电磁兼容测试(ppt)

特性
EMC包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)两个方面，前者关注设备对外界干 扰的抵抗能力，后者关注设备对外部干扰的发射控制。
EMC的重要性和影响
重要性
随着电子设备广泛应用于各个领域， EMC问题日益突出，它不仅影响设备 的正常运行，还可能对人身安全和环 境造成威胁。
影响
EMC问题可能导致设备性能下降、数 据传输错误、控制精度降低、甚至设 备损坏等后果。
测量和校准工具
使用测量和校准工具对设备的电磁兼容性能进 行测试和校准。
实验测试技术
通过实验测试技术对设备的电磁兼容性能进行实际测试和验证。
05
电磁兼容未来的发展趋势和挑战
新兴的电磁兼容标准和法规
国际电磁兼容标准
国际电工委员会（IEC）和国际无线电干扰特别委员会（CISPR）等国际组织正在制定 更加严格的电磁兼容标准，以应对新技术和应用的挑战。
区域电磁兼容标准
不同国家和地区也在制定符合其特定需求的区域电磁兼容标准，以确保产品在该地区的 电磁兼容性。
法规和政策
政府和监管机构正在加强电磁兼容性法规和政策的制定，以确保电子设备和系统的正常 运行，并减少电磁干扰对环境和公众健康的影响。
新的测试技术和方法
自动化测试系统
01
随着技术的发展，自动化测试系统已经成为电磁兼容测试的重
瞬态干扰测试
瞬态干扰测试是评估电子设备在瞬态电压或电 流冲击下的抗干扰能力，例如雷电等自然现象 或开关操作等人为现象。
测试方法包括模拟瞬态电压或电流冲击对电子 设备的影响，以观察其在瞬态干扰下的性能表 现。
瞬态干扰测试的目的是评估电子设备在瞬态电 磁环境中的稳定性和可靠性，以确保其在受到 瞬态电压或电流冲击时仍能正常工作。

IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近，去耦电容越有效。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
02:33
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2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
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在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。

主要内容
11.1 电磁兼容性试验类型 11.2 屏蔽效能测试 11.3 电子产品电磁发射测试 11.4 电子产品电磁敏感度测试 11.5 静电放电测试 11.6 测试仪器和设施、场地
11.2 屏蔽效能测试
➢屏蔽效能测试基本原理
➢根据屏蔽效能的定义，先分别测出同一点场 强在屏蔽前(例如电场强度E0)和屏蔽后(例如电 场强度E1)的值，再由两者比值确定屏蔽效能。
0.015s/Hz 0.15s/kHz 0.015s/kHz
1.5s/MHz
0.15s/MHz 15s/ GHz
11.3 电子产品电磁发射测试
➢电源线传导发射的测量(10 kHz10 MHz)
25 Hz10 kHz电源线的传 导发射测量：考虑到LISN 低频特性，应改用电流探 头测量传导电流。
11.3 电子产品电磁发射测试
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
机箱机柜屏蔽效能开阔试验场的测试配置
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
11.2 屏蔽效能测试
➢机箱机柜电磁屏蔽效能的测量
a. 试验用的辐射源是内置电源的球形偶极子(放大 器)，工作状态经光纤控制。也可用内置电源的球 形偶极子梳状信号振荡器。 b. 测量天线采用双锥天线和对数周期天线，高度 位置在1~4 m内调整，极化可在水平和垂直两者 之间切换。 c. 被测箱柜安放在自动测试转台上。箱柜底面到 接地基准面的高度10 cm。 d. 从偶极子中心到双锥天线中心(或对数周期天 线前端)的水平距离为3 m。
试样接合面的配合质量会影响测量结果，测量 时应将试样紧密压在耦合窗口上。
11.2 屏蔽效能测试
➢平板型材料电磁屏蔽效能的测量 时域法

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。
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系统整体性能优化策略
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兼容性设计
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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
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THANKS
感谢观看
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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。
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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 。
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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。

4、电压闪烁 -- Flicker
5、骚扰功率—DP
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❖ EMS测试项目 1、静电放电抗扰度（ESD）-- Electrostatic Discharge Immunity
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS） -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
EMC基础
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目的
主要是给公司的同事们简单介绍下EMC相关 的知识。
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目录
❖ 一、EMC 基础知识 ❖ 二、EMC 常见测试项目简介 ❖ 三、EMC 测试标准及相关组织简介
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一、EMC基础知识 1、EMC是什么 我们生活中的电磁环境
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EMC（ Electromagnetic Compatibility ）定义：
4、测试场地：屏蔽室 精选课件ppt
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❖ EMS-DIPS 1、考核电子设备对电压暂降、短时中断和电压变化的
抗扰度
干扰来源：电网或变电设施由于故障或负荷突然出现 大变化（接入大功率电器）。
2、试验范围：① 电压暂降 >95%降低 0.5个周期 30%降低 25个周期 ② 电压短时中断
>95%降低 250个周期 3、试验方法：通过电压跌落信号发生器来模拟实验的
1、测量被试设备在工作时产生的干扰信号，通过电源 线或者通信信号线（通信端指的是针对接到公网的端 口，如网口才有CE测试要求,对于接终端的信号端口 如音视频端口则无CE要求 )对其他的设备的干扰是否 合格。
2、常见测量频率范围：150kHz-30MHz，灯具类CE对 9KHz-150KHz也作了要求。

