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1、电磁兼容原理与应用考题一、简答题（每题 8 分）1、写出电磁干扰三要素，并简要说明其含义。2、写出电振子和磁振子的远区场电磁分布（注意矢量方向）。3、叙述瞬态干扰的特征，并举出三种瞬态干扰。4、写出电磁兼容性预测算法的四级筛选。5、写出四种常见的抑制电磁干扰技术，简要说明其含义。6、写出电磁干扰滤波器安装时需要注意的的事项。二、某无线发射机频率为450MHz,基波辐射功率为10dBW，预测其其二次谐波和三次谐波辐射功率。已知发射机谐波模型统计如表。（12 分）在谐波幅度模型中常数的综合值按基波频率划分的发射机模型A U1K十倍频）B （高于基波的1B）疔 T （、了NT ）（血所有发射机703
2、02030NIHz70201030300MHz803015300Mliz-604020三、电磁兼容中常用纵向扼流圈抑制地线干扰,其等效电路图如图所示。已知信号频率为f, RC1 = RC2 RC2，分析证明纵向 扼流圈的差模低阻抗,共模高阻抗。（14 分）g四、已知反射损耗R二-20lg t二20lg(z +n)4 z nw，其中Zw为空间波阻抗，金属特性阻w抗耳=（1+(1+ j)r叮2cx 3.69 x 10 -71）计算厚度为0.5mm的铜板在远区场对频率100MHz的入射平面波的屏蔽效能。 （8 分）2）把该铜板换成两块厚度分别为 0.5mm 的铜板，中间间隔空气隙，隙厚度为 d， 计
3、算当 d 分别为多少时，多层屏蔽体取得最大和最小的屏蔽效能，并计算屏蔽效 能的值。（6 分） 五：如图所示的部分屏蔽的电容耦合模型，从为骚扰源电压。1）、将电路化简单为平面电路图，写出UN的表达式；（5分）2）、当 R 分别为低阻抗的时，化简 UN；（3 分）答案简答题（每题 8分）一、 简答题：1、写出电磁干扰三要素，并简要说明其含义。电磁干扰源，耦合路径，敏感设备称作电磁干扰的三要素。 电磁干扰源指产生电磁干扰的元件。器件，设备等；偶和途径又称耦合通道， 指能量从干扰源到敏感设备的媒介和通道；敏感设备，是指对电磁干扰产生 响应的设备。2、写出电振子和磁振子的远区场电磁分布（注意矢量方向）。
4、W Il电振子sin e e - jkrsin e e - jkr磁振子H = j_U_ sin e e - jkr e 2九 r W 0E = - j1- sin e e-jkr、申2九r 3、叙述瞬态干扰的特征，并举出三种瞬态干扰。瞬态干扰是指时间较短，幅度较大的电磁干扰，常见瞬态干扰有：电快速瞬变脉 冲群，浪涌，静电放电等。4、写出电磁兼容性预测算法的四级筛选。幅度筛选，频率筛选，详细分析，性能分析5、写出四种常见的抑制电磁干扰技术，简要说明其含义。接地、搭接、屏蔽、滤波等1）、接地：顾名思义，是指设备或系统与“大地”相连接。大地是一个理想的零 电位面（体）。从广义上讲，接地并非一定是与
5、大地直接连接，而是指 连接到一个作为参考点或参考面的良导体上。2）、搭接：是将需要等电位连接的点通过机械、化学或物理方法实现结构相连， 以实现低阻抗的连通。搭接分直接搭接和间接搭接两种基本类型。直 接搭接是将要连接 的导体直接接触，而不通过中间过渡导体；间接 搭接则是通过中间 过渡导体，如搭接片、跨接片以及铰链等，实现 连接导体之间互连3）、屏蔽：屏蔽技术是利用屏蔽体阻挡或减小电磁能量传输的一种技术。A.限制内部的辐射电磁能越出某一区域B.防止外来的辐射进入某一区 域。4）、滤波：从频域角度出发，选择有用信号，而抑制电磁骚扰。即凡是与需要传输信号频率不同的电磁骚扰，都可以采用 EMI 滤波器加
