当位臵。
日本对产品的电磁兼容管理方面的法规还有“电气取缔法”。该法规对产品的电磁兼容的要求与CISPR 差异较多，而与FCC较接近。
2.2.4新西兰与澳大利亚
新西兰与澳大利亚的电磁兼容管理主要是依据1992年公告的无线电波法（Radio Communication Act）。该法于1996年1月1日生效，并于1997年1月1日起强制实施。对信息技术设备产品需符合AS/NZS 3548电磁辐射干扰规定。
澳洲在EMC方面管制的架构与欧盟CE-Marking大致雷同，均采自我认证的方式。依产品标准执行且通过测试后，签署一自我宣告书（DOC）即可。所不同的是宣告书必须由澳洲境内的进口商、供货商或制造商签署宣告。另澳洲政府还要求每一澳洲本地的供货商或进口商必须向其执行单位ACA(Australian Communications Authority)登录。按规定作成C-Tick标记，贴于产品适当位臵。
2.2.5台湾地区
台湾“标准检验局”（BSMI）为了岛内电子、电机产品的电磁辐射干扰，于1995年5月公布《商品电磁兼容性管理办法》，并于1996年7月正式公告自1997年1月1日起管制复印机等产品的电磁兼容性能，之后陆续管制信息周边产品、家电与广播音响产品。而“标准检验局”也依据CISPR与IEC的EMC标准，逐渐修订岛内相应标准CNS，例如CNS13438就是信息类产品的标准。
岛内申请厂商其产品符合了EMC要求后，便可以依检验单位提供的产品电磁兼容型式试验报告正本一份（含外观及内部结构照片），并加附下列资料：中文使用手册及规格，登录号码（ID）标示位臵及式样说明，电路方框图，对策元件及干扰源一览表。再填具申请书后，向所在地检验机构申请，由检验机构核发检磁号码证书。
2.3国内电磁兼容的发展与3C认证的电磁兼容要求
为了减少电磁干扰所造成的危害，提高产品的电磁兼容性能，保护人身健康、设备安全和电磁环境，保护用户和消费者的利益，自二十世纪八十年代以来，中国国家质量技术监督局开始系统地组织制定有关电磁
兼容的国家标准，到目前已制定了一百个左右。这些标准的实施，为提高产品和系统的电磁兼容性能起到了极大的促进作用。
随着这些电磁兼容国家标准的制定和实施，我国从九十年代开始逐步开始对电子电器及其他相关产品的电磁兼容性能进行相应的管理。欧盟自一九九六年开始对进入欧盟的电子电气产品要求必须符合相应的电磁兼容标准要求，我国相应的质量管理部门当时主要通过以下几种方法来逐步展开对电磁兼容的质量管理。
对国内生产销售的产品主要通过①国家或地方、行业质量管理部门组织的产品质量市场监督抽查；②工业产品生产许可证制度；③电磁兼容认证等方式进行管理。
对进口产品，则通过进口商品安全质量许可证制度和电磁兼容强制检验来进行管理。自2000年开始对六种进口商品（个人计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响设备）实施电磁兼容强制检验。即对这六种进口商品的电磁兼容强制检验作为对进口商品实施进口商品安全质量许可证制度的一部分内容来管理。
到本世纪初，随着我国的经济的进一步发展和对外开放的持续深入的实施，我国在进口产品质量安全许可和强制性产品认证工作上存在内外不一致的问题日益突出，这既不符合WTO的基本原则，也不符合我国经济发展的需要。为此，国务院领导做出了对进口产品质量安全许可制度和国产品强制性认证制度实行“四个统一”的批示，即：统一标准、技术法规和合格评定程序；统一目录；统一标志；统一收费。这一批示已经作为我国入世谈判WTO/TBT协议项下的承诺。因此，制定有关国家强制性产品认证方面的管理规定对我国加入WTO、适应国际经济一体化和落实国务院领导“四个统一”的批示有着重要意义。
基于以上理由，由国家质量监督检验检疫总局和国家认证认可监督管理委员会共同制定的《强制性产品认证管理规定》（以下简称为《规定》）于2001年11月21日国家质量监督检验检疫总局局务会审议通过，自2002年5月1日起施行，过渡期为一年。强制性产品认证的主管单位为国家认证认可监督管理委员会。认证标志的名称为“中国强制认证”（英文名称为“China Compulsory Certification”，英文缩写为“CCC”，该标志可简称为“3C”标志，该认证也简称为CCC认证或3C认证）。
国家质量监督检验检疫总局和国家认证认可监督管理委员会于2001年12月3日发布《第一批实施强制性产品认证的产品目录》（以下简称为《目录》）。目录内共有19类132种产品。
第一批实施强制性产品认证的产品包括以下类别：
一、电线电缆（共5种）
二、电路开关及保护或连接用电器装臵（共6种）
三、低压电器（共9种）
四、小功率电动机（共1种）
五、电动工具（共16种）
六、电焊机（共15种）
七、家用和类似用途设备（共18种）
八、音视频设备类（不包括广播级音响设备和汽车音响设备）（共16种）
九、信息技术设备（共12种）
十、照明设备（共2种）（不包括电压低于36V的照明设备）
十一、电信终端设备（共9种）
十二、机动车辆及安全附件（共4种）
十三、机动车辆轮胎（共3种）
十四、安全玻璃（共3种）
十五、农机产品（共1种）
十六、乳胶制品（共1种）
十七、医疗器械产品（共7种）
十八、消防产品（共3种）
十九、安全技术防范产品（共1种）
按《规定》要求：为完善和规范强制性产品认证工作，切实维护国家、社会和公众利益，凡列入强制性产品认证目录的产品，必须经国家指定的认证机构认证合格、取得指定认证机构颁发的认证证书、并加施认证标志后，方可出厂销售、进口和在经营性活动中使用。对列入目录内的产品，从2002年5月1日起受理申请，自2003年5月1日起，未获得强制性产品认证证书和未加施中国强制性认证标志的产品不得出厂、进口、销售。按原规定要求，该规定应于2003年5月1日起开始强制实施。后由于客观原因，国家认证认可监督管理委员会（CNCA）发布2003年第38号公告，将强制实施日期推迟到2003年8月1日。
根据《规定》要求，自实施之日起，强制性产品认证取代此前的中国电工产品认证委员会（CCEE）实施的电工产品安全认证（简称长城认证或CCEE认证）、中国进出口质量认证中心（CQC）实施的进口商品安全质量许可制度（简称CCIB认证）、中国电磁兼容认证中心实施的电磁兼容认证（简称CEMC认证）。列入目录的产品也同时取消相应的生产许可证制度。
与此前的管理方式不同的是，3C认证首次在国内将电磁兼容的管理纳于强制认证的范畴（此前只是对六类进口商品实施电磁兼容强制检验）。凡是列入3C目录的产品，按相应的强制性认证实施规则，若包含电磁兼容检测项目，则对其电磁兼容强制检验作为3C认证一部分内容来管理。需要说明的是，3C认证的电磁兼容要求主要是电磁骚扰方面的。
现阶段，我国相应的质量管理部门主要以以下几种方法来展开对电磁兼容的质量管理。
对列入3C目录的产品，通过3C认证的方式进行管理；对未列入3C目录的产品，则通过自愿认证的方式进行管理。另外，无论产品是否列入3C目录，只要在国内生产或销售，都需要接受国家或地方的行业或质量管理部门组织的产品质量市场监督抽查和行业监督抽查，对抽查产品的电磁兼容检测按国家相应的强制实施标准进行。
3．电磁兼容理论基础
3.1电磁兼容基本名词及术语
3.1.1基本名词术语
(1)（电磁）发射（electromagnetic）emission
“从源向外发出电磁能的现象。”
电磁兼容中的发射既包含传导发射，也包括辐射发射，电磁兼容中的发射常常是无意的，因而常常并不存在有意制造的发射部分，一些本来做其他用途的部件（如电线、电缆等）充当了发射的角色。
(2)（性能）降低degradation（of Performance）
“装臵、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏离。”
此种非期望偏离（指向坏的方向偏离）并不意味着一定会被使用者觉察，但也应视为性能降低。举例说明如下：例如，一个接收灵敏度指标为1μV的手机，在可以使天线终端（即接收机输人端）获得10μV的有用信号场中工作，显然，此时手机工作正常。若由于某种电磁干扰（例如大干扰信号阻塞）使该手机的灵敏度降至5μV，此时应视为该机工作性能已降低，但使用者并不会觉察到通信质量下降、因其工作地点的场强足够强，使送至接收机的信号（10μV）仍大于已受干扰的、灵敏度已下降的接收机的要求（5μV）的缘故。
(3) 电磁骚扰 electromagnetic disturbance
“任何可能引起装臵、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。”
电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。
(4) 电磁干扰 electromagnetic interference
“电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。”
由以上两个术语可见：电磁骚扰仅仅是电磁现象，即指客观存在的一种物理现象；它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。
电磁骚扰还包括了无用信号，例如：对于受寻呼台干扰的电视频道而言，该寻呼台信号对寻呼系统是有用信号，但对被干扰的电视频道则为无用信号。此外电磁骚扰还包括了传播媒介自身的变化，这属于无源骚扰。例如：对短波通信而言电离层的变化；对微波通信而言空气中雨、雾的影响等。
(5) 电磁噪声 electromagnetic noise
“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。”
一般可以认为无线电频率从10kHz开始向上。而“电磁”现象则包括所有的频率，除包括无线电频率之外，还包括所有的低频（包括直流）电磁现象。
(6) 电磁环境 electromagnetic environment
