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1、为什么要掌握电磁兼容技术,因为： 电子电路日益复杂，调试越来越难 电磁兼容标准强制实施 市场竞争日益激烈，开发周期越来越短,杨继深 2002年4月,杨继深 2002年4月,实践电磁兼容技术,课程特点： 注重物理概念和应用背景，避免空洞理论和复杂公式 内容实用，立竿见影 培养解决电磁干扰的综合能力（基本理论、分析方法、问题解决能力等）,杨继深 2002年4月,课程发展过程,1996年，“ 电磁屏蔽技术 ”，半天课程，屏蔽技术 1997年， “ 如何满足GJB-151 ”，一天课程，屏蔽、滤波 1998年，“ 实践电磁技术 ”，两天，屏蔽、滤波、接地、电缆 1999年， “ 实践电磁技术 ” 两天
2、，屏蔽、滤波、接地、电缆、 线路板（减少了屏蔽内容） 2001年， “实践电磁技术 ” 两天，目前教材内容 2002年， “实践电磁技术 ” 三天，增加试验和诊断内容,课程内容,电磁兼容要求（标准）与试验方法 地线造成的干扰问题与解决方法 电磁屏蔽与搭接 电磁干扰滤波技术 线路板设计 电缆设计 瞬态抑制技术 电磁干扰问题诊断,杨继深 2002年4月,杨继深 2002年4月,通过学习本课程要达到：,对电磁兼容技术有全面的了解 掌握常见干扰问题的诊断和解决方法 （会自制简单的试验设备） 掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术 在产品电磁兼容设计方面有明确的思路 使产品顺利通过电磁兼容试验 具备进一步学习的
3、能力,第一章 基本概念,电磁干扰现象 电磁兼容标准 电磁兼容试验设备 频域与时域 分贝的概念,杨继深 2002年4月,杨继深 2002年4月,电磁干扰现象,开关电源,数字脉冲电路,数字视频设备,220AC,杨继深 2002年4月,特殊的电磁兼容问题,电磁信息发射,干扰其它电子设备,被别有用心的人接收，获取信息,杨继深 2002年4月,TEMPEST现象,机密！,机密！,杨继深 2002年4月,保密通信系统中的TEMPEST,终端设备,加密/解密,发送/接收,明文,明文泄漏发射,明文耦合进密文,明文与密文 一同发射,杨继深 2002年4月,产生电磁干扰的条件,突然变化的电压或电流，即dV/dt
4、或 dI/dt 很大 辐射天线或传导导体 设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考虑潜在的电磁干扰问题,杨继深 2002年4月,常见干扰源,雷电 NEMP,脉冲电路,ESD,无线通信,感性负载通断,直流电机、变频调速器,杨继深 2002年4月,基本天线结构,环天线 偶极天线 缝隙天线,V,杨继深 2002年4月,偶极天线的演变,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,V,V,传输线,单极天线,辐射很小,辐射同偶极,辐射高于单极,杨继深 2002年4月,常见的等效天线,机箱,接地线,PCB,VG,主板,电缆,子板,笔记本,PCB电缆,没接地散热片,杨继深 2002年4月,电磁兼容
5、标准,分析环境中的各种电磁干扰,分析设备受电磁干扰的机理,编成电磁兼容标准,保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境,杨继深 2002年4月,电磁兼容标准的内容,电磁兼容标准,干扰发射,敏 感 度,传 导,辐 射,传 导,辐 射,电源线,信号/控制线,天线端口,电 场,磁 场,电源线/信号线,射频,瞬态,天线端口,电 场,磁 场,静 电放电,杨继深 2002年4月,电磁兼容标准体系,基础标准,电磁兼容标准,通用标准,产品标准,被引用到,被引用到,杨继深 2002年4月,标准编号的识别,杨继深 2002年4月,典型电磁兼容试验项目,辐射发射（电场、磁场） 辐射抗扰度（电场、磁场） 传导发射（射
