電磁兼容考題及答案

1、電磁兼容原理與應(yīng)用考題一、簡答題（每題8分）1、寫出電磁干擾三要素，并簡要說明其含義。2、寫出電振子和磁振子的遠(yuǎn)區(qū)場電磁分布（注意矢量方向）3、敘述瞬態(tài)干擾的特征，并舉出三種瞬態(tài)干擾。4、寫出電磁兼容性預(yù)測算法的四級篩選。5、寫出四種常見的抑制電磁干擾技術(shù)，簡要說明其含義。6、寫出電磁干擾濾波器安裝時(shí)需要注意的的事項(xiàng)。、某無線發(fā)射機(jī)頻率為450MHz,基波輻射功率為10dBW,預(yù)測其其二次諧波和三次諧波輻射功率。已知發(fā)射機(jī)諧波模型統(tǒng)計(jì)如表。（12分）在諧波幅度模型中常效的蹤合值按基液頻率劃分 的發(fā)射機(jī)模型A （dB十倍頻）B （高于基波的曲）%（加）（而）所有發(fā)射機(jī)-3020<30MHz

2、-0-201030-3(H)MHz-8(1-3。15>300Miz- 60-4020、電磁兼容中常用縱向扼流圈抑制地線干擾，其等效電路圖如圖所示。已知信號頻率為f, RC1 = RC2«RL, L1 = L2 = M,2nfM »RC2,分析證明縱向扼流圈的差模低阻抗，共模高阻抗。（14分）四、已知反射損耗R = -20lgt -20lg4 q4Zw：,其中Zw為空間波阻抗，金屬特性阻j);f : (1 成3.69 10，1）計(jì)算厚度為0.5mm的銅板在遠(yuǎn)區(qū)場對頻率100MHz的入射平面波的屏蔽效能。（82）把該銅板換成兩塊厚度分別為 0.5mm的銅板，中問問隔空氣隙

3、，隙厚度為d, 計(jì)算當(dāng)d分別為多少時(shí)，多層屏蔽體取得最大和最小的屏蔽效能， 并計(jì)算屏蔽效 能的值。（6分）五：如圖所示的部分屏蔽的電容耦合模型，Ui為騷擾源電壓。1）、將電路化簡單為平面電路圖，寫出 Un的表達(dá)式；（5分）2）、當(dāng)R分別為低阻抗的時(shí)，化簡Un； （3分）3）、說明相應(yīng)的抑制措施。（4分）答案簡答題（每題8分）簡答題:1、寫出電磁干擾三要素，并簡要說明其含義電磁干擾源，耦合路徑，敏感設(shè)備稱作電磁干擾的三要素。電磁干擾源指產(chǎn)生電磁干擾的元件。 器件，設(shè)備等；偶和途徑又稱耦合通道, 指能量從干擾源到敏感設(shè)備的媒介和通道；敏感設(shè)備，是指對電磁干擾產(chǎn)生 響應(yīng)的設(shè)備。2、寫出電振子和磁振子

4、的遠(yuǎn)區(qū)場電磁分布（注意矢量方向）電振子E-j*in 5r-2 rIljkrsin 二e磁振子 sin照加ljkr-sin ee3、敘述瞬態(tài)干擾的特征，并舉出三種瞬態(tài)干擾。瞬態(tài)干擾是指時(shí)間較短，幅度較大的電磁干擾，常見瞬態(tài)干擾有：電快速瞬變脈 沖群，浪涌，靜電放電等。4、寫出電磁兼容性預(yù)測算法的四級篩選。幅度篩選，頻率篩選，詳細(xì)分析，性能分析5、寫出四種常見的抑制電磁干擾技術(shù)，簡要說明其含義。接地、搭接、屏蔽、濾波等1) 、接地：顧名思義，是指設(shè)備或系統(tǒng)與“大地”相連接。大地是一個(gè)理想的零電位面 (體) 。從廣義上講，接地并非一定是與大地直接連接，而是指連接到一個(gè)作為參考點(diǎn)或參考面的良導(dǎo)體上。2

5、) 、搭接：是將需要等電位連接的點(diǎn)通過機(jī)械、化學(xué)或物理方法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)低阻抗的連通。搭接分直接搭接和間接搭接兩種基本類型。直接搭接是將要連接的導(dǎo)體直接接觸，而不通過中間過渡導(dǎo)體；間接搭接則是通過中間過渡導(dǎo)體，如搭接片、跨接片以及鉸鏈等，實(shí)現(xiàn)連接導(dǎo)體之間互連3)、屏蔽：屏蔽技術(shù)是利用屏蔽體阻擋或減小電磁能量傳輸?shù)囊环N技術(shù)。A.限制內(nèi)部的輻射電磁能越出某一區(qū)域B.防止外來的輻射進(jìn)入某一區(qū)域。4) 、濾波：從頻域角度出發(fā)，選擇有用信號，而抑制電磁騷擾。即凡是與需要傳輸信號頻率不同的電磁騷擾，都可以采用EMI 濾波器加以抑制。是抑制電氣、電子設(shè)備電磁干擾，提高電氣、電子設(shè)備的電磁騷擾的主要手段