“存在于给定场所的所有电磁现象的总和。”
“给定场所”即“空间”；“所有电磁现象”包括了全部“时间”与全部“频谱”。
(7) 无用信号 unwanted signal， undesired signal
“可能损害有用信号接收的信号。”
(8) 干扰信号 interfering signal
“损害有用信号接收的信号”。
比较以上两条术语可见，差别仅在于无用信号是“可能损害…”，而干扰信号是“损害…”。表明无用信号在某些条件下还是有用而无害的；而干扰信号任何情况下都是有害的。根据新的电磁兼容国家标准可见，信号可以是有用的，也可以是无用的；可以是无害的，也可能是有害的。取决于它的定语。
(9)（对骚扰的）抗扰度 immunity（to a disturbance）
“装臵、设备或系统面临电磁骚扰时降低运行性能的能力。”
(10)（电磁）敏感性（electromagnetic）susceptibility—EMS
“在存在电磁骚扰的情况下，装臵、设备或系统不能避免性能降低的能力。”
敏感性高，抗扰度低。实际上，抗扰度与敏感性都反应的是装臵、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。
(11)（时变量的）电平 level（of time varying quantity）
“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。”
注：电平可用对数来表示，例如相对某一参考值的分贝数。“level”一词，在强电领域习惯译为“水平”。
(12) 骚扰限值（允许值） limit of disturbance
“对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平。”
限值是人为制定的一个电平，在规定限值时一定需要规定测量方法。“允许值”一词是我国过去对limit —词的译法。按新国家标准，应首选“限值”这一术语。
(13) 干扰限值（允许值） limit of interference
“电磁骚扰使装臵、设备或系统最大允许的性能降低。”
干扰限值是性能降低的指标，而不是电磁现象的指标。
(14)（电磁）兼容电平（electromagnetic）compatibility level
“预期加在工作于指定条件的装臵、设备或系统上规定的最大电磁骚扰电平。”
实际上电磁兼容电平并非绝对最大值，而可能以小概率超出。
(15)（骚扰源的）发射电平 emission level（of a disturbance source）
“用规定的方法测得的由特定装臵、设备或系统发射的某给定电磁骚扰电平。”
所谓“特定装臵…”实际上是指“某一个”的意思。“某给定电磁骚扰”指的是某种电磁现场的量，例如，功率、电压、场强等等，也包括频率在内。
(16)（来自骚扰源的）发射限值 emission limit（from a disturb source）
“规定电磁骚扰源的最大发射电平。”
此术语应按其解释去理解，也就是说，是人为规定的，而不是骚扰源本身的特性。
(17) 发射裕量 emission margin
“装臵、设备或系统的电磁兼容电平与发射限值之间的差值。”
(18) 抗扰度电平 immunity level
“将某给定的电磁骚扰施加于某一装臵、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。”
也就是说：超过此电平，该装臵、设备或系统就会出现性能降低。而敏感性电平，是指刚刚开始出现性能降低的电平。所以对某一装臵、设备或系统而言，扰抗性电平与敏感性电平是同一个数值。
(19) 抗扰度限值 immunity limit
“规定的最小抗扰度电平。”
“限值”是人为规定的参数。
(20) 抗扰度裕量 immunity margin
“装臵、设备或系统的抗扰度限值与电磁兼容电平之间的差值。”
(21)（电磁）兼容裕量（electromagnetic）compatibility margin
“装臵、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。”
(22) 骚扰抑制 disturbance suppression
“削弱或消除电磁骚扰的措施。”
骚扰抑制是加于电磁发射器（源）上的措施。
(23) 干扰抑制 interference suppression
“削弱或消除电磁干扰的措施。”
干扰抑制是加于敏感设备（被干扰对象）上的措施。
图1：几个术语之间的相互关系
3.1.2电磁兼容测试中常用单位 在电磁兼容测量中常用不同的量纲，单位也不尽相同。分述如下：
(1) 功率
功率的基本单位为瓦（W ），即焦耳/秒（J / s ）。为了表示宽的量程范围，常常引用两个相同量比值的常用对数，以“贝尔”（B ）为单位。对于功率则为：
()12/lg P P P B =
但贝尔是个较大的值。为了使用方便，采用贝尔的1/10，即分贝（dB ）为单位，即：
()12/lg 10P P P dB ?=
式中：P 2与P 1应采用相同的单位。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P 1为1W ，P 2 / P 1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P 2，则：
()W P P W dBW 1
/lg 10?= 若以1mW 为0dB ，则此时的P 2亦应以mW 为单位，则表示式为：
()mW P P m W dBm 1/lg 10?=
dBmW 通常省略为dBm ，显然0dBm = -30dBW 。频谱分析仪常以分贝毫瓦（dBm ）表示其输入电平。
(2) 电压
对于纯阻性负载： R V P /2=
式中：P —功率，单位：W ； V —降在电阻R 上的电压，单位：V ； R —电阻，单位：Ω。
若以分贝（dB ）表示，上式可写为：
()()()[]
()()121212122212/lg 10/lg 20///lg 10/lg 10R R V V R V R V P P P dBW ?-?=?=?= 式中右端的第一项即为电压的分贝值。在电磁兼容领域，电压常用μV 为单位。此时若V 1=1μV ，即dB μ以1μV 为0dB （dB μV 通常省略为dB μ），则得到下式：
()()V V V V V V dB μμμ1/lg 20/lg 2012?=?=
式中：V μV —以μV 为单位的电压值。显然：0dB μ = -120dBV
dB μ与dBm 之间的关系：
()
1/lg 1012030R V P dB dBm ?--=-μ 式中：R Ω—以Ω为单位的电阻值。对于50Ω的系统：
dB V V P dB dB dBm 1073099.16
120-=+--=μμ (3) 电流
常以dB 为单位，即：
()A I I A A dB μμμ1/lg 20?=
式中：I μA —以μA 为单位的电流。
(4) 功率密度与电场强度
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W/m 2。常用的单位为mW/cm 2或W/cm 2。它们之间的关系为：
图2：电磁干扰形三要素 222///01.010cm W cm mW m W S S S μ?=?=
除需要进行场强换算外，一般功率密度不再转换为分贝形式。如需要转换时，则为：
dB S dB S S cm W dB cm m W dB m W dB 2010)/()/()/(222-=+=μ
Z 0为自由空间波阻抗：Z 0＝120π。则在自由空间，功率密度S 与电场强度E 的关系为：
02/Z E S =
化为分贝：
dB E S m V dB m W dB 8.25)/()/(2-=
dB E S m V dB m m W dB 8.155)/()/(2-=μ
dB E S m V dB m W dB 8.125)/()/(2-=μμ
(5) 磁场强度
Ω=Z E H m V m A /// Ω=Z E H m V m A ///μμ
当Z ＝Z 0＝120π时，写为分贝形式：
dB E H m V dB m A dB 5.51)/()/(-=μμ
3.2电磁干扰形成的三要素
形成电磁干扰必然具备三个基本要素，即①电磁骚扰源，②耦合途径或传播通道，③敏感设备。电磁兼容设计即是从这三个基本要素出发。
3.2.1电磁骚扰源
电磁骚扰源包括自然骚扰源和人为骚扰源。
自然骚扰源包括：①来自银河系的电磁噪声；②来自太阳系的电磁骚扰；③来自大气层的电磁骚扰；④热噪声等。
人为骚扰源包括：①工科医（射频）设备；②高压电力系统
与电力电子系统；③电牵引系统；④内燃机点火系统；⑤声音和
广播电视接收机；⑥家用电器、电动工具与电气照明；⑦信息技术设备；⑧静电放电；⑨核电磁脉冲；⑩通讯、广播、定位等大功率设备等。
3.2.2电磁骚扰的传播途径
电磁骚扰的传播途径包括传导耦合和辐射耦合。
传导耦合必须在骚扰源和敏感设之间有完整的电路连接，骚扰信号沿着这个连接电路传递到敏感设备，发生干扰现象。这个传输电路可包括导线、设备的导电部件、供电电源、公共阻抗、
接地平面、电阻、电感、电容、和互感元件等。
辐射耦合是通过介质以辐射电磁波形式传播，骚扰能量按电磁波的规律向周围空间发射，常见的辐射耦合有三种：①骚扰源天线发射的电磁波被敏感设备天线意外接收，称为天线对天线耦合；②空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合；③两根平行导线之间的高频信号感应，称为线对线感应耦合。
传导耦合包括互传导耦合和导线间的感性与容性耦合。辐射耦合包括近场耦合和远场耦合。
3.2.3电磁骚扰敏感设备
所有的低压小信号的设备都可能是电磁骚扰的敏感设备。