4.电磁骚扰源分类及特性
雷电 NEMP
脉冲电路
无线通信
ESD
直流电机、变频调速器 感性负载通断
4.电磁骚扰源分类及特性
大气干扰
雷电干扰
宇宙干扰
自然 干扰源
热噪声 电气化铁路
无线电广播
电磁 干扰源
无线通信
功能性
人为 干扰源
非功能性
电视 雷达 导航
办公设备
输电线
点火系统
家用电器
工业、 医疗设备
4.电磁骚扰源分类及特性
电磁兼容性控制技术
传输通道抑制 空间分离 时间分隔 频谱管理 电气隔离 其他技术
6 电磁兼容的工程方法
电磁兼容性预测分析
电磁兼容性预测分析是采用计算机数字仿真技术，将各种 电磁干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制 成程序对潜在的电磁干扰进行计算。
• 数学模型
干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型
• 系统法
从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法。它在设备或 系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容 性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施。
6 电磁兼容的工程方法 EMC措施与费效比
6 电磁兼容的工程方法
为了实现系统内外的电磁兼容，需要技术上和组织上两方面采取措施。
Ea , Ha ；Eb , Hb
S
Va
V
J
a
,
J
m a
Sa
Va
J
b
,
J
m b
Sb
2. 传导耦合的基本原理
传导耦合按其耦合方式可以划分为三种基本方式： ①电路性耦合 ②电容性耦合 ③电感性耦合 实际工程中，这三种耦合方式同时存在、互相联系。

全国无线电干扰标准 化 技术委员会
IEC/TC77
ACEC ( Advisory Committee on
EMC )
保护电网的发射限值 基本和通用的抗扰度标准 侧重于低频发射，f<9kHz
协调各TC和其他组织的关系 为IEC管理委员会参谋 复查EMC标准 教育
产品技术 委员会
制定产品EMC标准
全国电磁兼容标准化 技术委员会
序号
国标编号
8 GB/T17626.6-1998
9 GB/T17626.7-1998
10 GB/T17626.8-1998
11 GB/T17626.9-1998
12 GB/T17626.10-1998
13 GB/T17626.11-1998
14 GB/T17626.12-1998
名称
对应国际标准号
电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗 扰度
保护无线电业务的发射限值 ITE、TV、家电设备等的抗扰度
秘书处挂靠单位
上海电器科学研究所
对应 IEC/CISPR
CISPR
A 分会
无线电干扰测量和统计方法
中国电子标准化研究所
CISPR/A
B 分会 D 分会
工业、科学、医疗射频设备的无线电干扰 架空电力线、高压设备和电力牵引系统的
无 线电干扰 其他（重）工业设备的无线电干扰
机动车辆和内燃机的无线电干扰
上海电器科学研究所 天津汽车中心
CISPR/B CISPR/D
F 分会 H 分会 I 分会
家用电器、电动工具、照明设备及类似设备的 干扰
对无线电业务保护的限值 无线电系统与非无线电系统之间的干扰
信息技术设备、多媒体设备与接收机的电磁兼 容

详细描述
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试模拟雷击对设备的影响，以评估设备在雷击瞬态下的性能。测试分为线 对线和线对地两种方式。
雷击浪涌抗扰度测试
总结词
雷击浪涌抗扰度测试是模拟雷击对设备 的影响。
VS
详细描述
雷击浪涌抗扰度测试模拟雷击对设备的影 响，以评估设备在雷击瞬态下的性能。测 试分为直接雷击和间接雷击两种方式。
医疗设备
医疗设备是另一个需要电磁兼容测试的重要领域。医疗设备通常需要在高精度的环境中工作，如心脏 起搏器、监护仪、超声波仪器等。电磁兼容测试可以确保这些设备在电磁环境中能够正常工作，不会 受到干扰，从而保障患者的安全。
电磁兼容测试对于医疗设备的研发和生产也是必不可少的，可以提高设备的可靠性和安全性，确保患 者的治疗效果。
目的
通过电磁兼容测试，确保电子设备在电磁环境中能够正常、 稳定地工作，降低电磁干扰对设备性能的影响，提高设备的 安全性和可靠性。
电磁兼容测试的重要性
01
保障设备正常运行
电磁兼容测试可以及时发现并解决设备在电磁环境中可能遇到的问题，
如电磁干扰、电磁脉冲等，从而保障设备的正常运行。
02 03
提高产品质量
电磁兼容测试是产品研发和生产过程中不可或缺的一环，通过测试可以 发现并改进产品设计、材料选择、制造工艺等方面存在的问题，提高产 品的整体质量。
满足市场需求
随着人们对电子设备性能要求的提高，电磁兼容测试已成为电子产品进 入市场前必须通过的门槛之一。通过测试可以证明产品具有良好的电磁 兼容性能，满足市场需求。
详细描述
辐射骚扰测试主要测量 设备工作时向空间发射的电磁波强度，以评估其对周围其 他电子设备的影响。测试方法包括准峰值测量 和平均值测量。

