信號抗干擾技術(shù)學(xué)習(xí)包(復(fù)習(xí)資料)

1、信號抗干擾技術(shù)學(xué)習(xí)包（復(fù)習(xí)資料）各章習(xí)題為作業(yè)題（答案全部要求手寫）直接打印平時成績無效一. 名詞解釋（共5題，每題3分，總分15分）1.電磁兼容 設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中呢功能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，既該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級。2. 屏蔽 利用屏蔽體來阻擋或減少電磁能傳輸?shù)囊环N技術(shù)，是抑制電磁干擾的重要手段之一。3. 電磁騷擾 任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。4電磁噪聲 是指 一種明顯不傳誦信息的時變電磁現(xiàn)象，它可能與有用信號疊加或組合。5抗擾度 裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾而不降低運(yùn)行性

2、能的能力。6電磁干擾源指產(chǎn)生電磁干擾的元件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象。7耦合途徑 指把能量從干擾源耦合（輸出）到敏感設(shè)備上，并使該設(shè)備產(chǎn)生響應(yīng)的媒介。8. 敏感設(shè)備 ，指對電磁干擾發(fā)生影響的設(shè)備。9.（對騷擾的）抗擾度裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾而不降低運(yùn)行性能的能力。10.（電磁）敏感性 在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。11.干擾限值 電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)最大允許的性能降低。12.抗擾度電平 將給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍然能正常工作并保持所需性能等級時的最大騷擾電平。13.敏感電平 指剛剛開始出現(xiàn)性能降低的電平。14.騷擾限

3、值 對應(yīng)于規(guī)定測量方法的最大電磁騷擾允許電平。15.（電磁）兼容裕量 裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度電平與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。 16.電磁屏蔽 用屏蔽體阻止高頻電磁能量在空間傳播的一種措施 17.實心型屏蔽 是指把屏蔽體看成是一個結(jié)構(gòu)上完成的、電氣上連續(xù)均勻的無限金屬板或全封閉殼體的一種屏蔽。 18.接地 指在系統(tǒng)某個選定點與某個電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路 19.浮地 對電子設(shè)備而言，浮地是指地線系統(tǒng)在電氣上與大地相絕緣，這樣可以減小由于地電流引起的電磁干擾 20.反射式濾波器 是指由電感器和電容器組成，能阻止無用信號通過，把它們反射回信號源的濾波器。二. 簡答題（共5題，每題5分，總

4、分15分） 1.形成電磁干擾的三要素1）電磁干擾源，指產(chǎn)生電磁干擾的元件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象。2）耦合途徑 ，指把能量從干擾源耦合（輸出）到敏感設(shè)備上，并使該設(shè)備產(chǎn)生響應(yīng)的媒介。3） 敏感設(shè)備 ，指對電磁干擾發(fā)生影響的設(shè)備。2受到騷擾影響而性能下降時其性能判據(jù)可分幾級 A：EUT工作完全正常 B：EUT工作指標(biāo)或功能出現(xiàn)非期望偏離，但當(dāng)騷擾去除后可自行恢復(fù) C：EUT工作指標(biāo)或功能出現(xiàn)非期望偏離，騷擾源去除后不能自行恢復(fù)，必須依靠操作人員的介入 D：EUT的元器件損壞，數(shù)據(jù)丟失，軟件故障等3抑制靜電放電干擾常用的方法 a.防止靜電的產(chǎn)生 b.防止由于同帶電的人或物體的接觸引起直

5、接放電 c.發(fā)生靜電放電后，盡快讓其旁路接地，不要進(jìn)入內(nèi)部電路 d.在電路上使用抗干擾技術(shù)，如 加抑制器件。4靜電有那些危害 1）引起爆炸或火災(zāi)，在發(fā)生靜電放電時，如果現(xiàn)場有爆炸性混合物，且其濃度達(dá)到爆炸的條件，火花的能量超過該爆炸性混合物的最小引燃能量會引起爆炸或火災(zāi)。 2）給人以電擊 3）妨礙生產(chǎn)，特別是在半導(dǎo)體和繼承電路生產(chǎn)行業(yè)會降低產(chǎn)品質(zhì)量 4）對電子產(chǎn)品產(chǎn)生干擾5屏蔽的目的和作用屏蔽的兩個目的：一是限制內(nèi)部輻射的電磁能量泄漏出該內(nèi)部區(qū)域 二是防止外來的輻射干擾進(jìn)入某一區(qū)域。 屏蔽的作用：是通過一個將上述區(qū)域封閉起來的殼體實現(xiàn)的，這個殼體可作成板式、網(wǎng)狀式以及金屬編織帶式大呢感，其材料