电磁骚扰以辐射和传导方式侵害敏感设备。端口就如传输的“界面”，通过这些端口，电磁骚扰进入（或出自）被考虑的设备。并且骚扰现象的性质和骚扰程度与端口的类型有关。比如辐射骚扰如果是在所考虑的设备壳体以外耦合到与设备相连的导线上，那么对设备来说，就变成了从电源或信号端口进入的传导骚扰，而真正的辐射骚扰是通过设备外壳端口进入设备的骚扰（这里的外壳既可以是像屏蔽室、金属层等那样的金属壳体，也
可以是像塑料外壳那样没有电磁作用的遮蔽物）。
外壳端口
辐射骚扰出现在设备周围的媒体中，而传导骚扰出现在各种金属性媒体中。端口的概念可以对各种媒体加以区分，一般将端口分为以下5类：
①外壳端口；②交流电源端口；③直流电源端口；④控制线/信号线端口；⑤接地端口，即系统和地或参考地之间的连接。
各种位臵类别的兼容电平是按照对应的端口概念作出的。
在实际工作中，两个设备之间干扰通常包括许多种途径的耦合，既有传导耦合，也有辐射耦合；同时电磁发射设备内部也会包含敏感部分，电磁敏感设备内部也会包含电磁发射源，它们不但会在设备内部形成相互干扰，而且也会形成设备间的相互干扰，从而使干扰现象变得更为复杂。
根据形成电磁干扰三要素可知，要实现产品的电磁兼容，须从三个方面着手：抑制电磁骚扰源；切断电磁骚扰耦合途径；提高电磁敏感设备的抗干扰能力。
3.3电磁骚扰源的特性
3.3.1电磁骚扰（EMI ）定义
电磁骚扰由寄生的、无用的、乱真的传导和/或辐射的电信号组成，可能造成系统或设备的性能发生不允许的降级。
电磁骚扰的特性：电磁骚扰的起源基本上是电气上的传导（电压和/或电流）或辐射（电场和/或磁场）的有害发射。在时域内，电磁骚扰可以是瞬变的、脉冲的或稳态的。在频域内，电磁骚扰所包含的频率分量范围可从50Hz 的低频直到微波波段；电磁骚扰信号可以是窄带或宽带的，相参或非相参的。电磁骚扰可分为人为的或自然的。人为骚扰源又可进一步区分为有意的和无意的（偶然的）。
3.3.2电磁骚扰源分类
电磁骚扰源大致可分为自然骚扰源和人为骚扰源。
电磁骚扰源还可分为宽带或窄带骚扰。宽带骚扰可以进一步分为相参或非相参的。
宽带电磁骚扰：传导与辐射的电磁信号，其振幅随频率变化（频谱密度函数）的频率范围大于指定感受器的带宽。在宽带噪声环境中，感受器的响应对相参噪声信号而言与其频率带宽成比例，对非相参噪声信号而言与其频率带宽的平方根成比例。宽带信号的频谱密度振幅函数，除了是频率的函数外，还要用指定的带宽来表示。宽带噪声可用数学来定义，换句话说，定义成一个函数，其频谱密度在感兴趣的频率范围内是频率的连续函数。
窄带电磁骚扰：其振幅随频率变化（频谱密度函数）的频率范围窄于指定感受器的带宽。在窄带噪声环境中，一旦感受器的带宽大于噪声信号的频率范围时，感受器的响应就与其带宽无关。窄带噪声可用数学来定义时，其频谱密度在感兴趣的频率范围内作为频率函数的一根谱线。
3.3.3电磁噪声的频谱
研究电磁噪声的传播问题是一项困难的工作，原因之一就是电磁噪声的频谱非常宽。
以一周期梯形脉冲为例，其时域波形如图4所示。如果5/)(0T t t r =+，则谱如图5所示。其各条谱线的幅度可以写成：
T nt T nt T t t n T t t n T t t A A r r r r r n /)/sin(/)(]/)(sin[)(200ππππ?++?+= 图5所示的负的幅度表示相位相反。图中各条谱线顶端的包
络实际上是不存在的。
令d t t r =+0，f T n =/。其中f 为各条谱线所处的频率。
此时上式的包络可以写为： fd fd Ad
e ππsin 2=
通过举例，我们对频谱有了一个总的概念。我们不必要去研
究每一条谱线及其相位，甚至对其包络的变化细节也不必过分地
关心。一般只需注意包络顶端连线的变化规律，就能对不同时域
波形相应的频域特性有个大体的了解。这种了解对于理解电磁噪
声的传播以及电磁兼容测量已是够了。
3.3.4电磁骚扰的幅度（电平）
骚扰幅度可表现为多种形式，除了用不同型号的幅度分布
（即概率，它是确定的幅度值出现次数的百分率）表示外，还可
用正弦的（具有确定的幅度分布）或“随机的”概念来说明骚扰性质。所谓随机，简单说，就是未来值不能肯定地预测。例如随机噪声可能是一种冲击噪声，它们是一些在时间上明显地分开的、稀疏的、且前后沿很陡的脉冲；也可能是热噪声，它们是彼此重叠的，多次发生的，且在时间上不易分开的密集脉冲。这些密集脉冲在幅度性质上是不易确定的骚扰。典型的代表是热噪声和冲击噪声。
3.3.5电磁骚扰的波形
电气骚扰有各种不同的波形，如矩形波、三角波、余弦形波、高斯形波等等。由于波形是决定带宽的重要因素，设计人员应很好地控制波形。为了保持定时准确度或保证某种形式的准确动作，有时需要上升很陡的波形。然而，上升斜率越陡，所占的带宽就越宽。
各种脉冲波形占用带宽由宽到窄的排列为：
矩形波－锯齿波－梯形波－三角波－余弦形波－高斯形波。
由此可见，使干扰减小到最小的方法之一，是在可靠工作的情况下使设计的脉冲波形，具有尽可能慢的上升时间。通常脉冲下的面积决定了频谱中的低频含量，而其高频成份与脉冲沿的陡度有关。在以上所列举脉冲中，高斯脉冲占有频谱最窄。
3.3.6电磁骚扰的出现率
骚扰信号在时间轴上出现的规律称为出现率。按出现率把电函数分为周期性、非周期和随机的三种类型来考虑。周期性函数是指在确定的时间间隔（称之为周期）内能重复出现；非周期性函数则是不重复的，即是没有周期性，但出现是确定的，而且是可以预测的。随机函数则是以不能预测的方式变化的电函数，它的表现特性是没有规律的。随机函数的定义允许限定其幅度或频率成份，但要防止用时间函数来分析、描述它。
通常，干扰问题中遇到的周期电压和电流是功能性的，它们的产生是为了特定的目的，如50Hz电源及其谐波或遥测信号。许多非周期性电压和电流也是用于特定目的，如指令脉冲。然而随机电压电流则是无用副产品，或是自然产生的，如热噪声。
3.4电磁骚扰传播特性
3.4.1电磁骚扰传播途径
如果骚扰源和敏感部位在同一设备单元内，称“系统内”电磁兼容性问题；如果骚扰源和敏感设备是两个不同的设备，则称为“系统间”问题。大部分电磁兼容标准都是针对系统间电磁兼容的。同一设备在一种情况下是骚扰源，而在另一种情况下或许是敏感设备。
设备要满足性能指标，减小骚扰耦合往往是消除干扰危害的唯一手段，因此弄清楚骚扰耦合到敏感设备上的机理是十分必要的。通常减小骚扰发射的方法也能提高设备的抗扰性，但为了分析方便，我们往往分别考虑这两方面的问题。
骚扰源和敏感部位在一起时，就有从一方到另一方的潜在干扰路径。组建系统时，你必须知道发射特征和组成设备的敏感性。遵守已出版的发射和敏感度标准并不能保证解决系统的电磁兼容性问题。标准的编写是从保护特殊服务(在发射标准中，主要指无线电广播和远程通信)的观点出发的，并要求骚扰源和敏感部位之间有最小的隔离。
许多电子硬件包含着具有天线能力的元件，例如电缆、印制电路板的印制线、内部连接导线和机械结构。这些元件可以电场、磁场或电磁场方式传输能量并耦合到线路中。在实际应用中，系统内部耦合和设备间的外部耦合，可以通过屏蔽、电缆布局以及距离控制得到改善。地线面或屏蔽面既可以因反射而增大干扰信号，也可以因吸收而衰减干扰信号。电缆之间的耦合既可以是电容性的，也可以是电感性的，这取决于其走向、长度和相互距离。绝缘材料也可以因吸收使场强减小，尽管在许多场合与导体相比可以忽略。
3.4.2公共阻抗耦合
公共阻抗耦合是由于骚扰源与敏感部位共用一个线路阻抗而产生的。最明显的公共阻抗是阻抗实际存在的场合，例如骚扰源和敏感部位共用的导体；但公共阻抗也可以是由两个电流回路之间的互感耦合，或者由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。理论上，每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。实际上的耦合程度随距离增大急剧下降。
(1) 导体连接
如图6所示，当骚扰源与敏感部位共用一个地时，则由于骚扰源的输出电流流过公共地阻抗，在敏感部位的输人端产生电压。公共阻抗仅仅是由一段导线或印制板走线产生的。因为导线的阻抗呈感性，因此输出中的高频或高di／dt分量将更容易耦合。当输出和输入在同一系统时，公共阻抗构成乱真反馈通路，这可能导致振荡。
解决方法如图7所示，在这个方法中，分别连接两个电路，因而在两个电路之间没有公共通路，也就没有公共阻抗。这个方
法的代价是多用一根
导线。这个方法可用
于任何包含公共阻抗
的电路，例如电源汇
流条连接。
(2) 磁场感应
导体中流动的交
流电流会产生磁场，
这个磁场将与临近的导体耦合，在其上感
应出电压（图8）。敏感导体中感应电压由下式计算：V ＝－M × dI L ／dt
式中：M 是互感，单位享利。M 取决于骚扰源和敏感电路的环路面积、方向、距离，以及有两者之间有无磁屏蔽。磁场耦合的等效电
路相当于电压源串接在敏
感部位的电路中。值得注意
是两个电路之间有无直接
连接对耦合没有影响，无论
两个电路对地是隔离还是
连接的，感应电压都是相同
的。 (3) 电场感应
导体上的交流电压产生电场，这个电场与临近的导体耦合，并在其上感应出电压（图8）。在敏感导体上感应的电压由下式计算：V = C C × Z in × dV L /dt
式中C C 是耦合电容, Z in 是敏感电路的对地阻抗。
这里假设耦合电容阻抗大大高于电路阻抗。噪声似乎是从电流源注入的，其值为C C ×dV L ／dt 。
C C 的值与导体之间距离、有效面积以及有无电屏蔽材
料有关。典型例子是两个平行绝缘导线，间隔0.1英寸时，
其耦合电容大约为每米50pF ；未屏蔽的中等功率电源变压
器的初次级间电容大约为100—1000pF 。
在上述情况中，两个电路都必须连接参考地，这样耦
合路径才能完整。但是如果有一个电路未接地，并不意味
着没有耦合通路。未接地的电路与地之间存在杂散电容，
这个电容与直接耦合电容串联。另外，即使没有任何地线，
骚扰源至敏感部位的低电压端之间也存在寄生电容。噪声