是对偶的，它们都包括有V和I。可以对着两个方程去耦，例如
，将式（4.2a）对z取微分，得
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第三章 传输线和信号完整性
2V (z,t) z 2
l
2 I ( z, t) tz
将式（4.2b）对t取微分，得
2 I (z, t) zt
c
2V (z,t) t 2
将第二个方程代入第一个方程，得到第一个非耦合方程：
4
第三章 传输线和信号完整性
由互连线产生的另一个问题是反射。 传输线的第二个特性参数是它的特性阻抗Zc。对一 根普通的同轴线缆RG58U，它的特性阻抗为50Ω。如果 RL=RC，那么，在负载端就不会发生反射，而如果传输 线不匹配，也就是说，RL≠RC，那么将有部分到达负载 端的信号反射回源端。这种不匹配传输线上的反射现象 是导致信号完整性降级的主要因素。读者需要花费大量 的时间学习怎样消除它的影响。
2 R1
0
0
R2 R1
（4.12）13
第三章 传输线和信号完整性
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第三章 传输线和信号完整性
第二个基本问题涉及由单位长度分布电荷qC/m的导线上电荷 沿导线均匀分布所引起的两点之间的电压，如图4-7a所示。与 前面推导的情况相仿，在下面的结果中隐含的一个重要假设就 是电荷在导线表面上均匀分布。如果把另一根载流导线靠近该 导线，由于对称性，由该电荷分布所产生的电场 E 的方向与 导线轴向垂直并沿导线径向向外，在距导线相同距离处的场强 相等，可利用高斯定律得到电场场强：
5
第三章 传输线和信号完整性
4.1 传输线方程
考虑如图4-3所示常用的双导线传输线，其中导线与z轴 平行放置。如图4-3a所示，如果在两根导线之间加上电压V ，那么导线上就会存储电荷，从而产生电场 ET ，位于横截 面内或xy面内。由于双导线使电荷分离，所以这意味着传输 线具有每单位长度的电容为cF/m。现在假设有电流I沿上面 的导线向右流动，从下面的导线“返回”，如图4-3b所示。 这个电流也会产生位于横截面或xy面内的磁场 HT 。该磁场 通过两导线之间的环路，意味着传输线每单位长度的电感为 lH/m。这意味着传输线可以用由电感和电容所构成的分布 参数电路来建模，如图4-3c所示。注意长度为的传输线的总 电感和电容等于单位长度的电感电容乘以这部分的长度，为 lz 和lz 。

电磁兼容性设计

明确电磁环境（制定相应的电磁兼容标准）
设备的抗干扰设计 抑制设备产生和发射电磁干扰噪声 试验检测方法、手段、标准和设备



电磁兼容性设计效费比
费用/效果 费用
效果
时间
越早进行电磁兼容设计，手段越多、效果越 好、费用越低。
干扰的产生、传播、作用
干扰源
传播途径
敏感设备
抑制干扰最有效的方法：在干扰源处对干扰进行 抑制。 电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。


举例说明：信号、噪声和干扰
一些习惯说法：干扰信号、系统受到了干扰等。 习惯上所说的“干扰”就是指能够引起干扰的噪 声。
常见的干扰和噪声


自然干扰：自然现象产生的各种电磁噪声。
人为干扰：源自人们的生活和生产活动，主 要是各种电子电气设备产生的干扰。
列举一些常见的自然干扰和人为干扰
自然干扰

大气噪声
雷电（30MHz以下） 太阳异常电磁辐射
银河系无线电辐射 150MHz-200MHz）
宇宙射线（10MHz-30GHz） 地震
人为干扰

元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接触噪声 等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩擦噪声 等。 放电噪声：起源于放电过程，比如静电放电、电 晕放电、辉光放电、弧光放电和高频电火花放电 等。 电磁感应：各种电磁波干扰。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
不同的使用条件有不同的电磁环境； 不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； 不同的使用环境有不同的成本等要求；
航空航天、军事设备、武器系统、医疗设备、电网 系统、交通运输、家用电器、娱乐设备等
电磁兼容没有放之四海皆准的标准，必须因地制宜。