电磁兼容(EMC)基础知识

电磁兼容教学大纲电磁兼容教学大纲电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是一个涉及电磁场与电子设备相互作用的领域。

随着电子技术的飞速发展，电磁兼容问题变得越来越重要。

为了培养具备电磁兼容知识和技能的工程师，制定一份全面的电磁兼容教学大纲显得尤为重要。

一、引言电磁兼容作为一门交叉学科，涉及电磁场理论、电路理论、电磁波传播、电磁干扰与抗干扰技术等多个领域。

本教学大纲旨在帮助学生全面了解电磁兼容的基本概念、原理和应用，掌握电磁兼容的分析与设计方法。

二、基础知识2.1 电磁场理论2.1.1 电磁场的基本概念2.1.2 麦克斯韦方程组2.1.3 电磁场的辐射与辐射场特性2.2 电磁波传播2.2.1 电磁波的基本特性2.2.2 电磁波在空间中的传播2.2.3 电磁波的传输线理论2.3 电磁干扰与抗干扰技术2.3.1 电磁干扰的分类与特性2.3.2 电磁兼容的基本原理2.3.3 电磁屏蔽与抗干扰技术三、电磁兼容分析与设计方法3.1 电磁兼容分析3.1.1 电磁兼容测试与测量方法3.1.2 电磁兼容仿真与建模技术3.1.3 电磁兼容问题的分析与评估3.2 电磁兼容设计3.2.1 电磁兼容设计的基本原则3.2.2 电磁兼容设计的方法与技巧3.2.3 电磁兼容设计的实践案例四、电磁兼容标准与法规4.1 国际电工委员会（IEC）电磁兼容标准4.2 国家电磁兼容标准与规范4.3 电磁兼容法规与政策五、电磁兼容实验与实践5.1 电磁兼容实验室的建设与管理5.2 电磁兼容测试与测量技术5.3 电磁兼容实践案例分析六、电磁兼容的前沿与发展趋势6.1 电磁兼容的新理论与新方法6.2 电磁兼容技术在新兴领域的应用6.3 电磁兼容的未来发展方向七、总结与展望电磁兼容作为一门重要的学科，对于保障电子设备的正常运行和互联互通具有重要意义。

本教学大纲旨在培养学生对电磁兼容的全面认识和深入理解，为他们今后从事电磁兼容相关工作奠定坚实基础。

EMC基礎知識EMC的全称是Electro magnetic compatibility。

其中EMC包括二个部分：EMS和EMI。

EMI的全称是Electro magnetic interference，电磁干扰。

EMS的全称是electromagnetic susceptibility﹐電磁敏感度即抗干擾性。

EMC的由来伴随国民经济和社会信息化的发展,大量电子产品被广泛应用于人们的生产和生活之中。

然而由电子产品带来的电磁干扰问题，影响到了人们的健康、妨碍了产品间的正常运行。

着力解决电磁干扰问题已成为信息化建设中的重要内容之一。

现在，许多国家对电子产品的电磁兼容性都做了强制性限制。

电磁兼容性标准已经成为发达国家限制其它国家电子产品进口的重要手段。

我国(China Compulsory Certification)对部分电子产品的电磁兼容性也做出了强制性要求，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。

常用术语：EMC（电磁兼容性）：由于电磁干扰的原因，工作在规定的电磁环境安全范围内的电气和电子的系统、装置和设备，它们的设计水平或性能上没有造成不可接受的下降，这种能力就是电磁兼容性。

EMS（抗干扰性）：当维持在预先确定的性能水平时，设备或系统抵挡电磁干扰能力的相对度量它要求產品在運行的時候，不能因外來的幹擾而發生異常。

外來的幹擾包括電網的波動、人體放電、間接雷、感性負載引起的脈沖串等。

可能導致產品在運行的過程中發生死機、功能變化、或是損壞等EMI（电磁干扰）：是指不需要的电磁信号或噪声信号等对需要的电磁信号的干扰。

电磁兼容性的缺乏，其冲突的本质就是兼容性的缺乏。

电磁干扰就是这样一个过程，在这个过程中分裂的电磁能量从一个电子设备传输到另外一个，这种传输经由辐射或传导路径完成（或同时经由二者）。

通常，这个术语特指的是射频信号。

EUT(受試設備)﹕Equipment under testEMI是一种严重的并不断增长的环境污染形式。

EMC基础培训资料一、什么是 EMCEMC 即电磁兼容性（Electromagnetic 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。