电流还是能够加到敏感部位，但其值由C C 和杂散电容的串联值决定。
(4) 负载电阻的影响
需要注意的是，磁场和电场耦合的等效电路之间的
差异决定了电路负载电阻的变化引起的结果是不同的。
电场耦合随RL 增加而增大，而磁场耦合随RL 增加而减
小。这个性质可以用于诊断：比如你在观察耦合电压时，
改变RL ，你能够推断哪一种耦合模式起主导作用。同样
道理，磁场耦合对低阻抗电路的影响更大，而电场耦合
对高阻抗电路影响更大。
(5) 空间间隔
互电容和互感都受骚扰源和敏感导体之间的物理距离的影响。图9表示在给出了自由空间中两平行导线之间的距离对其互电容的影响，以及对地平面（为每个电源
提供回流通路）上两导体的互感的影响。
3.4.3 电源耦合
图6：传导性公共阻抗耦合 图7：传导性公共阻抗耦合
图8 磁场和电场感应
图9 互电容、互电感与距离关系
图10 经电源网络的耦合
所有骚扰能够从骚扰源经电源配电网络进入敏感部位，因两者是连接在一起的。因此对高频不利。尽管从线路上可以容易地预测阻抗，但是在高频时很难精确估算。在电磁兼容试验中，电源的射频阻抗可用50Ω网络并联50μH 电感近似表示（LISN ）。对于短距离传输线，例如在同一线路上临近的设备，两个设备经电源线的耦合可用图10的等效电路描述。
对于较长的距离，在10MHz 以下，电源电缆是损耗很低的，特性阻抗约为150~200Ω的传输线。然而在任何一个局部配电系统中，因负载连线、电缆接头和配电元件引起的骚扰是影响射频传输特性的主要因素。所有这些因素将增加损耗。
3.4.4 辐射耦合
为了理解能量是如何通过没有互联的较远的距离从源耦合到敏感部位的，需要了解一些电磁波传播的特性。本节介绍一些必要的概念。
(1) 电磁场的产生
电场（E 场）产生于两个具有不同电位的导体之间。电场的单位为V/m ，电场强度正比于导体之间的电压，反比于两导体间的距离。
磁场（H 场）产生于载流导体的周围，磁场的单位为A/m ，磁场正比于电流，反比于离开导体的距离。 当交变电压通过网络导体产生交变电流时，产生电磁（EM ）波，E 场和H 场互为正交，同时传播。传播速度由媒介决定；在自由空间等于光速 3×108m/s 。在靠近辐射源时，电磁场的几何分布和强度由干扰源特性决定，仅在远处是正交的电磁场。如图11所示。
电场强度与磁场强度之比称为波阻抗（图12）。对于任何已知电磁波，波阻抗是一个十分关键的参数，因为它决定了耦合效率，也决定了导体的屏蔽效能。对于远场，d ＞λ/2π，电磁波称为平面波，平面波的阻抗是恒定的，等于自由空间的阻抗：Z 0＝120π＝377Ω
在近场，d ＜λ/2π，波阻抗由辐射源特性决定。小电流、
高压电辐射体（例如棒）主要产生高阻抗的电场，而大电流、
低电压辐射体（例如环）主要产生低阻抗磁场。如果辐射体
阻抗正好约377Ω，那么实际在近场就能产生平面波，这取
决于辐射体形状。
λ/2π附近的区域，或近似六分之一波长的区域，是处
于近场和远场之间的传输区域。平面波总是假设是在远场，
当分别考虑电场或磁场波时，则假设是在近场。
(2) 耦合方式 差模、共模和天线模辐射场耦合是电磁兼容的基本概
念，在骚扰的发射和入侵耦合方面都起作用。
差模
考察一根电缆连接起来的两台设备，如图13所示。电缆
中两根靠近的导线传输差模（去和回）信号电流。辐射场可
以耦合到这个系统，并在两根电线之间感应出差模骚扰；同
样，差模电流自身产生辐射场。地参考面（可以是设备外部，
也可以是设备的支撑结构）在耦合中不起作用。
共模
电缆上还会传输共模电流，即电流在每根导线上都以同
一方向流动。这些电流通常与信号电流无关。共模电流可以
由外部电磁场耦合到由电缆、地参考面和设备与地连接的各
种阻抗形成的回路引起。共模电流可以引起内部差模电流，
设备对差模电流是敏感的。另外，共模电流也可以由地平面
和电缆之间的内部噪声电压引起，这是共模辐射发射的主要
原因。需要注意的是，与导线和设备外壳有关的寄生电容和
电感是共模耦合回路的主要部分，在很大程度上决定着共模
电流的辐度和频谱分布。这些寄生电抗是偶然产生的，而不
是设计的，因此控制或预测这些参数比控制或预测那些决定差模耦合的参数，例如电缆的间隔和滤波参数更困难。
天线模
天线模电流沿电缆和地平面同向传输。天线模电流通常不是由内部噪声的产生，但是当整个系统，包括接地平面，暴露于外场时，天线模电流将会流动。例如：飞机飞入雷达发射的波束区域时；飞机机身作为内
图12波阻抗
图13 辐射耦合方式
部设备的接地平面，它象内部导线一样传输同样的电流。当不同的电流通路上的阻抗不同时，天线模电流会变为差模或共模，这时，天线模就成为系统的辐射场敏感性问题。
4．电磁兼容标准及其检测技术
电磁兼容是一门与测试技术紧密相连的科学。测试技术是电磁兼容的重要组成部分，影响到测试结果的变量和参数比普通的测试多得多。为了使测试结果具有可比性，需要确定测试项目，统一测试场地，规定测试仪器和设备。
本章内容主要参考电磁兼容基础类标准GB/T 6113.1－1995《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范》、GB/T 6113.2－1998 《无线电骚扰和抗扰度测量方法》和几个产品类标准，重点介绍电磁兼容基础的测试项目、测试仪器、测试场地和测试方法。所涉及的产品为：视听产品（AV）、家用电器、信息技术设备（IT）、工科医设备（ISM）和灯具。
4.1电磁兼容标准构成及其相应要求
4.1.1国际标准——IEC/CISPR标准
国际上一些技术研究组织和管理协调机构，如国际电信联盟、国际大电网工作会议、国际电工委员会（IEC）及无线电干扰特别委员会（CISPR）等等，即从事电磁兼容的协调、管理和技术标准的制定。IEC下属的TC77组织主要负责制订电磁环境标准、电磁兼容基础标准、较低频率范围和电磁脉冲的电磁兼容标准，而CISPR 主要负责制订有关电磁兼容的产品标准及较高频率范围的电磁兼容标准。
4.1.2欧盟标准——EN标准
欧洲电工标准化委员会（CENELEC）与IEC/CISPR关系密切，其过去颁布的标准经常是引用IEC/CISPR标准。但现在也出现这种情况，即其新制订或修订的EN标准影响IEC/CISPR标准。当然两者一般基本上能达到同步。由此可见欧洲电磁兼容标准在国际上的地位及影响力。
4.1.3美国FCC法规
美国联邦通信委员会FCC制订的法规FCC Rules（即联邦规章法典第47卷）也涉及电磁兼容—主要是电磁发射方面的限制要求。
4.1.4中国国家标准——GB、GB/T及GB/Z标准
我国的标准化工作正在积极与国际接轨，包括标准接轨、规范程序协调、承担国际义务和国际互认。近些年我国制订或修订的电磁兼容标准一般都等同或等效于IEC/CISPR标准。现已发布实施的电磁兼容国家标准有三类：字头为GB的强制性标准，GB/T推荐性标准，GB/Z专业指导性标准。
4.1.5标准类别
电磁兼容类标准通常可分为通用标准、产品标准及基础标准。
当被测样品并没有任何产品标准可依循时，方可引用通用标准。通用标准可视为一般通则，其中包括测试项目，所使用的基础标准、测试要求及判定准则等，例如EN 50081-1/-2、EN 50082-1/-2等。
有产品标准可依循时，则依产品不同，引用不同的标准。一般而言，在产品标准中会详细记载该类产品的测试项目，所使用的基础标准、测试要求及判定准则，例如EN 55022、EN 55024等。
基础标准是最基层的标准，内容为规范测试场地的设立、测试仪器的特性及测试方法，是进行测试时的依据。例如EN 55016，EN 61000-4-2，EN 61000-4-3，EN 61000-4-4等。
平常，我们也根据标准考核产品的电磁兼容性能不同将电磁兼容标准分为电磁干扰标准和电磁抗扰度标准。电磁干扰标准通常是考核产品对外的电磁发射的大小；抗扰度标准考核的是产品的抗干扰性能。
在国内，根据实施的要求不同，国标将电磁兼容分为强制性标准（以GB字头开始）、推荐性标准（以GB/T字头开始）、专业指导性标准（以GB/Z字头开始）。
强制性标准是适用于该标准的所有产品必须要达到的标准；推荐性标准是建议适用于该标准的产品达到的标准；专业指导性标准适用于专业产品，还包括设计方法、安装指南等等。
在国内，一般来说电磁干扰标准多为强制性标准，电磁抗扰度标准多为推荐性标准。
4.1.6电磁兼容标准要求的主要检测项目
注：1. AV 产品的电视机和收音机还有其它特殊的抗扰度项目。
2. 电源电压暂降、短时中断中的UT 是指额定电压。
(1) 电源端子干扰电压。主要是考核产品对公用电网的干扰。测量在电源线的零线和火线上分别进行。
(2) 其它端子干扰电压或干扰电流。这些端子一般包括通讯端口、有线广播端口和负载端口。
(3) 辐射干扰场强及干扰功率。有关产品工作时，经常会通过其外壳或连接线向空间辐射电磁波。
(4) 静电放电抗扰度
(5) 射频电磁场抗扰度
(6) 电快速瞬变脉冲群抗扰度
(7) 冲击（雷击/浪涌）抗扰度
(8) 由射频场感应的传导干扰抗扰度
(9) 磁场（含工频磁场和脉冲磁场）抗扰度
(10) 电源电压跌落、瞬时中断及电压变化抗扰度
(11) 谐波电流发射
(12) 电压闪烁和波动
4.2电磁兼容测试设备和场地
4.2.1 EMI 测量接收机
接收机是电磁发射测量的最基本的设备，频率范围可从20Hz 到40GHz 。除谐波电流和电压波动外，其他的电磁兼容发射项目的测试几乎都要用到它。
测量接收机是一台具有符合EMI 测量特殊要求的“频谱分析仪”，适用测量微弱的连续波信号。对其基本要求有本机噪声小、灵敏度高、动态范围大、过载能力强，而且在整个测量频段内测量精度能满足±2dB 要求。测量接收机的组成如图14所示。
(1) 各部分功能：
a ）传感器：被测信号的输入端口，可由LISN/AMN
（人工电源网络）、电压探头、电流探头、各类天
线等部件组成。根据测量的目的，选用不同部件来
拾取信号。可以认为这部分是测量接收机的附件。