6、可以是導(dǎo)電的、導(dǎo)磁的、介質(zhì)的，也可以是帶有非金屬吸收填料的。6.提高磁屏蔽效能的方法a. 采用高導(dǎo)磁率材料， 值越大，低頻磁頻蔽的屏蔽效果越好b. 增大值，可提高SE值。c. 增大值，可提高SE值。d. 值越小，SE值越大，即對于矩形截面屏蔽體，應(yīng)使其長邊平行于外磁場方向。7.濾波器安裝應(yīng)注意那些事項 (a)濾波器最好安裝在干擾源出口處，在將干擾院和濾波器完全屏蔽在一個盒子里。(b)濾波器的輸入和輸出線必須分開，防止出現(xiàn)輸入端與輸出端線路耦合現(xiàn)象而降低濾波器的衰減特性。 (c)濾波器中電容器導(dǎo)線應(yīng)盡可能短，防止趕抗與容抗在某個頻率上形成諧振，電容器相對于其他電容器和元件成直角安裝，避免相互產(chǎn)生

7、影響。 (d)濾波器接地線上有很大的短路電流，能輻射很強(qiáng)的電磁干擾，因此對濾波器的抑制元件要進(jìn)行良好的屏蔽。 (e)焊接在同意插座上的每根導(dǎo)線都必須進(jìn)行濾波，否則會使濾波器的衰減特性完全失去。 (f)穿芯濾波器必須完全同軸安裝，使電磁干擾電流成輻射狀流經(jīng)電容器。8.屏蔽體對于電磁波的衰減有那些機(jī)理 第一，在空氣中傳播的電磁波到達(dá)評比體表面時，由于空氣中金屬交界面的阻抗不連續(xù)，在分界面上引起波的反射。 第二，未被屏蔽體表面反射而透入射屏蔽體的電磁能量，繼續(xù)在屏蔽體內(nèi)傳播時被評比材料衰減。 第三，在屏蔽體被尚未衰減完的剩余電磁能量，傳播到評比體的另一個表面時，又遇到金屬和空氣阻抗不連續(xù)界面而再次產(chǎn)

8、生反射，并重新折回屏蔽體內(nèi)。 9. 電磁干擾濾波器的主要特性及其含義 濾波器最主要的特性有：額定電壓、額定電流、頻率特性、輸入輸出阻抗、插入損耗以及傳輸頻率特性等。 額定電壓指：輸入濾波器的最高允許電壓值。 額定電流指：在額定電壓和規(guī)定環(huán)境溫度條件下，綠薄情所允許的最大連續(xù)工作電流。 濾波器的頻率特性指：描述其抑制干擾能力的參數(shù)。 輸入輸出阻抗從信號源到濾波器輸入的阻抗成為輸入阻抗，濾波器輸出到接受電路的阻抗成為輸出阻抗。 插入損耗：描述濾波器性能的最主要是插入損耗。 插入損耗定義是： 10. 使用鐵氧體磁環(huán)時應(yīng)注意那些問題（1）電纜或?qū)Ь€應(yīng)與環(huán)內(nèi)徑密貼，不要留太大的空隙，這樣導(dǎo)線上電流產(chǎn)生的

9、磁通可基本上都集中在磁環(huán)內(nèi)，從而增加濾波效果。（2）磁環(huán)越長阻抗越大 （3）有時為增加阻抗可以把導(dǎo)線在磁環(huán)上多繞兩圈 （4）磁環(huán)內(nèi)的導(dǎo)線如流過直流或低頻交流電流的強(qiáng)度較大則會使其濾波作用失效。 （5）如果使用鐵氧磁珠或磁環(huán)的線路負(fù)載阻抗很高，則磁珠很可能不起作用。 1已知， 求解： 2求電荷作用在電荷的力上，這里位于點（0，1，2）m處，位于點（2，0，0）m處。 解：， 力的大小為6N，方向指向（異性電荷相吸引） 3 求笛卡兒坐標(biāo)系中由原點處點電荷Q=0.5C在點（0，3，4）m處產(chǎn)生的E。 解： 從而， 方向為4的無限長均勻線電荷沿z軸放置。求點（6，8，3）m處的E。 解 在圓柱坐標(biāo)系中

10、，這個場不隨坐標(biāo)Z變化，因此 V/m 5 電荷均勻分布在平面z=10cm上，密度為。求E 解 V/m 6. 若 求球坐標(biāo)喜中區(qū)域1r2m內(nèi)的電荷。 解 通過積分，得 C7 已知矢量場 ，求x=11處divA。 解 于是 8在圓柱坐標(biāo)系中，矢量場由給出，求點（1/2，/2，0）處的divA。 解 于是 9在球坐標(biāo)系中，矢量場由給出。求divA。 解 10已知電場 （V/m）。求在該電場中移動點電荷Q=-20C所做的功：（a）從坐標(biāo)原點到點（4，0，0）m，（b）從點（4，0，0）m到點（4，2，0）m。 解 (a)第一條路徑是沿x軸，因此,從而 (b)第二條路徑是沿ay方向，因此，從而 11在場