简单来说，就是电子设备在运行过程中，既不会受到外部电磁环境的干扰，也不会对外界产生过多的电磁干扰。

电磁兼容性包括两个方面：一方面是设备要有一定的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定运行；另一方面，设备自身产生的电磁辐射要控制在一定范围内，不能影响其他设备的正常工作。

二、EMC 问题的产生电子设备在工作时，会通过电路中的电流变化产生电磁波。

当多个设备同时工作时，这些电磁波就可能相互干扰。

例如，手机在通话时会发出电磁波，如果附近的电子设备对这种电磁波过于敏感，就可能出现工作异常。

同时，外部的电磁环境，如雷电、电力系统的电磁辐射等，也可能对电子设备造成干扰。

三、EMC 标准与规范为了确保电子设备的电磁兼容性，各国和国际组织都制定了相应的标准和规范。

这些标准规定了电子设备在不同频段内允许产生和承受的电磁干扰水平。

常见的 EMC 标准包括国际电工委员会（IEC）制定的标准，以及各个国家和地区自己制定的标准，如我国的 GB 标准。

企业在生产电子设备时，必须按照相关标准进行设计和测试，以确保产品能够通过 EMC 认证，进入市场销售。

四、EMC 测试项目EMC 测试主要包括两个方面：电磁干扰（EMI）测试和电磁抗扰度（EMS）测试。

电磁干扰测试是测量电子设备向外发射的电磁能量，常见的测试项目有：1、传导干扰测试：检测设备通过电源线、信号线等导体向外传播的干扰。

2、辐射干扰测试：测量设备通过空间向外辐射的电磁波。

电磁抗扰度测试是评估电子设备在受到外部电磁干扰时的工作性能，常见的测试项目有：1、静电放电抗扰度测试：模拟人体静电放电对设备的影响。

2、射频电磁场辐射抗扰度测试：考察设备在射频电磁场中的抗干扰能力。

EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指：设备或系统在所处的电磁环境中能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。

其中EMC包含EMI（电磁干扰度）和EMS（电磁抗干扰度）两个部分，EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

因此，根据定义。

E M C标准化组织IEC:国际电工委员会，成立于1906年，它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。

CISPR:国际无线电干扰特别委员会，负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。

TC77:第77技术委员会，整个频率范围内的抗扰度，低频范围内（<9KHz）的发射，以及CISPR不涉及的骚扰现象；负责制定基本文件即IEC61000系列标准。

其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。

CENELEL:欧洲电工标准化委员会，制定统一的欧洲电工标准(EN标准)，实行电工产品的合格认证制度。

SAC: 中国国家标准化管理委员会，制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。

1、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。

2、产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。

往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。

3、通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。

EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰（CE）①测试简介：传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。

什么是EMC：一分钟了解电磁兼容性基础知识随着无线连接设备数量的增加，EMC的重要性日益增加，定义EMC是什么并理解这些概念可以从一开始就实现电磁兼容性，电磁兼容性，EMC是使不同电子设备在没有相互干扰的情况下运行的概念- 电磁干扰，EMI - 当它们彼此靠近操作时。

所有电子电路都有可能辐射拾取不需要的电干扰，这可能损害一个或另一个电路的操作。

电磁兼容性EMC /电磁干扰EMI概念1、什么是EMC - 定义EMC定义为设备和系统在其电磁环境中运行而不损害其功能且无故障的能力，反之亦然。

电磁兼容性，EMC确保操作不会影响电磁环境，以至于其他设备和系统的功能受到不利影响。

2、人们对EMC的认识历程：在电子产品的早期，相对较少的电子设备项目正在使用中。

然而今天，日常电子产品的数量已经大幅增加。

其中一些发射信号，而其他许多是敏感接收器。

其他人可能利用可能由瞬态信号错误触发的数字电子系统。

这些更多的例子可能是EMC电子设计的关键要素。

在电子系统的早期，收音机收到的流行音乐，刘海和一般噪音被视为收听收音机的“体验”的一部分- 即使它们是由其他本地电气设备制造的，电气干扰对电子系统影响的一些主要问题来自军事应用。