b ）输入衰减器：对外部进来的过大信号或干扰
电平给予衰减，调节衰减量大小，保证测量接收机
输入的电平在测量接收机测量范围之内，同时也可
避免过电压或过流造成测量接收机损坏。它可人工调节或由测量接收机自动调节。 c ）校准信号源：与频谱分析仪相区别，测量接收机本身提供内部校准信号源，可随时对测量接收机的增益加以自我校准，以保证测量值的准确。
d ）射频放大器：利用选频放大原理，仅选择所需的测量信号（或骚扰信号）进入下级电路，其他无用信号则排除在外。
e ）混频器：将来自射频放大器的射频信号和来自本机振荡器的信号合成产生一个差频信号输入到中频放大级。由于差频信号的频率远低于射频信号频率，使得中频放大级增益得以提高。
f ）本机振荡器：提供一个频率稳定的高频振荡信号，用于与输入的信号进行差频产生中频。
g ）中频放大器：由于中频放大器的调谐电路可提供严格的频带宽度，又能获得较高的增益，因此保证接收机的总选择性和整机灵敏度。
h ）检波器：通常具有1~4种检波方式，这四种检波方式为平均值检波、峰值检波、准峰值检波和均方根值检波。
i ）音频输出：为了给测试人员以明显的提示或感觉，测量接收机通常还内配一蜂鸣器或耳机插孔。
j ）输出指示：采用表头或显示屏指示电磁骚扰电平值，也可用通讯端口连接到电脑上，通过电脑显示器显示或打印。
(2) 准峰值测量接收机：采用准峰值检波器的测量接收机称为准峰值测量接收机。
准峰值测量接收机的工作频率范围分为：
A 频段：频率范围为9~150kHz ，6d
B 带宽：200Hz
B 频段：频率范围为150kHz~30MHz ，6dB 带宽：9kHz
C 波段：频率范围为30~300MHz ，6dB 带宽：120kHz
D 波段：频率范围为300~1000MHz ，6dB 带宽：120kHz
图14：测量接收机方框图
(3) 其它测量接收机
采用平均值检波、峰值检波和均方根值检波的测量接收机分别称为平均值测量接收机、峰值测量接收机和均方根值测量接收机。虽然这些检波器的性能是利用其对规则重复脉冲的响应来规定的，但它们也可用于测量各类非脉冲性质的无线电骚扰信号，如宽带骚扰及某些类型的窄带骚扰。目前，IEC/CISPR 正在讨论使用均方根值测量接收机来测量数字式电子设备的无线电骚扰电平。此外，频谱分析仪和音频电压表也常被用于测量骚扰信号。
(4) 使用注意事项
a ）测量无线电骚扰电压、电流、功率及场强时，测量接收机必须与相应辅助测量设备组成系统。主要的辅助测量设备有人工电源网络、电流探头和电压探头、吸收式功率钳及测量场强的天线。为提高灵敏度可加前臵放大器，为测量过强信号可加衰减器。
b ）测量接收机是精密的测量仪器，使用时应注意使用的条件。包括电源电压、频率、温度与湿度、振动及骚扰信号的量级等，都必须符合仪器的要求。输入端不能加直流电压，因前级电路易损坏。在测量天线端和射频输出端有用信号时应特别小心。某些卫星接收机的天线端有直流馈电，测量时应采取隔直措施。在测量过程中可能出现强脉冲信号的测量，输入端可加限幅器和衰减器加以保护。接收机的输入端一般为英制的N 型端口或BNC 端口，应避免用公制的连接头连到输入端，而应选用匹配的N 型连接头和BNC 连接头进行对接。连上及断开连接头用力要均匀，否则易损坏输入端口。
4.2.2人工电源网络（AMN ，或称线路阻抗稳定网络LISN ）
(1) 人工电源网络的作用
人工电源网络是电源端子传导骚扰电压测量的主要设备，又称线路阻抗稳定网络。它能在射频范围内，在受试设备端子与参考地之间，或端子之间提供一稳定阻抗。同时它能将来自电源的无用信号与测量电路隔离开来，而仅将受试设备的骚扰电压耦合到测量接收机输入端。
人工电源网络有两种基本类型：耦合不对称骚扰电压的V 型网络和耦合对称骚扰电压和非对称骚扰电压的Δ型网络。
人工电源网络一般配有三个端子：连接电源的电源端、连接受试设备的设备端和连接测试仪器的测量端。
(2) 人工电源网络的网络阻抗
当干扰输出端接50Ω负载，在设备端测得的相对于参考地的阻抗的模即为人工电源网络的网络阻抗。 人工电源网络设备端的阻抗定义为受试设备呈现的终端阻抗。因此，当干扰输出端不与测量接收机相连时，该输出端应接50Ω的终端阻抗。
下面介绍几种常用的人工电源网络：
a ）50Ω/50μH V 型人工电源网络（适用于
0.15~30MHz 频率范围）
b ）50Ω/50μH ＋5Ω V 型人工电源网络（适用于
9~150kHz 频率范围）。
c ）150Ω V 型人工电源网络（适用于0.15~30MHz
频率范围），该网络阻抗的模为150±20Ω，相角不得
超过20°。
d ）150Ω △型人工电源网络（适用于0.15~30MHz
频率范围）。
(3) 隔离 为了确保在所有测试频率上存在于供电电源上
的无用信号不影响测量，也许需要在人工电源网络和供电电源之间插入附加的射频低通滤波器。使用低通滤波器后，其阻抗值也应满足网络阻抗值的要求。
(4) 接地
人工电源网络应通过低射频阻抗连接到参考地。接地不好，会严重影响测试结果。良好的接地可将AMN 的外壳与参考地或屏蔽室的一个参考壁直接搭接，或者用一个尽可能短而宽的（最大长宽比为3:1）低阻抗导体来连接。
4.2.3电流探头
电流探头是测量传导骚扰的一种特殊的测量传感器，部分产品标准明确规定用电流探头测量传导骚扰。其优点是不需与源导线导电接触，也不用改变其电路。这种方法的实用性是不言而喻的。
用专门改进的卡式电流传感器可以测量线上的非对称骚扰电流。对复杂的导线系统、电子线路等的骚扰测量可以在不打乱正常工作或正常布臵的状态下进行。
图15：50Ω/50μH V 型人工电源网络电路原理图
电流探头频率范围可达30Hz~1000MHz。当测量常规电源系统100MHz以上的持续骚扰电流时，应将电流探头臵于电流最大位臵。
电流探头在通带内具有平坦的频响。低于通带的频率范围，仍可进行精确测量，只是由于传输阻抗的减少降低了灵敏度。高于通带的频率范围，由于电流探头产生谐振，测量将不精确。
电流探头附加屏蔽结构后，可以测量非对称（共模）骚扰电流或者对称（差模）骚扰电流。
(1) 构造
电流探头的构造能方便地卡住被测导线。被测导线充当一匝的初级线圈，次级线圈则包含在电流探头中。电流探头的卡式构造保证能在不断开电源线的情况下进行测量。
(2) 特性
插入阻抗：≤1Ω。
传输阻抗：在平坦线性范围：0.1~5Ω；低于平坦线性范围：0.001~0.1Ω（电流探头端接 50Ω）。
附加的并联电容：在电流探头外壳与被测导线之间，小于25pF。
频率响应：在规定的频率范围内校准传输阻抗。
磁饱和：应规定误差不超过1dB时初级导线中最大直流或最大交流电源电流值。
外磁场的影响：当将载流导线从探头孔径内移至探头外附近时，指示器应至少减少40dB。
外电场的影响：对于10V/m以下的电场不敏感。
位臵的影响：使用探头时，任何尺寸的导线放臵在孔径内任何部位，在30MHz 以下，＜1dB；在30~1000MHz范围内，＜2.5dB。
电流探头的孔径：至少15mm。
4.2.4电压探头
电压探头由一个隔直电容器C和一个电阻R串连组成，使得测量线与地之间的总电阻为1500Ω。此探头也可用来测量电源线上和信号线的电压，此时可能需要增加探头的输入阻抗，以避免高阻抗电路过载。
电压探头的插入损耗应在9kHz~30MHz 的频率范围50Ω系统中校准。任何测量用保护装臵对测量精度的影响都不得超过1dB，否则应予以校准。要确保被测骚扰电平远大于环境噪声电平，否则测量就没有意义了。
连接探头的导线、被测量线和参考地之间形成的环应尽可能的小，以减少强磁场的影响。
4.2.5天线
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臵。反之，天线的逆向功能亦可把空间的电磁能量转化为高频能量收集起来。
天线是辐射骚扰场强和辐射抗扰度测试的主要辅助设备。
在辐射测量过程中，我们利用天线将电磁场强转换为电压进行测量。在抗扰度测量过程中，我们利用天线发射电磁能量，产生电磁场。
天线的输入阻抗Z A：天线在馈电点的电压U（V）与电流I（A）之比值Z A＝U / I （Ω）
天线系数AF：接收点的场强E（V/m
）
图16：环型磁场天线（9kHz～30MHz）及其天线系数图17：鞭状天线（150kHz～30MHz）及其天线系数
图18：双锥天线（30MHz～300MHz）及其天线系数
图19：对数周期天线（80MHz～1000MHz）及其天线系数
与此场强在该天线输出端生成的电压V （V ）之比，AF ＝E / V
电压驻波比VSWR ：根据传输线理论，当传输线阻抗与负载阻抗不匹配情况下，必然引起输入波的反射，驻波比是表征匹配程度的系数：VSWR ＝（1+ρ）/（1-ρ）
式中：ρ为反射系数，即反射电压与入射电压之比。
匹配时，ρ＝0，则VSWR ＝1；失配时，ρ≠0则，VSWR ＞1。失配愈严重则驻波比（VSWR ）愈大。 几种常用的天线及其天线系数见图16~图20。
4.2.6电磁屏蔽室
电磁屏蔽室是对电磁场起隔离作用的设备，有关标准要求许多试验项目必须在屏蔽室内完成。它是一个由低电阻金属材料制作的封闭室体。利用电磁波在金属体表面产生反射和涡流而起到屏蔽作用作用。当它与大地连接后，同时能起到静电屏蔽作用。屏蔽室广泛用于小信号高灵敏度要求的场合及计算机房等。
理论上，金属材料均可作为屏蔽室材料，但从电导率、成本及腐蚀等多方面综合考虑，一般采用钢和铜两种材料。常用的有钢（铜）板屏蔽室和丝网屏蔽室。钢板屏蔽室分为焊接式和板块拼装式。用于电磁兼容测量的电磁屏蔽室应有良好屏蔽性能。由于屏蔽门、通风波导、电源滤波器和信号滤波器及接地等是影响屏蔽室总体性能关键部件或重要辅助设施，因此，对不同性能的电磁屏蔽室，需配备相应性能的辅助设施。
(1) 屏蔽室的屏蔽效能
屏蔽体的屏蔽性能是指模拟干扰源臵于屏蔽室外时屏蔽室安放前后室内某点的电场强度、磁场强度或功率之比。
屏蔽效能用下式表示：
???? ??=21lg 20H H S H ，???
