电磁兼容技术及其应用 第5章
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电磁兼容性测试技术及其应用电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指一种能够使电子设备在同一时空范围内共存和互相干扰最小的特性。
因为不同类型的电子设备在相互使用时会产生不同的电磁波,如果没有EMC的技术,就会导致电子设备之间的干扰和冲突,甚至会影响设备正常运作。
因此,EMC技术的研究与应用,对各行各业都有重要的意义。
一、电磁干扰与电磁兼容性测试技术电气设备产生的电磁波在传输传过程中可能会干扰其他设备的正常工作,如工业设备、医疗设备、军用装备等。
电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)是指电气设备在工作时产生的电磁波,对其他设备造成的干扰。
因此,为了保证不同设备之间的互不干扰,必须对电磁兼容性进行测试和评估。
EMC测试技术是通过测试电气设备的电磁干扰水平和其对其他设备的电磁兼容性,来确保各设备能在相互干扰的条件下正常工作。
EMC测试技术包括辐射测量、传导测量和瞬变测量。
辐射测试是针对电气设备产生的辐射场,通过使用天线来测量电磁场的信号强度;传导测试是针对电气设备的传导干扰,通过测量传导信号传输的功率、频率和及预测干扰电源的频率等方式来进行测量;瞬变测试是针对电气设备产生的瞬时、短时干扰,通过测量瞬间峰值、频率和功率等指标,可以评估电器设备对瞬时/短时干扰的响应与防护性能。
二、电磁兼容性测试技术的应用基于EMC测试技术的结果,可以对电气设备进行设计和测试优化,以提高电气设备的整体性能和互通性。
现在电气设备的应用场景日益复杂,为了适应市场需求,各行各业都在对设备进行EMC测试。
1、航空行业航空行业对电气设备的电磁兼容性要求非常苛刻,设计、生产和测试必须要符合各种国际标准和行业规范。
EMC技术在航空电器、航空雷达等电子设备的应用中起着至关重要的作用。
2、电力行业电力行业是一个与EMC联系非常密切的领域,EMC测试技术可以对各种电力设备和产品的电磁干扰性能进行精准测评,为电力行业优化产品设计、提高安全效率提供了帮助。
电磁兼容技术及应用电磁兼容技术及应用摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。
对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。
对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。
关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。
各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。
甚至存在与集成芯片内部。
电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。
一、电磁兼容技术首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。
高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导发射是以导线为媒体,以电流为现象,辐射发射是以空间辐射为媒体,以电磁波为现象。
常见干扰源有雷电、无线通讯、脉冲电路、静电、感性负载通断、天线、电缆导线等。
任何电路都可能成为敏感源,数字电路抗干扰性较好,但是风险大,大的脉冲尖峰可能是数字电路误动作,音频模拟电路对射频信号敏感。
电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指各
种电子设备在相同的电磁环境中能够共存和相互协调工作的能力。
电磁兼容原理技术和应用是保证电子设备在正常工作状态下不受干扰,同时也不对其他设备造成干扰的关键技术。
电磁兼容原理技术主要包括两个方面:电磁辐射控制和电磁敏感度控制。
电磁辐射控制是通过合理设计电路和导线布局、使用屏蔽材料以及降低高频振荡电路等方式来减少设备产生的电磁辐射。
电磁敏感度控制是通过改进设备的电磁兼容性,提高设备的抗干扰能力,降低其对外部干扰的敏感度。
在实际应用中,电磁兼容原理技术被广泛用于各个领域。
在电子通信领域,电磁兼容技术可以保证手机、电视、无线网络设备等在相同频段工作时不会相互干扰;在军事领域,电磁兼容技术可以保证雷达、通信设备等正常工作,并提高其抗电磁干扰能力;在汽车领域,电磁兼容技术可以减少车载设备对车辆电子系统的干扰,保证车辆电子系统的正常工作。
此外,电磁兼容原理技术还被广泛应用于航空航天、医疗设备、能源等领域。
在航空航天中,电磁兼容技术可以保证航空器的各个电子设备在恶劣的电磁环境中正常工作;在医疗设备中,电磁兼容技术可以减少医疗设备对周围环境的干扰,并确保医疗设备的安全性和可靠性;在能源领域,电磁兼容技术可以保证电力系统的各个设备正常工作,提高电力系统的稳定性和可靠性。