第二次世界大战后，随着核武器重要性的提高，爆炸产生的电子脉冲及其对设备的影响成为一个问题。

此外，高功率雷达系统对设备的影响也是一个问题。

后来，与ESD相关的电子设备面临的风险变得明显。

这些不仅损坏了电子设备，而且还可以设置错误的触发器。

在20世纪70年代，逻辑电路的使用迅速增长，并且随之增加了切换速度。

这些电路开启了EMI的影响，并且如果这些项目在现实世界中令人满意地工作，则需要将EMC预防措施纳入设计中。

由于这种日益增长的实现，许多国家开始意识到EMC是一个日益严重的问题，一些人开始向电子设备制造商发出指令，定义设备在出售设备之前应该满足的标准。

欧洲共同体是个实施EMC要求的地方，虽然许多人初都持怀疑态度，但EMC标准的引入提高了标准，使大多数类型的设备能够在不受干扰的情况下并排运行。

EMC基础知识及要求一、EMC：Electromagnetic Compatibility 电磁兼容性(包括两个方面) EMC = EMI + EMS电磁兼容定义：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。

a)EMI：Electromagnetic Interference 电磁干扰系统产生的电磁扰动的程度低于一定的标准要求，不致妨碍其他电器装置的正常工作。

b)EMS：Electromagnetic Susceptibility 电磁敏感度(抗扰性)系统具有一定的抗电磁扰动的能力，在电磁扰动的环境下能正常工作。

二、国际、国内电磁兼容标准体系1. 国际标准——IEC/CISPR标准国际电信联盟、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）等单位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。

2. 欧盟标准——EN标准欧洲电工标准化委员会制定EN标准。

它与IEC/CISPR关系密切，其过去颁布的标准经常是引用IEC/CISPR标准。

但现在其新制订或修订的EN标准反过来影响IEC/CISPR标准。

CE认证需采用EN标准。

3. 美国FCC法规美国联邦通信委员会FCC制订的法规FCC Rules（即联邦法典第47卷）涉及电磁兼容。

FCC主要是电磁发射方面的限制要求。

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EMC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。

EMC基础知识目录课程说明 (1)课程介绍 (1)培训目标 (1)参考资料 (1)1序论 (2)1.1电磁兼容概述 (2)1.2电磁兼容性的基本概念 (2)1.2.1电磁骚扰与电磁干扰 (2)1.2.2电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility） (2)1.2.3电磁兼容常用名词术语 (3)1.3电磁干扰 (3)1.3.1电磁干扰三要素 (3)1.3.2电磁兼容研究的主要内容 (4)1.4基本的电磁兼容控制技术 (4)1.5电磁兼容标准 (4)1.5.1电磁兼容标准的制订 (4)1.5.2EMC标准拟订的理论基础 (5)1.5.3电磁兼容标准的分类 (6)1.5.4产品的电磁兼容标准遵循原则 (7)1.6电磁兼容测试技术简介 (7)1.6.1概述 (7)1.6.2EMC测试项目 (7)1.6.3电磁发射 (7)1.6.4抗扰性EMS (7)1.7EMC测试结果的评价 (8)1.8产品EMC设计的重要性 (8)1.9产品的认证 (9)小结： (9)思考题： (9)2EMC基础理论 (10)2.1电磁骚扰的耦合机理 (10)2.1.1引言 (10)2.1.2电磁骚扰的常用单位 (10)2.1.3传导干扰 (11)2.1.4辐射干扰 (12)2.2电磁干扰的模式 (13)2.2.1共模干扰与差模干扰 (13)2.2.2PCB的辐射与线缆的辐射 (14)2.3电磁屏蔽理论 (15)2.3.1屏蔽效能的感念 (15)2.3.2屏蔽体上孔缝的影响 (16)2.4电缆的屏蔽设计 (16)2.5接地设计 (17)2.5.1接地的概念 (17)2.5.2接地的种类 (17)2.6滤波设计 (18)2.6.1滤波电路的基本概念 (18)2.6.2电源EMI滤波器 (18)小结： (18)思考题： (18)3系统安装和维护 (19)3.1系统安装的EMC要求 (19)3.1.1概述 (19)3.1.2系统环境要求 (19)3.1.3防整机安装 (19)3.1.4电缆布线要求 (20)3.2系统维护 (21)3.2.1防静电要求 (21)3.2.2系统检视 (22)3.2.3系统干扰问题的处理 (22)小结： (22)思考题： (22)课程说明课程介绍本课程分三个章节，分别从概念，基本理论和系统方面简单介绍了EMC的基本概念、标准、测试内容，产品认证和电磁兼容的基本理论，最后介绍了系统安装和维护中的EMC问题。

电磁兼容知识点总结_电磁兼容基础知识全面详解什么是电磁兼容电磁兼容性（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。