6、，也是保證設(shè)備整體或局部屏蔽效能的重要輔助措施。6、寫出電磁干擾濾波器安裝時(shí)需要注意的的事項(xiàng)。1) 、 安裝時(shí)應(yīng)置于離設(shè)備電源端口盡量靠近的地方，不要讓未經(jīng)濾波器的電源線在設(shè)備腔體內(nèi)迂回2) 、濾波器中的電容器引腳要盡量短，避免引線電感造成的低頻諧振3) 、 濾波器的接地導(dǎo)線上有很大的短路電流通過，濾波器本身需要有良好的接地和屏蔽4) 、濾波器輸入和輸出線不能交叉，否則易因電容耦合引起串?dāng)_。二、某無線發(fā)射機(jī)頻率為450MHz,基波輻射功率為10dBW,預(yù)測其其二次諧波和三次諧波輻射功率。已知發(fā)射機(jī)諧波模型統(tǒng)計(jì)如表。（12分）在諧波幅度模型中?？畹木C合值技基波辯劃分 的發(fā)射機(jī)模型A （dB十倍領(lǐng)

7、）B （高于基波的心）6（Zvr）（加）所能H機(jī)-70-3020<30MHz-'0-201030-30DMH2-80-3015>300Mhz-60- 4n20代入公式 PT(fNT)=PT(f°R) Alg N BA=-60,B=-40 , N 分別取 2 和 3P>(f2T)=10 (-60)lg2 (-40)PT(f3T)=10 (-60)lg3 (Y0)三、電磁兼容中常用縱向扼流圈抑制地線干擾， 其等效電路圖如圖所示。已知信 號頻率為f, RC1 = RC2 « RL, L1 = L2 = M ,2 n fM » RC2 ,分析證明

8、縱向扼流 圈的差模低阻抗，共模高阻抗。（14分）Rc1設(shè)導(dǎo)地電流為Ig,用線性疊加原理討論Us和Ug的影響, 對于Us,設(shè)其電流為Is,做Rc2、L2與地線的電壓環(huán)路定理（Is-Ig）（% j <2）-Isj M =0對電路上面環(huán)路做電壓環(huán)路定理Us =Is(jLiRl - j M) (Is-Ig)(j L2Rc2 - j M )得到IsUs -IgRc2RlUsS5 Rl所以共扼圈對Us低阻抗對Ug分別作如圖所示的環(huán)路電流 可以得到設(shè)RL兩端電壓為Ug = j L1I1 j MI2 I1RLUg = j L2I2 j MIi I2QUn可以得到Un =1(RL)Rc2-Ug >

9、02共模高阻抗Us =Is(j L1RL-j M) (Is-Ig)(j L2 Rc2-j M)得到IsUs -IgRc2RlUs teRl四、已知反射損耗R = -20lgt =20lg(Zw ；)4Zw；,其中Zw為空間波阻抗，金屬特性阻抗；=(1 j)<f二(1 j) r 3.69 102-r刀也f1)計(jì)算厚度為0.5mm的銅板在遠(yuǎn)區(qū)場對頻率100MHz的入射平面波的屏蔽效能。(82)把該銅板換成兩塊厚度分別為 0.5mm的銅板，中問問隔空氣隙，隙厚度為d,并計(jì)算屏蔽效計(jì)算當(dāng)d分別為多少時(shí)，多層屏蔽體取得最大和最小的屏蔽效能, 能的值。（6分）1) SE=A+R+BA = 20lg(

10、 E0/E1)= 20lg(et/a)?R = -201g t| = 20lg(Zw I)24Zwl201g-201g2SE+6dB效能為2SE-R因?yàn)榘遢^厚，A很大，所以B忽略不計(jì)前兩者相加即為其屏蔽效能SE2）間距1/4波長是取得最大屏蔽效能此時(shí)d=0.75m,屏蔽效能為 當(dāng)兩版間距是1/2波長的時(shí)候取得最差屏蔽效能，此時(shí) d=1.5m,五、五：如圖所示的部分屏蔽的電容耦合模型，Ui為騷擾源電壓1）、將電路化簡單為平面電路圖，寫出 Un的表達(dá)式；（5分）2）、當(dāng)R分別為低阻抗的時(shí)，化簡Un； （3分）3）、說明相應(yīng)的抑制措施。（4分）Un等效電路簡化的等效電路模型此時(shí)C12、C2G均需要考慮，假如導(dǎo)體2的對接地，此時(shí)的感應(yīng)電壓為:j C12R“UnU 11 j -R(Cl2 C2GC2S)當(dāng)R很小時(shí)，即:rL1j