6、频发射、电源谐波） 传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌） 静电放电（直接、感应）,杨继深 2002年4月,电磁兼容试验场地,电磁发射试验,敏感度或抗扰度试验：,开阔场（民用标准）,屏蔽暗室(半无反射室),可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响,杨继深 2002年4月,辐射发射测试,EUT,旋转找最大面,0.8m,1 4m,1、3、10、30 米,屏蔽墙,测试仪,杨继深 2002年4月,开阔场地要求,长 轴 20 米,椭圆区内无金属物体,金 属 地 平 面,短 轴 17.32 米,天线与受试件距离 10 米,不同的天线在14米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值,受试件放在0.8米高的木
7、桌上,杨继深 2002年4月,开阔场实景,杨继深 2002年4月,开阔场实景,杨继深 2002年4月,电磁屏蔽室,杨继深 2002年4月,电磁兼容试验室的结构,带风扇的通风板,主室,辅助室2,辅助室1,可拆卸的滤波板或观察窗,射频测试仪器柜,电源滤波器,屏蔽门刀口结构,杨继深 2002年4月,半无反射室实景,杨继深 2002年4月,测量电磁干扰的天线,杨继深 2002年4月,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,杨继深 2002年4月,
8、抗扰度试验,杨继深 2002年4月,抗扰度的其它测试方法,杨继深 2002年4月,磁场发射测试,杨继深 2002年4月,磁场敏感度试验,杨继深 2002年4月,传导发射测试,杨继深 2002年4月,LISN或AMN,杨继深 2002年4月,LISN的电路,射频输出 射频输出,注意瞬态高压损坏仪器,杨继深 2002年4月,浪涌（模拟雷电干扰）试验波形,杨继深 2002年4月,浪涌试验装置,杨继深 2002年4月,浪涌试验内容,杨继深 2002年4月,电快速脉冲（EFT或FTB）试验波形,杨继深 2002年4月,干扰注入方式,电源,脉冲输入,受试件,电源线注入,信号线注入,耦合钳，或在电缆上绕金属
9、箔， 长度1米，产生大约100pf电容,杨继深 2002年4月,电快脉冲试验,杨继深 2002年4月,静电放电,放电电流 I,杨继深 2002年4月,静电枪电原理路,人体模型电路,接地端,放电端,放电开关,放电枪核心,杨继深 2002年4月,静电放电试验装置,水平耦合板 1.60.8m,EUT绝缘垫,垂直耦合板 500mm正方形，距EUT100mm,直接对EUT放电,垂直板间接放电,绝缘桌,参考地板 1m2 边沿比耦合板外延 500mm,耦合板通过470k电阻接地,对于落地设备，水平耦合板=垂直耦合板，EUT放在100mm厚的绝缘板上,水平板间接放电,杨继深 2002年4月,电源谐波,交流输入
10、,V,输入电压,输入电流,1 3 5 7 9 11 13,输入电流谐波,V,杨继深 2002年4月,非线性电流,杨继深 2002年4月,谐波限制,杨继深 2002年4月,电源谐波测量,杨继深 2002年4月,谐波测量仪,杨继深 2002年4月,自制谐波测量仪,杨继深 2002年4月,分贝(dB) 的概念,分贝的定义：分贝数 10lg,P2,P1,P1、P2 是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：,电压增益的分贝数 20lg,V2,V1,电流增益的分贝数 20lg,I2,I1,杨继深 2002年4月,用分贝表示的物理量,电压：用1V、1mV、1V 为参考（例如：1V = 0dBV） 则单位为
11、：dBV、dBmV、dBV 等，,电流：用1A、1mA、1A 为参考，则：dBA、dBmA、dBA,场强：用1V/m、1V/m 为参考，则：dBV/m、dBV/m 等，,功率：用1W、1mW 为参考，则：dBW、dBm等，,杨继深 2002年4月,频域分析,时域波形,频谱分量,付立叶级数(周期),付立叶变换(非周期),EMC分析更多是在频域中进行，并且不考虑相位因素。,示波器观察,频谱分析仪观察,杨继深 2002年4月,频谱分析仪,幅度,频率,扫描速率（时间）,分辨带宽,频率范围,杨继深 2002年4月,脉冲信号的频谱,T,1/d,1/tr,d,tr,谐波幅度 （电压或电流）,频率（对数）,-20dB/dec,-40dB/dec,A,V( or I) = 2A(d+tr)/T V( or I) = 0.64A/Tf V( or I) = 0.2A/Ttrf2,杨继深 2002年4月,电磁兼容的工程方法,1 测试修改法 2 系统设计法,可采取的措施,电路 结构封装 屏蔽 滤波 软件,成本,措施,概念 设计 产品 市场,阶段,