? ??=21lg 20E E S E ，???? ??=21lg 10P P S P ； 式中1H 、1E 、1P —无屏蔽体时的磁场强度、电场强度和场功率;
2H 、2E 、2P —有屏蔽体时被屏蔽空间该点的磁场强度、电场强度和场功率。
屏蔽室的屏蔽效能按照使用要求和周围环境的电磁场强度来确定。一般使用要求为60~80dB 。屏蔽效能大于100dB 称为高性能屏蔽室。屏蔽效能与频率有关：在低频段，如10~100Hz ，屏蔽效能比高频段差；而当频率高达微波段，如1GHz 以上，屏蔽效能也会下降。这与屏蔽体的材料、加工制作工艺和屏蔽室的几何尺寸有关。
(2) 与电磁屏蔽室有关的辅助设施
a ）屏蔽门：
屏蔽门是屏蔽室的关键部件，必须精心设计、精心加工，有些材料还需经过特殊工艺处理，如镀银等。小的屏蔽门大都采用手动，而结构尺寸大的屏蔽门一般采用电动或气动。不管大小，当门关闭时，都必须使门、门框与屏蔽室体紧密接触，防止电磁波从门缝处泄漏。的大小，屏蔽门是影响屏蔽效能的主要因素。
b ）通风波导，又称截止波导：
电磁屏蔽室作为一个金属封闭体，室内的通风是通过截止波导来实现的。波导的孔径、深度等几何尺寸根据电磁屏蔽室的屏蔽效能来确定，即在要求的截止频率以下能提供与屏蔽效能相适应的隔离度。空气的流量是按屏蔽室体的空间大小，温度调节范围来进行计算的。一个尺寸较大屏蔽室一般都会有多个通风波导。
c ）滤波器：
滤波器的作用是滤除线路中传输的高频信号分量。凡进出电磁屏蔽室的所有电缆，包括电源线、信号线、控制线等均需通过滤波器，以滤除其中无用的高频分量。接到电源线上的滤波器称电源滤波器，而与信号控制线连接的滤波器称信号滤波器。滤波器对高频信号的抑制性能用“插入损耗”来衡量，插入损耗不仅取决于滤波器本身的电路结构参数，还取决于与它相连的端接阻抗、负载电流、负载电压及其它因素。
(3) 接地设施
将屏蔽室与大地用低电阻导体连接起来，称为接地。接地可分为三类：a) 避雷接地，防雷电影响。b) 电气接地，与电网的连接，保护设备和人身安全。c)高频接地，使高频信号与地构成通路。
三类接地的目的用途不同，其接地要求也不一样。对于电磁屏蔽室，一般要求单点接地。
(4) 通常对屏蔽室的接地要求
a ）屏蔽室宜单点接地，以避免接地点电位不同造成屏蔽壁上的电流流动。此种电流流动，将会在屏蔽室内引起干扰。
b ）为了减少接地线阻抗，接地线应采用高导电率的扁平状导体。
c ）接地电阻应尽可能地小，一般分三个等级：小于4Ω，小于2Ω和小于1Ω。
d ）接地线应尽可能短，最好小于λ／20。对于设臵在高层建筑上的微波屏蔽室，可采用浮地方案。
e ）必要时对接地线采取屏蔽措施。
f ）严禁接地线和输电线平行敷设。
为了获得低的接地电阻，通常采用地线网络接地以及在铜板和连接铜带周围加降阻剂，效果好的可以做到小于1Ω。
(5) 屏蔽室的谐振
任何的封闭式金属空腔都可产生谐振现象。屏蔽室可视为一个大型的矩形波导谐振腔，根据波导谐振腔理论，其固有谐振频率按下式计算: ()()()2
220///150h k w n l m f ++?=
式中：0f —屏蔽室的固有谐振频率，MHz ； l 、w 、h —屏蔽室的长、宽、高，m ； m 、n 、k —分别为0，1，2，……等正整数，但不能同时取三个或两个为 0。对于TE 型波，m 不能为0。 屏蔽室谐振是一个有害的现象。当激励源使屏蔽室产生谐振时，会使屏蔽室的屏蔽效能大大下降，导致信息的泄漏或造成很大的测量误差。为避免屏蔽室谐振引起的测量误差，应通过理论计算和实际测量来获得屏蔽室的主要谐振频率点，把它们记录在案，以便在以后的电磁兼容试验中，避开这些谐振频率。
4.2.7电波暗室
(1) 概述
电波暗室（anechoic chamber ）是辐射骚扰场强和辐射抗扰度测量的常用场所，又称电波消声室，或电波无反射室。有两种结构形式：电磁屏蔽半电波暗室和全电波暗室。电磁屏蔽半电波暗室由电磁屏蔽室加射频吸波材料组合构成，侧面和室顶敷设射频吸波材料，地面为电波反射面，模拟开阔试验场用于辐射骚扰场强测量。若六个内表面全部敷设射频吸波材料，则称为全电波暗室，模拟自由空间用于辐射抗扰度测量。
理想的开阔试验场选址不易，使用不便，建在市区又会因背景噪声电平大而影响测试，于是用于模拟开阔试验场的电磁屏蔽半电波暗室成了应用较普遍的测试场地。美国FCC 、ANSI C63.6、日本VCCI 以及IEC 、CISPR 等标准准许用电磁屏蔽半电波暗室替代开阔试验场进行EMI 测试。
电波暗室用于电磁辐射骚扰测量和电磁辐射敏感度测量，主要性能指标用归一化场地衰减NSA 和测试面场均匀性来衡量。
(2) 半电波暗室的结构
半电波暗室是用于要模拟开阔试验场的电磁波传播条件，因此其尺寸应以开阔试验场的要求为依据，即测试距离R 为3m 、10m 等，测试空间的长度为2R ，宽应为1.73R 。3米法测试时，接收天线的高度要求在1~4m 范围内改变；10米法测试时，天线高度要求在2~6m 范围内改变。如采用垂直极化天线，室内高度应为4（6）m 加上天线上半部尺寸和天线顶端与暗室顶部吸波材料尖端间的距离。
吸波材料的选择直接关系到暗室的性能，材料的吸波性能
越好，即入射电波的反射率越小，对暗室中场强测量产生的不
确定度就越小。
常用的吸波材料有单层铁氧体片、角锥形含碳海绵复合吸
波材料和角锥形含碳苯板复合吸波材料。几种材料各有优缺
点：铁氧体片的特点是低频性能好，占用空间体积小，缺点是
高频性能差；另两种材料的特点是工作频率范围宽，高端可达
40GHz ，承受功率大。目前已有综合了两类材料优点的新型复
合吸波材料。
图21所示暗室就是五个内表面贴铁氧体片且在主要部分
加含碳海绵复合吸波材料。1GHz 以下主要靠铁氧体片起吸波作
用，1GHz 以上主要是含碳海绵复合吸波材料起作用。
(3) 电波暗室的测试 暗室在完成屏蔽壳体的建造后，应进行屏蔽效能的测试。
在粘贴吸波材料后，则应进行归一化场地衰减和测试面场均匀性的测试。
(4) 归一化场地衰减测试（NSA ）
既然半电波暗室是为模拟开阔试验场而建造，暗室中的NSA 就应和开阔场相一致，测试值与理论值之差小于±4dB 。ANSI C63.4—2000、CISPR22—1997对半电波暗室模拟开阔场的NSA 测量作了规定，CISPR22—1997还给出了使用宽带天线和推荐尺寸的半电波暗室归一化场地衰减标准值。
(5) 均匀域测试
“均匀域”是一个假想的垂直平面。在该平面中电磁场的变化令人满意地小，该均匀域尺寸为1.5mX1.5m 。在布臵试验时，应使受试设备受照射的面与均匀域的垂直平面重合。
由于靠近参考地平面不可能建立一个均匀场，所以校准的区域在离参考地平面上方不低于0.8m 处。以后
实际测量时，受试设备也尽可能臵于同样的高度上。
图21：3m 半电波暗室
常见电磁兼容和电性能检测检测项目 广电计量杜亚俊 电磁兼容和电性能检测综述 (1) 汽车整车及零部件 (1) 汽车整车 (2) 汽车电子部件 (2) 航空机载 (3) 轨道交通 (4) 国防军工 (5) 电磁 (7) 无线通信与通信基站干扰排查 (8) 无线通信产品 (9) 其他电子设备 (12) 多国认证 (14) 产品电磁兼容设计整改服务 (16) 研发设计服务 (16) 失效分析与整改调试服务 (16) 技术培训服务 (17)
电磁兼容和电性能检测综述 广电计量在广州、武汉、北京、无锡检测基地建有电磁兼容实验室，并与各 地电磁兼容检测机构和实验室达成战略合作，为各大企业解决电磁兼容与电 磁辐射影响的各类安全问题。下设技术研究院所属的电磁兼容研究所为客户 提供电磁兼容设计、标准建立以及科研项目验收等服务。 服务类型： ●汽车整车及零部件 ●航空机载 ●轨道交通 ●电力设备 ●医疗用电子设备 ●国防军工 ●电磁 ●无线通信及其他电子设备 ●船载电子设备 汽车整车及零部件 广电计量汽车电磁兼容检测能力获日产、神龙、江淮、吉利、宇通等整车厂认可，完全满足民品汽车整车及零部件电磁兼容检测领域有关国际、国家和行业标准，以及各车厂标准，汽车电子电磁兼容检测技术能力处于行业领先水平。 审核认可： 日产认可实验室 神龙认可实验室 江铃认可实验室 广汽认可实验室 一汽轿车认可实验室
E8/E9/E11认可实验室 北汽认可实验室 众泰认可实验室 …… 汽车整车 所有乘用车、商用车、货车及挂车 ■检测项目■检测标准 整车对外电磁辐射GB14023/CISPR 12 整车对内辐射GB18655/CISPR 25 整车辐射抗干扰ISO 11451-2 整车大电流（BCI）ISO 11451-4 整车静电放电（ESD）GB/T 19951/ISO 10605 汽车电子部件 汽车电子控制装置：包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统等。 车载汽车电子装置：包括汽车信息系统(车载电脑)、车灯、汽车胎压监测系统、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络、倒车影像后视系统、车载领航员后视摄像头等。 新能源高压部件：包括高压电池包、DC/DC转换器、充电机、高压空调等。 ■检测项目■检测标准 CE传导骚扰中国标准GB系列、QC/T系列 RE辐射骚扰国际标准ISO系列 低频磁场骚扰测试欧盟标准ECER10 BCI 大电流注入美国SAE J系列 RI电波暗室法辐射抗扰度NISSAN尼桑28401NDS02 瞬态抗扰度低频磁场抗扰度BMW宝马Gs95002
电磁兼容课程作业（问答58题） 1.为什么要对产品做电磁兼容设计？ 答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。 2.对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？ 答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。 3.在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10V是多少dBV？ 答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10V是20dBV。 4.为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？ 答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际干扰情况。 5.在现场进行电磁干扰问题诊断时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？ 答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1～2厘米小环（1～3匝），焊接在外层上。 6.一台设备，原来的电磁辐射发射强度是300V/m，加上屏蔽箱后，辐射发射降为3V/m，这个机箱的屏蔽效能是多少dB？ 答：这个机箱的屏蔽效能应为40dB。 7.设计屏蔽机箱时，根据哪些因素选择屏蔽材料？
答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。 8.机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响？ 答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。 9.屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？ 答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。因此要选择导磁率较高的屏蔽材料。另外，在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗），尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。 10.在设计屏蔽结构时，有一个原则是：尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞，为什么？答：由于电缆近旁总是存在磁场，而磁场很容易从孔洞泄漏（与磁场的频率无关）。 因此，当电缆距离缝隙和孔洞很近时，就会发生磁场泄漏，降低总体屏蔽效能。 11.测量人体的生物磁信息是一种新的医疗诊断方法，这种生物磁的测量必须在磁场屏蔽室中进行，这个屏蔽室必须能屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场，请提出这个屏蔽室的设计方案。 1答：首先考虑屏蔽材料的选择问题，由于要屏蔽频率很低的磁场，因此要使用高导磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金经过加工后，导磁率会降低，必须进行热处理。因此，屏蔽室要作成拼装式的，由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好，然后进行热处理，运输到现场，十分小心的进行安装。每块板材的结合处要重叠起来，以便形成连续的磁通路。这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能，但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足，在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽，对高频电磁场起到屏蔽作用。