6、以抑制。是抑 制电气、电子设备电磁干扰，提高电气、电子设备的电磁骚扰的主要 手段，也是保证设备整体或局部屏蔽效能的重要辅助措施。6、写出电磁干扰滤波器安装时需要注意的的事项。1）、安装时应置于离设备电源端口尽量靠近的地方，不要让未经滤波器的电源线在设备腔体内迂回2）、滤波器中的电容器引脚要尽量短，避免引线电感造成的低频谐振3）、滤波器的接地导线上有很大的短路电流通过，滤波器本身需要有良好的接地和屏蔽4）、滤波器输入和输出线不能交叉，否则易因电容耦合引起串扰。二、某无线发射机频率为450MHz，基波辐射功率为10dBW，预测其其二次谐波和三次谐波辐射功率。已知发射机谐波模型统计如表。（12 分）
7、在谐波幅度模型中常数的综合值按基波频率划分 的发射机模型A十倍频B （高于基波的1B）（/kr）仍所有发射机-70-302030MHz-70-201030 300MHz-SO-3015SOOMliz-60-4020代入公式 P (f )二 P (f ) + Alg N + BT NTT ORA=-60,B=-40， N 分别取 2 和 3P (f ) = 10 + (-60)lg 2 + (40)T 2 TP (f ) = 10 + (-60)lg3 + (-40)T 3T三、电磁兼容中常用纵向扼流圈抑制地线干扰，其等效电路图如图所示。已知信号频率为f，RC1 = RC2 RC2，分析证明纵向
8、扼流圈的差模低阻抗，共模高阻抗。（14 分）设导地电流为Ig,用线性叠加原理讨论Us和Ug的影响, 对于 Us，设其电流为Is,做Rc2、L2与地线的电压环路定理（I -1 ）（R + jto L ） -1 jSM = 0s g c 2 2 s得到：=j !- JT 0gJ1 + （晋）c 2对电路上面环路做电压环路定理U = I (jtoL + R - jtoM) + (I -1 )(jtoL + R - jtoM)得到IsU -I Rsg_c2RLUu sRL所以共扼圈对Us低阻抗 对 Ug分别作如图所示的环路电流可以得到U 二 jLI + jMI + IRg1 121 LU 二 j LI
9、 + j MI +12 Rg 2 21c 2设 RL 两端电压为 Un 可以得到共模高阻抗U = I (jtoL + R - jtoM) + (I -1 )(jtoL + R s s1 Ls g2c2-jtoM)U -I R得到I = s g c2sRLUu RL四、己知反射损耗R = -201g 14 = 201g吕罟其中Zw为空间波阻抗金属特性阻w抗耳=（1+(1+列茅rx 3.69 x 10 -71）计算厚度为0.5mm的铜板在远区场对频率100MHz的入射平面波的屏蔽效能。（8 分）2）把该铜板换成两块厚度分别为0.5mm的铜板，中间间隔空气隙，隙厚度为d，计算当 d 分别为多少时，多
10、层屏蔽体取得最大和最小的屏蔽效能，并计算屏蔽效 能的值。（6 分）1)SE=A+R+BA=20lg ( EO/E1)= 201g(e%)?R 二-20lg = 20lg二 20lg4(1+ j)(z +n)2w4Z耳w377沁 20lgx 3.69 x10 -7Z4q因为板较厚，A很大，所以B忽略不计前两者相加即为其屏蔽效能 SE2）间距1/4波长是取得最大屏蔽效能此时d=0.75m，屏蔽效能为2SE+6dB 当两版间距是1/2波长的时候取得最差屏蔽效能，此时d=1.5m，效能为2SE-R五、五：如图所示的部分屏蔽的电容耦合模型，U为骚扰源电压。1）、将电路化简单为平面电路图，写出UN的表达式；（5分）2）、当R分别为低阻抗的时，化简UN；（3分）U112等效电路简化的等效电路模型此时C12、C2G均需要考虑，假如导体2的对接地，此时的感应电压为:jC12RU1 + jR(C + C + C ) i122G2S当 R 很小时，即：Rn口 加(C + C + C )12 2G 2 S有：u =加RC UN 12 12、通过电容耦合产生的干扰电压与骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路与被干 扰电路之间的耦合电容、被干扰电路对地阻抗成正比。为减小电场耦合的影响 应： 减小骚扰电压； 降低骚扰电压的频率； 减小被干扰回路对地电阻； 减小电路之间的耦合电容； 采取屏蔽措施。