11、，求將同意電荷沿直線路徑從點（4，2，0）移動到點（0，0，0）電場所做的功。 解 路徑方程為y=x/2，因此，dy=1/2dx 。從而得 12.總電量為的電荷均勻分布在半徑為2m的圓盤面內(nèi)。求圓盤上的電荷在圓盤面軸線上離盤2m處產(chǎn)生的電位，并比較全部電荷集中在盤中心時該處產(chǎn)生的電位。解 和 全部電荷集中在圓盤中心時，應(yīng)用點電荷的電位表達(dá)式，得 13在一個C=A/d的平行板電容器兩極板上加一個恒定電壓V。求該電場的儲能。 解 忽略邊緣效應(yīng)，兩極板間的場是，在其他區(qū)域，E=0。 此時 14在銀導(dǎo)體中，對應(yīng)于漂移速度的電場強(qiáng)度和電流密度是多少？（銀，） 解 15求圖中所示圓形導(dǎo)線中的電流，電流密度

12、為，導(dǎo)線的半徑為2mm 。 解 設(shè) 導(dǎo)線的橫截面積為S，因 那么 所以流過整個導(dǎo)體任一截面S的總電流為。16 確定銀的弛豫時間，已知。如果密度的電荷防御銀塊內(nèi)，求一個和五個時間常數(shù)后的。 解 由于 ，可知 因此 當(dāng) 時， 當(dāng)時 ， 17.已知導(dǎo)體表面某點電場強(qiáng)度為。 求該點的面電荷密度。 解 設(shè)導(dǎo)體處于自由空間中，則 18. 在 和 的電介質(zhì)中 求D和P的大小。解 ，所以 19. 求圖中的平行板之間的電容，忽略邊緣效應(yīng)。 解 假定上班的總電荷為+Q ，下板的總電荷為-Q。通常，平板上分布的電荷在邊緣處具有較高的密度。忽略邊緣效應(yīng)，問題將得到簡化，假定平板上的均勻電荷密度為 兩板之間的D是均勻的

13、，方向從+指向-，從而有 ， 上板相對于下板的電位： 于是 20. 面積為，間距為5.5mm的平行板電容器含有如下三種電介質(zhì)：。E和D 均垂直于它們的分解面。求電容。 解 每種電介質(zhì)可認(rèn)為構(gòu)成了三個串聯(lián)電容器中的一個。由于 同理 ，所以21兩板之間是自由空間的平行板電容被連接到恒壓源上。當(dāng)用的電介質(zhì)填充于兩板之間時，確定 的變化 關(guān)系式 21. 自由空間中充電的平行板電容器保持電絕緣，此時插入相對介質(zhì)常量為2的電介質(zhì)。試確定 的變化。 關(guān)系式 22. 一無限大電流位于平面x=0上，。求H。 解 由畢奧-沙伐定律并考慮到對稱性可知，H只有x分量，而且不是x和y的函數(shù)。對正方形周線12341應(yīng)用安

14、培定律，并利用H關(guān)于 z具有反對稱性這個事實，得 或 23. 利用安培定律求由無限長直線電流I產(chǎn)生的。 解所以24. 一個截面半徑為a的長直導(dǎo)體，其內(nèi)部（r<a）的磁場強(qiáng)度為；當(dāng)r>a時，磁場強(qiáng)度為。求這兩個區(qū)域中的。解在導(dǎo)體內(nèi)部，電流密度為它對應(yīng)于在面積為的橫截面上沿z方向均勻分布的電流，其值為在導(dǎo)體外部，電流密度為25. 質(zhì)量為、電量為的粒子，以的初速度的進(jìn)入場中，求其所受的力，圓路徑的半徑和運(yùn)動一周的時間。解只有已知和粒子初速度0的方向才能計算力。這里假設(shè)0和垂直的，有26. 在長為0.30的直導(dǎo)體中通有沿方向的電流0.5，這里場，求場作用在該導(dǎo)體上的力。解力的大小為.mN，方向與場的方向、電流方向均垂直。27. 一導(dǎo)體位于區(qū)域內(nèi)，在該導(dǎo)體中通過以方向的電流0.5A，沿導(dǎo)體的場為。求關(guān)于z軸的轉(zhuǎn)矩。解28. 如圖，求同軸圓柱導(dǎo)體單位長度的電感解在兩個導(dǎo)體之間，有，通過平面的磁通與兩導(dǎo)體中的電流相耦合。設(shè)導(dǎo)體的長度為，則 29. 已知理想螺線管的長度為，匝數(shù)為300，圓形截面的半徑為0.02m,求理想螺線管的電感。解理想螺線管單位長度的匝數(shù)為，則軸向磁場為進(jìn)一步，有或 30.一個參數(shù)為的螺線管線圈與另一參數(shù)為的螺線管線圈共軸同心。在真空條件下，求互感。解對于截面很小的長螺線管線圈，可以認(rèn)為在線圈內(nèi)部為常數(shù)，在線