电磁兼容基础知识 近年来铁路机车所用技术迅猛发展，对铁道技术的电磁兼容性要求日益提高。采用了微处理器的牵引、制动及列车的控制装置以及分布在全列车上的数据总线系统，都更重视设备的抗干扰性能。随着机车电传动式由交直向交直交的变迁，机车车辆的牵引和辅助驱动采用大功率、高电压和高电流上升率以及极高开关频率的现代变流技术，从而提高了功率部分的干扰电势。此外，机车车辆中设备的安装面积很有限，这一面迫使控制装置和功率部分挨得很近，另一面也使功率部分和通信与信号装置等靠的很近，由此导致了铁路技术对电磁兼容性有着特殊的要求。 目前我司产品涉及到的电磁兼容相关铁标如下： GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 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 GB/T 17626.6-2008 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验基于此，特对电磁兼容相关资料进行整合，以期给从事技术及相关工作的同事带来一些帮助，抛砖引玉。 一、名词解释 电磁骚扰：任可能引起设备、装置或系统性能降低或者有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。 电磁兼容（EMC)：一个设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不会对其工作环境中的任事物产生不可承受的的电磁骚扰的能力。 电磁干扰（EMI) ：电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。 骚扰抗扰性度：装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。 瞬态：在两相邻稳定状态之间变化的物理量或物理现象，其变化时间小于所关注的时间尺度。 脉冲：在短时间突变，随后又迅速返回其初始值的物理量。 冲激脉冲：针对某给定用途，近似于一单位脉冲或狄拉克函数的脉冲。 尖峰脉冲：持续时间较短的单向脉冲。 骚扰限值（允值）：对应于规定测量法的最大电磁骚扰允电平。 干扰限值（允值）：电磁骚扰使装置、设备或系统最大允的性能降低。 差模电压：一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。 共模电压：每个导体与规定参考点（通常是地或机壳）之间的相电压的平均值。
电磁兼容作业 电磁兼容标准与测试 班级：电气工程及其自动化0703班 姓名：贾震 学号：070301091
电磁兼容标准及测试 一．概述 随着科学技术的发展，特别是微电子、信息、通讯等高科技的迅速进步与发展，对电磁骚扰的控制与防护提出了繁多而又复杂的问题。在世界各国，特别是欧洲的一些先进国家，经过几十年对电磁干扰和抗干扰等问题的研究和控制，已将这些技术研究形成了一门新兴的学科——电磁兼容（Electromagnetic Compatibility）。 电磁兼容就是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统，系统、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，国家标准GB/T 4365-1995《电磁兼容术语》对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”。就是说在规定的电磁环境中，任何设备、系统都不因受电磁干扰而降低工作性能，并且其本身所发射的电磁能量也不大于规定的极限值，以免影响其它设备或系统的正常工作，从而达到互不干扰而共存的目地。 国际无线电干扰特别委员会（法文缩写是CISPR）是国际电工委员会（IEC）的一个特别委员会，它成立于1934年，是最早开始系统地对电磁兼容进行研究的国际性的标准化组织。该委员会成立的初衷主要是保护广播、通讯不受电磁干扰的影响。围绕这方面的问题，对车辆、
家电、电动工具、工科医射频设备、高压架空线路等提出了一系列骚扰限值（包括射频辐射和传导两方面,工作频率多在9kHz～18GHz）和测试方法的标准。近几年来随着它的业务范围不断扩大，也开展了一些抗扰度标准的研究。它更主要的重点还是研究电磁骚扰限值及其测量方法。 二、电磁兼容标准 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场销售。此举在世界范围内引起较大反响，EMC已成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1934年；另一个是电磁兼容委员会TC77，成立于1981年。CISPR最初关心的主要是广播接收频段的无线电骚扰问题，之后在EMC标准化工作方面进行了不懈的努力。 CISPR已基本上将工业和民用产品的EMC考虑在其标准中。CISPR 还起草了通用射频骚扰限额值国际标准草案，这样，对那些新开发的以及暂时还不能与现有CISPR产品标准相对应的产品，可以用射频骚扰
泉海科技电磁兼容性（EMC)测试报告（电源电压：24V）机 型QH7101H2图 号 DZ93189781020状 态正常生产 失效模式等级的定义（依据ISO 7637－3附页A）： A等级：在干扰照射期间和照射后，器件或系统所有功能符合设计要求。 B等级：在干扰照射期间，器件或系统所有功能符合设计要求，但部分指标超差，在照射移开后，超差的指标能自动恢复正常，记忆功能应保持A级。 C等级：在照射期间，器件或系统有一个功能不符合设计要求，但在照射移开后，能自动恢复正常操作。 D等级：在照射期间，器件或系统有一个功能不符合设计要求，在照射移开后，不能自动恢复正常操作，需通过简单的操作，器件或系统才能复位。 E等级：在照射期间和照射后，器件或系统有多个功能不能符合设计要求，需要修理或替换器件或系统才能恢复正常。 测试项目测试条件等级要求 测试结果备注 脉冲1Ua: 27 V Us: -600 V t1: 5 s t2: 200 ms t3: ≤100 μs td: 2ms tr: ≤（3+0/1.5）μs Ri: 50 Ω 脉冲数量: 5000 。 B级 符合要求B级 本报告由泉海公司实验室提供 脉冲2a Ua:27 V Us: +50 V t1: 5 s t2: 200 ms td: 0.05ms tr: ≤（3+0/1.5）μs Ri: 2 Ω 脉冲数量：5000个 B级 符合要求B级 脉冲2b Ua:27 V Us: +20 V td:0.2~2s tr: 1ms ±0.5ms Ri: 0.05Ω t12: 1ms ±0.5ms t6: 1ms ±0.5ms 脉冲数量：10个 B级符合要求B级 脉冲3a Ua:27 V Us: -200 V t1: 100 μs t4: 10 ms t5: 100 ms td: 0.1μs tr:≤5 ns±1.5ns Ri: 50 Ω 测试时间：1h。 A级 符合要求A级 脉冲3b Ua: 27 V Us:+200 V t1: 100 μs t4: 10 ms t5: 100 ms td: 0.1μs tr:≤5 ns±1.5ns Ri: 50 Ω 测试时间：1h A级 符合要求A级 脉冲4Ub: 27 V Us: -16V Ua: -5~12V V t7: 100 ms t8: ≤50 ms t9: 20s t10:10ms t11: 100 ms Ri: 0.02 Ω 脉冲数量：9000个(其中t8=100ms， 3000个t8=1s，3000个，t8=5s，3000个) B级符合要求B级 脉冲5a Ua: 27 V Us: +174 V td: 350 ms tr: 10 ms Ri: 2 Ω 周期:1min 脉冲数量：10个B级符合要求B级 测试员：何秀英 测试日期：2013.1.12 报告编号：qh-js-1201003
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
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。
24】减小电力系统中的谐波，基本方法有两类：1.对系统设备和用电装置本身进行改造，使其不产生或者少量产生谐波2.装设谐波补偿装置来补偿谐波，包括 无源电力滤波器与有源电力滤波器的特点适用范围 1、无源电力滤波器——是一种传统的滤波方式，它利用电感、电容的串并谐振对某一频率或一定频率范围呈现较低的阻抗，将其与电网并联，可吸收电网中的谐振频率的谐波电流。具有结构简单、有功消耗低的优点，但体积庞大、滤波效果差。 2、有源电力滤波器——它由电力电子器件构成，是一种动态抑制谐波、补偿无功的电力电子装置，能对大小和频率变化的谐波以及变化的无功进行动态补偿。有源电力滤波器的谐波补偿效果显著，但成本较高、容量有限。 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
电磁兼容基本知识 一、术语定义 1. 额定电压 EMI滤波器用在指定电源频率的工作电压（中国：250V, 50Hz，欧洲：230V，50Hz；美国：115V, 60Hz) 2.额定电流 在额定电压和指定温度条件下（常为环境温度40℃），EMI滤波器所允许的最大连续工作电流（Imax）。在其他环境温度下的最大允许工作电流是环境温度的函数，可用如下公式 得出： 3.试验电压 在EMI滤波器的指定端子之间和规定时间内施加的电压。试验电压分为两种，一种是加载在电源（或负载）端子之间，称为线-线试验电压；另一种是加载在电源（或负载）任一端与接地端（或滤波器金属外壳）之间，称为线-地试验电压。 4.泄漏电流 EMI滤波器加载额定电压后，断开滤波器的接地端与电源安全地线的条件下，测得接地端到电源（或负载）任一端间的电流，该值直接与接地电容的容量有关，可由如下公式得出：I LC=2×π× F×C×V 其中，F为工作频率， C为接地电容的容量， V为线-地电压 5.插入损耗 是衡量滤波器效果的指标。指的是在一定条件下，EMI滤波器对干扰信号的衰减能力。它用滤波器插入前信号源直接传送给负载的功率和插入后传送给负载的功率的对数来描述。在50Ω系统内测试时，可用下式来表示： IL=20Lg(E0/E1) 其中，IL-插入损耗（单位：dB）; EO-负载直接接到信号源上的电压； E1-插入滤波器后负载上的电压 6.气候等级 指EMI滤波器的工作环境等级，按IEC规定应按以下方式标注：XX/XXX/XX 前2位数字代表滤波器的最低工作温度 中间数字代表滤波器的最高工作温度 后2位数字代表质量认定时在规定稳态湿热条件下的试验天数 7. 绝缘电阻 绝缘电阻是指滤波器相线，中线对地之间的阻值。通常用专用绝缘电阻表测试。
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
电磁兼容基础知识 1.电磁兼容性基本概念 电磁兼容性：（EMC，即Electromagnetic Compatibility，）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骚扰的能力。EMC其实就是包含了干扰性、抗干扰性与电磁环境三部分内容。（1）EMI（电磁干扰） 即处在一定环境中的设备或系统，在正常运行时，不应产生超过相应标准所要求的电磁能量。相对应的测试项目有： ·电源线传导骚扰（CE） ·信号、控制线传导骚扰（CE） ·辐射骚扰（RE） ·谐波电流测量（Harmonic） ·电压波动和闪烁测量（Fluctuation and Flicker） （2）EMS（电磁抗扰度） 即处在一定环境中的设备或系统，在正常运行时，设备或系统能承受相应标准规范范围内的电磁能量干扰。相对应的测试项目有： ·静电放电抗扰度（ESD） ·电快速瞬变脉冲群抗扰度（EFT/B） ·浪涌（SURGE） ·辐射抗扰度（RS） ·传导抗扰度（CS） ·电压跌落与中断（DIP） （3）电磁环境 即系统或设备的工作环境。 2.传导、辐射与瞬态 （1）传导干扰 由一个设备中产生的电压/电流通过电源线、信号线传导并影响其他设备时，
