电磁兼容培训教材_精品共23页

电磁兼容（EMC，Electromagnetic Compatibility），简单地说就是指设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。

它包括三方面的含义：1）电磁环境应是给定的或者是可以预期的；2）设备、分系统或系统不应产生超过标准或者规范所规定的电磁骚扰发射的限值要求；3）设备和分系统或系统应满足标准或者规范所规定的电磁敏感性限值或抗扰度限值的要求。

也就是说在既定的环境中，电子设备不仅对外的电磁辐射要合乎规定，同时也能在符合规定的电磁辐射环境中正常工作和运行。

如何才能实现电磁兼容呢？这要从分析形成电磁干扰后果的基本要素出发。

由电磁骚扰源发射的电磁能量，经过耦合途径传输到敏感设备的过程称之为电磁干扰效应。

因此，形成电磁干扰后果必须具备电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备三个基本要素。

电磁骚扰源：任何形式的自然现象或电能装置所发射的电磁能量，能使周边环境的人或其它生物受到伤害，或使其他设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效的自然现象或电能装置。

耦合途径：传输电磁骚扰的通路或媒介。

敏感设备：在受到电磁骚扰源所发射的电磁能量的作用时，会受到伤害的人或其它生物，以及会发生电磁危害，导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。

很多时候器件、设备、分系统或系统既是电磁骚扰源又是敏感设备。

实现电磁兼容，就必须从这三个方面入手，运用技术措施（抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或增加电磁敏感性电平）和组织措施（制订完整的技术标准、规范，进行电磁兼容管理）来加以解决。

电磁兼容主要研究以下五个方面：1、电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）：由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

EMI主要包括设备向空间发射的干扰（辐射干扰RE）和从电源线、互连线向电网或其他设备泻放的干扰（传导干扰CE）。

任何设备的EMI均应限制在某一个规定的极限值之内，以保障在共同的电磁环境中与其他设备保持共存状态。

天线系数：
进行电压与场强之间的转换： AF = E / V
E = 电场强度，单位V/m V = 天线端口的电压
表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不 要与表征天线方向性的参数：天线增益相混淆
电磁兼容试验设备
抗扰度试验：
电磁兼容试验设备
抗扰度的其它测试方法：
电磁兼容试验设备
磁场发射测试：
电磁兼容试验设备
EMC分析更多是在频域中进行，并且不考虑相位因素 。
频域与时域
频谱分析仪：
幅度
分辨带宽
扫描速率 （时间）
频率范围
频率
频域与时域
脉冲信号的频谱：
tr 谐波幅度 （电压或电流）
-20dB/dec
d A
T -40dB/dec
V( or I) = 2A(d+tr)/T V( or I) = 0.64A/Tf V( or I) = 0.2A/Ttrf2
椭圆区内无金属物体
天线与受试件距离 10 米
金属地平面
受试件放在0.8米高的木桌上
不同的天线在1~4米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值
电磁兼容试验设备
开阔场地要求：
电磁兼容试验设备
开阔场实景：
马达驱动高度 扫描天线杆
EUT防雨 棚
天线
转台和桌子 金属网地面
椭圆区内没有其它物体
电磁兼容试验设备
电磁兼容标准
干扰发射
敏感度
/
传导 电信天 源号线 线 控端
制口 线
辐射
传导
电
磁 电源线/信号线
场
场
天
射
瞬
线
频
态
端
口
辐射

学习交流PPT
25
静电放电抗扰性试验
试验结果判定
1、在试验过程中，设备的工作完全正常。
2、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤销 干扰后，设备的功能可能自动恢复正常。
3、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但干扰 撤销后，设备的功能需要人工复位后方能恢复。
4、在试验中，受干扰的设备产生了不可逆转的损伤，包括元器件 的损伤。软件或数据丢失等。
学习交流PPT
9
二、电磁兼容的标准
• 1、电磁兼容的标准
学习交流PPT
10
电磁兼容标准体系
2、电磁兼容标准体系
电磁兼容标准包括：基础标准、通用标准、产品标准
学习交流PPT
11
电磁兼容的标准
• EMC认证
• 欧盟：CE认证
• （EMC）指令-89/33/EEC
• 电子电气产品必须满足相关EMC标准
性能下降 工作异常 设备损坏
备注：耦合是指两个或两个以上的电路元件或电路网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影 响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。
学习交流PPT
7
常见的干扰源
4、常见的干扰源
学习交流PPT
8
电磁干扰分类
电磁干扰
传导的敏感度通常用电压表示，辐射敏感度通常可以用电场来表
测试评估 1\2 判断合格 对于情形 3 \4 判定不合格。
•
一旦发现产品不满足标准，将采取一切措施使其在市场消
• 美国：FCC
• 任一不满足FCC行政和技术要求（包括未能取得FCC和认证 检定）的电磁辐射体都不得工作，也不能投放于市场。
• 中国：CCC 制度
• CCC-China Compulsory Certification

屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
17
系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性，实现系统整体性能的最
2024/1/28
26
THANKS
感谢观看
2024/1/28
27
航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输，电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
25
未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步，未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展，同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战，需要加强电磁兼容技术的基础研究，推动技术创新和成果转化；同 时，还需要加强行业合作和标准制定，共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害 作用的电磁现象。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因，而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响，确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。