总之,电磁兼容原理技术和应用在现代社会中具有重要的意义,它可以保证各种电子设备的正常工作,并提高设备的可靠性和稳定性。
通过合理应用电磁兼容技术,可以减少电子设备对周围环境和其他设备的干扰,保证各个设备之间的协调工作。
电磁兼容设计与应用
电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,EMC)是指电子器件、系统或设备在共存工作时不会相互干扰或影响彼此的性能。
在电子和电气工程领域中,电磁兼容设计与应用是一项重要的技术,旨在保证电子设备能够正常运行,同时不对其他设备或者环境产生电磁干扰。
电磁兼容设计与应用涉及到多个方面的技术和方法,包括:
1. 电磁辐射控制:通过设计合适的电磁屏蔽和过滤器,减少电子设备产生的电磁辐射,防止对周围设备或者电磁环境造成干扰。
2. 电磁抗扰能力提升:通过设计合适的电路排线、防抗干扰电路和抗群共模干扰电路等措施,提高电子设备的抗干扰能力,减少对外界电磁干扰的敏感度。
3. 地线和接地系统设计:合理的地线和接地系统设计可以提供稳定的电压参考,减少电磁噪声的干扰。
4. 电缆屏蔽和布线设计:通过选用合适的电缆屏蔽材料和布线方法,减少电磁干扰的传播和扩散。
5. 射频设计与调整:在高频电路或无线电设备的设计中,需要特别注意射频特性的设计和调整,以保证设备的电磁兼容性。
6. 电磁兼容测试与验证:通过进行电磁兼容性测试和验证,确
保电子设备在各种工作环境下能够正常运行,同时不对周围环境和其他设备产生干扰。
电磁兼容设计与应用在电子产品研发、电气设备制造、通信系统和电力系统等领域都具有重要的意义。
通过合理的电磁兼容设计,可以减少设备的故障率和维修成本,提高产品质量和用户满意度。
同时,也有助于保护电磁环境,减少电磁污染对人体健康的影响。
电磁兼容性测试技术及其应用一、概述电磁兼容性测试技术是指为确认电子电器设备或系统在电磁环境中良好地工作,不会产生或接受过度的电磁干扰和无害电磁波辐射而采取的测试技术。
目前,随着电子电器设备的普及和电磁环境日益恶劣,电磁兼容性测试技术的重要性越来越被人们所重视。
本文将介绍电磁兼容性测试技术的种类以及其应用。
二、电磁兼容性测试技术种类1.辐射发射测试辐射发射测试是指在电磁环境中,用辐射源模拟设备本身的辐射,量测设备的辐射电磁波水平的测试方式。
常见的辐射源有天线、电缆、电路板等。
辐射发射测试的指标为设备的辐射电磁波水平。
测试方法采用远场测量法和近场测量法。
2.辐射抗性测试辐射抗性测试是指在电磁环境中,用辐射源模拟环境中存在的干扰源,来测量设备的电磁干扰水平。
通常采用复合法和能流比法测量方法。
3.传导发射测试传导发射测试是指在设备内部产生的电磁波通过传导到设备外部空间产生干扰的测试。
这种测试方法通常是在电缆和设备之间设置噪声源。
传导发射测试的指标为设备的传导发射电磁波水平。
4.传导抗性测试传导抗性测试是指在设备内部通过传导路径进入系统的干扰源抑制能力的测试。
通常采用共模抑制比法和功率线路比法测量方法。
五、电磁兼容性测试技术应用电磁兼容性测试技术被广泛应用于航空航天、汽车、电信、电子设备和电力系统等领域,在这些领域,人们需要确保电子设备或系统在电磁环境中能够良好的工作,如导弹、航空器等需要承受严酷的外部电磁环境和内部电磁环境(例如雷电、振动和温度等等)的干扰,因此对电子设备的辐射、传导发射、传导抗性和辐射抗性等指标的测试变得尤为重要。
而在汽车、电信、电子设备和电力系统领域,也需要对电子设备进行兼容性测试,以确保电子设备稳定、可靠的运行。
六、总结电磁兼容性测试技术可以帮助人们检测电子设备在电磁环境下的性能,包括辐射、传导发射、传导抗性和辐射抗性等,进而保证电子设备的稳定性和可靠性。
在各个领域的电子设备中,兼容性测试技术带来了保障和领先的优势。
第一章P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I第二章2、电磁干扰的三要素是什么?答:骚扰源、耦合通道、敏感单元3、常见的电磁骚扰源有哪些?如何分类?答:(1)从来源分:自然骚扰和人为骚扰(2)从骚扰属性分:功能性骚扰和非功能性骚扰(3)从耦合方式分:传导骚扰和辐射骚扰(4)从频谱宽度分:宽频骚扰和窄频骚扰(5)从频率范围分:甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径?答:传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合7、为什么要对电流返回路径格外重视?答:(1)任何电流都要返回其源,对于高频电流,如果我们能给他提供一个通路,他就可能(主要)沿着这条通路走,如果不提供这种通路,他就会自己找到通路(不在控制之中)。