这个电压/电流的变化被称为“传导干扰”。通过给发生源及被干扰设备的电源线等安装滤波器，阻止传导干扰的传输。另外，当信号线上出现噪声时，将信号线改为光纤，也可隔断传输途径。 （2）辐射干扰 通过空间传播，并对其他设备电路产生无用电压/电流，造成危害的干扰称为“辐射干扰”。辐射现象的产生必然存在着天线与源。由于传播途径是空间，因此屏蔽也是解决辐射干扰的有效方法。 注：当设备和导线的长度比波长短时，主要问题是传导干扰；当它们的尺寸比波长长时，主要问题是辐射干扰。 （3）瞬态干扰 环境中存在的一些短暂的高能脉冲干扰，这些干扰对电子设备的危害很大，一般称这种干扰为“瞬态干扰”。瞬态干扰可以通过电缆进入设备，也可以以宽带辐射干扰的形式对设备造成影响。产生瞬态干扰的原因主要有：雷电、静电放电、电力线上的负载通/断（特别是感性负载）和核电磁脉冲。可见，瞬态干扰是指时间很短，但幅度较大的电磁干扰。常见的瞬态干扰有三种：电快速脉冲（EFT）、浪涌（SURGE）和静电放电（ESD)。
《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
1、传导耦合 导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合。 在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。 在高频的时候：导体的电感和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。jwL,1/jwC 解决方法:防止导线的感应噪声，即采用适当的屏蔽和将导线分离，或者在骚扰进入明暗电路之前，用滤波的方法将其从导线中除去； 2、共阻抗耦合 当两个电路的电流经过一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路。 3、感应耦合 a）电感应容性耦合 干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生电场的一部分会被敏感电路拾取，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，这种叫做电感应容性耦合。 解决方法：减小敏感电路的电阻值，改变导线本身的方向性屏蔽或者分隔来实现。 b）磁感应耦合 干扰回路中的电流产生的磁通密度的一部分会被其他回路拾取，当磁通密度随时间变化时就会在敏感回路中出现感应电压，这种回路之间的耦合叫做磁感应耦合。 主要形式：线圈和变压器耦合、平行双线间的耦合等。铁心损耗常常使得变压器的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。平行线间的耦合是磁感应耦合的主要形式 要想减少干扰，必须尽量减少两导线之间的互感。 4、辐射耦合 辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。 对于辐射形成的干扰，主要采用屏蔽技术来抑制干扰。
EMI/EMC Test List 1.The Korean Standard is below; A.The protection of electromagnetic wave i.The ESD test follows the standard of KN61000-4-2 ii.The radiation of electromagnetic wave endurance test follows the standard of KNKN61000-4-3 iii.The EFT(Electrical fast transient/burst immunity) test follows the standard of KN61000-4-4 iv.The surge test follows the standard of KN61000-4-5 v.The electromagnetic wave endurance test follows the standard of KN61000-4-6 vi.Magnetic frequency of power test follows the standard of KN61000-4-8 vii.About voltage falling and temperature power cut, presented test level and lasting time follows the standard of KN61000-4-11 B.The hindrance protection of electromagnetic wave i.The prevention test of hindrance of microwave follows the KN16-2(it’s based on CISPR 16) ii.The prevention of the error by microwave follows the KN14-1(it’s based on CISPR 14-1) 2.Testing and measurement techniques - V oltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests (KN61000-4-11) A.It follow to International Standard(Comparable with IEC 61000-4-11 and 61000- 4-1 and 61000-2-2) i.IEV 50(161) : 1990. International Electro-technical V ocabulary(IEV) – Chapter 161 : Electromagnetic compatibility ii.IEC 68-1 : 1988, Environment test – Part 1 : General and guidance iii.IEC 61000-2-1 : 1990, Electromagnetic compatibility(EMC) – Part 2 : Environment – Section 1 : Description of the environment – Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signaling in public power supply systems iv.IEC 61000-2-2 : 1990, Electromagnetic compatibility(EMC) – Part 2 : Environment – Section 2 : Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signaling in public low-voltage power supply systems
EMC--电磁兼容测试介绍 EMC--电磁兼容测试介绍EMC全称Electro-MagneTIc CompaTIbility。指的是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。EMC是评价产品质量的一个重要指标。 EMC测试包括： （1）EMI（Electro- MagneTIc Interference）---电磁骚扰测试 此测试之目的为：检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共电网以及其他正常工作之电器产品的影响。 （2）EMS（Electro-MagneTIc Susceptibility）---电磁抗扰度测试 此测试之目的为：检测电器产品能否在电磁环境中稳定工作，不受影响。 其中EMI包括： （1）辐射骚扰测试（RE）---测试标准：EN55022 （2）传导骚扰测试（CE）---测试标准：EN55022 （3）谐波电流测试（Harmonic）---测试标准：EN 61000-3-2 （4）电压变化与闪烁测试（Flicker）---测试标准：EN 61000-3-3 EMS包括： （1）静电放电抗扰度测试（ESD）---测试标准：EN6100-4-2 （2）射频电磁场辐射抗扰度（RS）---测试标准：EN61000-4-3 （3）射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS）---测试标准：EN61000-4-6 （4）电快速瞬变脉冲群抗扰度测试（EFT）---测试标准：EN61000-4-4 （5）浪涌（冲击）抗扰度（SURGE）---测试标准：EN61000-4-5 （6）电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试（DIP）---测试标准：EN61000-4-11 （7）工频磁场抗扰度测试（PFMF）---测试标准：EN61000-4-8 手机进网预测试中涉及到的EMC测试项目上面就一般电器产品的EMC测试项目做了一些说明，本节主要介绍手机在进网测试中所需进行的EMC测试。
灯具做CE认证时的电磁兼容测试 灯具做CE认证时的电磁兼容测试 CE-EMC认证是CE认证关于电磁兼容方面的认证，灯具的EM C认证的测试包括以下方面： 1、静放电（ESD） 2、射频干扰（RI） 3、工频磁场（HI） 4、快速脉冲群（EFT） 5、电流注入（CI） 6、浪涌（Surge） 7、电压跌落（VD） 关于目前EMC测试项目说明： EMI（CISPR 15）： 1，骚扰电压（Disturbance voltage） 2，辐射电磁骚扰（Radiated electromagnetic disturbance） 3，插入损耗（电感镇流器）（Insertion loss） EMS（IEC 61000-4-6）： 1，传导抗扰度（Conducted immunity） 备注（Remark）：电子变压器、电子镇流器需要做上述EMI中的1、2项即可，电感镇流器只需要做上述EMI中的第3项即可，电子感应器、电子调光器需要做上述EMI、EMS中的所有项目。 抗干扰标准简介 如果打算把电子产品销往国外，就不但要了解一些有关抗干扰方面的问题，还要知道用哪些测试方法和设备才能使产品符合欧盟（EU）的标准。 欧盟的EMC标准要求所有的电子产品都要进行抗干扰试验，包括认为干扰和自然干扰两种。标准还要求产品不能发射出有害的信号，因为这种信号会干扰其他产品的正常工作。 产品是否符合EMC要求，应根据欧洲标准（EN-European Norms）进行测试。欧洲标准由电子技术标准化委员会颁布，而EN的抗干扰标准则是由国际电工技术委员会（IEC-International Electrotechnical Commission）制定而成，并从1997年1月起，采用与EN同样的编号。如IEC1000-4-2变成IEC61000-4-2，这和EN61000-4-2的静电放电（ESD-Electrostatic Discharge）标准是相同的。 由IEC制定的抗干扰标准有一定的设备要求，并与放射标准有明显的差别，对于美国厂商销售产品会带来一些问题。因此，选择正确的设备和了解正确的测试方法具有同样的重要性，最终的目的是使产品符合要求。 本文介绍四种抗干扰标准： 1.IEC61000-4-2静电放电测试：这是一项对产品的一般性测试，目的是考察仪器在ESD条件下的 性能。放电在人与仪器附近的目标之间进行，或者使放电干扰直接传到仪器中去。 在IEC61000-4-2中，要求一个人手持一金属物（如改锥等）去接近仪器的某个部位。该标准规定了空气放电方式和直流放电方式。在空气放电方式下，从ESD信号发生器的测试探头发出的火花传向待测的设备（EUT）。测试探头必须能提供8kV的可调充电电压。直流放电方式要求用ESD 信号发生器的冲击脉冲，当信号发生器的探头尖部接触到EUT时，发生放电。在这种方式下，信号发生器应能提供4kV的可调电压。 2.IEC61000-4-3辐射电磁场测试： 这项测试是考察电子产品对辐射EMI场的敏感度。例如，考察一台计算机在非常靠近一个辐射能量的天线时的性能。该标准规定了产品在保持正常工作的情况下所能承受的辐射能量等级。例如，产品经受得住手提无线电收发信机、荧光、工业焊机或半地TV天线等产生的强电磁场的电磁干扰。 测试过程和测试等级由标准加以规定，并作为测试设备的共同标准。测试频率为80MHz-1000MHz，调制度为80%，到EUT的距离为3米。
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 简答题 1】、电磁兼容研究的内容主要包括： 1、电磁干扰特性及其传播机理。因此研究电磁干扰特性及其传播耦