因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多，可按不同的方法进行分类。

对测量环境中直接影响测量及测量设备的干扰来源可分为自然干扰源和人为干扰源。

自然干扰源包括：（1）大气噪声干扰：如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰，其覆盖从数Hz到100MHz 以上．传播的距离相当远。

（2）太阳噪声干扰：指太阳黑子的辐射噪声。

在太阳黑子活动期．黑子的爆发．可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声．致使通信中断。

（3）宁宙噪声：指来自宇宙天体的噪声。

（4）静电放电：人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙．常以电晕或火花方式放掉，称为静电放电。

静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲，会导致静电敏感器件及设备的损坏。

静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。

人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。

这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。

至于为了达到某种目的而有意施放的干扰，如电子对抗等不属于本文讨论范围。

任何电子电气设备都可能产生人为干扰。

在此，只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。

（1）无线电发射设备：包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统．如微波接力，卫星通信等。

因发射的功率大，其基波信号可产生功能性干扰；谐波及乱真发射构成非功能性的无用信号干扰。

电磁兼容（EMC）基础知识全⾯详解⼀、电磁兼容概念电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility) 对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性” ；但作为⼀门学科来说，应该译为“电磁兼容”。

国家标准GB/T4365-1995《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。

” 简单的说，就是抗⼲扰的能⼒和对外骚扰的程度。

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。

⼆、基本概念Electromagnetic compatibility（EMC）电磁相容—电⼦产品能够在⼀电磁环境中⼯作⽽不会降低功能或损害之能⼒；Electromagnetic interference（EMI）电磁⼲扰—电⼦产品之电磁能量经由传导或辐射之⽅式传播出去的过程；由⼲扰源、耦合通道及被⼲扰接收机三要素组成。

Radio frequency（RF）⽆线电频率，射頻—通訊所⽤的频率范围，⼤约是10kHz 到100GHz。

这些能量可以是有意产⽣的，如⽆限电传发射器，或者是被电⼦产品⽆意产⽣的；RF能量经由两种模式传播： Radiated emissions（RE）—此种RF 能量的电磁场经由媒介⽽传输；RF 能量⼀般在⾃由空间（free space）內传播，然⽽，其他种类也有可能发⽣。

Conducted emissions（CE）—此种RF 能量的电磁场经由道题媒介⽽传播，⼀般是经由电线或内部连接电缆；Line Conducted interference（LCI）指的是在电源线上的RF 能量。

Susceptibility 容忍度，耐受性—相对的测量产品暴露在EMI环境中混乱或损害的程度。

Immunity 免疫⼒—⼀相对的测量产品承受EMI的能⼒；Electrical overstress（EOS）电⼦过度⾼压—当遇到⾼压突波产品承受到的损坏或只是功能丧失；EOS包括雷击以及静电放电的事件。

一、电磁兼容的定义电磁兼容一词源于英语Electromagnetic Compatibility,简称EMC。

国标《电磁兼容术语》中定义为：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枸成不能承受的电磁骚扰的能力。

军标《电磁干扰与电磁兼容性名词术语》中定义为：设备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因受其电磁发射导致或遭受不允许的降级。

电磁环境是由空间时间和频谱三要素组成的。

二、电磁兼容的研究领域•骚扰源特性。

包括电磁骚扰的产生机理，频域与时域的特性，表征其特性的参数，抑制其发射强度的方法等。

•敏感设备的抗干扰性能。

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，在系统分析中称为骚扰接收器。

•电磁骚扰的传播特性。

即严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。

电磁骚扰的传播特性的特点在于源的非理想化以及宽的频率范围。

•电磁兼容测量。

包扩测量设备、测量方法、数据处理方法、测量结果的评价等。

由于电磁兼容的复杂性，理论的结果和实际相距较远，使得电磁兼容测量尤为重要。

为了各国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。

•系统内与系统间的电磁兼容性。

如欲解决电磁兼容问题，分别严究源、传播以及被干扰对象是不够的。

在一个系统内与系统间，干扰源可能同时是敏感设备；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。

这就需要对系统内的或系统间的电磁兼容问题进行分析和预测。

由于系统间的电磁兼容的复杂性，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际意义。

三、电磁干扰的危害。

•干扰电视的收看、广播收音机的收听。

•数字系统与数据传输过程中数据的丢失。

•在设备分系统或系统级正常工作的破环。

•医疗电子设备的工作失常。

•自动化微处理器控制系统的工作失控。