(2)电流总是沿着最小阻抗路线走12、影响磁场耦合的通路有哪些?如何减小其影响?答:(1)-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角(2)降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗13、影响电场耦合的因素有哪些?如何减小其影响?答:(1)骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。
(2)减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容,可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。
第三章屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。
1、静电屏蔽的原理是什么?答:导体置于静电场中并到达静电平衡后,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,空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。
如将带电体置于空腔导体内部,会在空腔导体表面感应出等量电荷。
如果把空腔导体接地,不会在导体外部产生电场。
电磁兼容原理与应用电磁兼容是指电子设备在共存工作时,无干扰地工作的能力。
在现代社会中,电子设备无处不在,如手机、电脑、电视、空调和汽车等,这些设备可能会相互影响造成干扰,影响设备的性能和功能,甚至可能造成设备故障。
因此,电磁兼容的原理和应用非常重要。
电磁兼容原理主要包括以下几个方面:首先,良好的机械设计是电磁兼容的基础。
机械结构设计合理,能够有效抑制电波辐射和电波的干扰,从而减少电子设备之间的相互干扰。
其次,对于电磁辐射,需要采取对策来减少其发射。
具体措施有采用屏蔽材料、抑制功率和降低工作频率等。
屏蔽材料一般有金属、铁氧体和导电聚合物等。
抑制功率和降低工作频率能够有效减少设备的辐射功率,从而提高设备的电磁兼容性。
最后,需要对电磁干扰进行抑制和消除。
电磁干扰主要包括电源线干扰和接地干扰等,可以通过减少设备间的传导和辐射干扰来进行抑制和消除。
同时,也可以采用合适的屏蔽材料和过滤器等来降低电磁干扰。
电磁兼容应用主要是指将电磁兼容原理应用到实际的电子设备中,以保证设备的良好性能和可靠性。
在实际应用中,需要进行电磁兼容测试和评估,以保证设备的兼容性。
电磁兼容测试和评估主要包括以下几个方面:首先,需要进行辐射测试,以确定设备的辐射频率和辐射功率。
测试方法包括开放场辐射测试和近场扫描测试等。
其次,需要进行传导测试,以确定设备的传导频率和传导路径。
测试方法包括对传导干扰源的测试和对受干扰设备的测试等。
最后,需要进行电磁兼容评估,以确定设备的电磁兼容性能。
评估方法包括计算兼容与不兼容概率、兼容度和干扰程度等。
总之,电磁兼容原理和应用对现代电子设备的性能和可靠性具有重要意义。
只有加强对电磁兼容的研究和应用,才能够推广和发展电子设备,在现代社会中更好地为人们服务。
电磁兼容性技术研究与应用一、电磁兼容性的基础电磁兼容性是指各类电磁设备和系统在共用电磁环境时互不干扰,同时也能互相抗干扰和抗干扰能力的技术。
它主要基于电磁波的特性和电路的电磁相互作用,是电磁学的一个重要分支。
在实际应用中,不同的电子设备与系统在共用电磁环境时往往会产生电磁干扰,这种干扰不仅会影响设备系统的性能,还会对人体健康和生命安全产生不良影响,因此电磁兼容性的研究和应用显得尤为重要。
二、电磁兼容性的研究现状电磁兼容性在现代电子设备和系统中具有极为重要的作用和地位,其研究从上世纪60年代开始就受到广泛关注。
目前,国内外的专家学者已经对电磁兼容性的相关理论、技术和方法进行了深入研究。
这些理论和技术主要包括:1. 电磁场理论及其应用电磁场理论是电磁兼容性研究的基础。
它主要研究电磁波的传播和相互作用规律。
在实际应用中,通过对电磁波的传播特性和电磁场行为进行研究,可以有效地提高电磁兼容性。
2. 电磁信号分析和处理技术电磁信号分析和处理技术是电磁兼容性技术的重要组成部分。
它主要研究电磁信号的特征和分布规律,以及对信号进行处理、滤波和消除噪声等方法。
3. 抗干扰技术和电磁隔离技术抗干扰技术和电磁隔离技术主要是针对电磁兼容性环境中出现的干扰现象。
通过对设备和系统进行抗干扰处理和电磁隔离,可以有效地降低电磁干扰水平,从而提高设备的可靠性和稳定性。
4. 技术标准和规范技术标准和规范是保障电磁兼容性的重要手段,它可以有效地指导工程师进行设计、制造和维护工作,确保设备和系统在电磁环境中的正常运行。
三、电磁兼容性的应用电磁兼容性在现代的电子设备和系统中具有广泛的应用。
主要应用领域包括:1. 无线通信系统电磁兼容性在无线通信系统中具有重要的应用价值。
通过对天线和无线电路进行兼容性分析和处理,可以有效地提高电磁环境下通信系统的性能,降低干扰水平。
2. 航空航天系统在航空航天领域,对于特殊环境和严苛条件下的电子设备和系统,电磁兼容性的研究和应用显得尤为重要。