西電EMC電磁兼容復(fù)習(xí)資料+習(xí)題集

1、n EMC基本問(wèn)題問(wèn)題一n n以親身經(jīng)歷的EMI案例及其解決方法，闡述EMC的重要性。n n什么是電磁干擾與電磁騷擾？它們的區(qū)別何在？P10電磁干擾是指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾是指由電磁騷擾產(chǎn)生的具有危害性的電磁能量或者引起的后果，電磁騷擾強(qiáng)調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象，而電磁干擾強(qiáng)調(diào)這種電磁危害現(xiàn)象產(chǎn)生的后果。n nEMC的定義是什么？依據(jù)系統(tǒng)組成，電磁兼容性應(yīng)該如何分類？P11電磁兼容性：“設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備

2、不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)”電磁兼容：研究在有限的空間、時(shí)間和頻譜資源等條件下，各種用電設(shè)備（廣義的還包括生物體）可以共存，并不致引起降級(jí)的一門科學(xué)。分類：系統(tǒng)電磁兼容性分為系統(tǒng)之間的電磁兼容性和系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性。n nEMC學(xué)科形成的標(biāo)志、起源是什么？P13標(biāo)志：1933年CISPR成立，第一次會(huì)議提出的兩個(gè)問(wèn)題：可以接受的無(wú)線電干擾限制和測(cè)量無(wú)線電干擾的方法。n n電磁兼容學(xué)科的研究?jī)?nèi)容、特點(diǎn)是什么P17研究?jī)?nèi)容：電磁干擾特性及其傳播理論電磁危害及電磁頻譜

3、的利用和管理電磁兼容性的工程分析和電磁兼容性控制技術(shù)電磁兼容設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法電磁兼容性測(cè)量和試驗(yàn)技術(shù)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與工程管理電磁兼容性分析和預(yù)測(cè)信息設(shè)備的電磁泄漏及防護(hù)技術(shù)環(huán)境電磁脈沖及其防護(hù)系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性特點(diǎn)：1、 電磁兼容學(xué)科的理論體系以電磁場(chǎng)理論為基礎(chǔ)2、 電磁兼容學(xué)科是一門新興的綜合性交叉學(xué)科3、 計(jì)量單位的特殊性4、 大量引用無(wú)線電技術(shù)的概念和術(shù)語(yǔ)5、 極強(qiáng)的實(shí)用性6、 強(qiáng)烈的依賴于測(cè)量n Tips：最有用的2dB = 3、lg2=0.33dB=4.77、lg3=0.477電壓電流乘20，功率乘10dBm 表示法Prec=電纜增益+Psource 問(wèn)題二n n功能

4、性干擾源與非功能性干擾源有什么區(qū)別？舉例說(shuō)明。P49功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過(guò)程中所產(chǎn)生的有用電磁能量對(duì)其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如廣播信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生的干擾。非功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過(guò)程中所產(chǎn)生的無(wú)用電磁能量對(duì)其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如開(kāi)關(guān)閉合斷開(kāi)產(chǎn)生電弧的放電干擾。n n什么是傳導(dǎo)干擾與輻射干擾？騷擾主要通過(guò)什么途徑傳輸（傳播）。P27輻射干擾：由任何部件、天線、電纜或連接線輻射的電磁干擾傳導(dǎo)干擾：沿著導(dǎo)體附近傳輸?shù)碾姶鸥蓴_輻射和傳導(dǎo)n n怎樣描述電磁騷擾的性質(zhì)？P53描述：1、 頻譜寬度2、 幅度或電平3、 波形4、 出現(xiàn)率5

5、、 輻射騷擾的極化特性6、 輻射騷擾的方向特性7、 天線有效面積n n環(huán)境的電磁現(xiàn)象如何分類、怎樣界定？P56分類：低頻現(xiàn)象、高頻現(xiàn)象、靜電放電低頻現(xiàn)象是指電磁騷擾頻譜中低于9kHz分量占主要成分的情況高頻現(xiàn)象是指電磁騷擾頻譜遠(yuǎn)大于9kHz分量占主要成分的情況n n舉例說(shuō)明應(yīng)用輻射騷擾的極化特性解決干擾問(wèn)題。問(wèn)題三傳導(dǎo)耦合n n傳導(dǎo)耦合n n電基本振子與磁基本振子的概念在分析騷擾源時(shí)，常常用到兩個(gè)基本的騷擾源（天線）模型：長(zhǎng)為l的電基本陣子（短線天線）以及半徑為a的磁基本陣子（小圓環(huán)天線）“短”和“小”是相對(duì)于其輻射的電磁波的波長(zhǎng)而言的，即l«，a«。n n近區(qū)場(chǎng)與遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)的

6、概念、劃分準(zhǔn)則、特征P82當(dāng) kr>>1或r>>人/2時(shí)場(chǎng)點(diǎn)P與源點(diǎn)的距離r遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)，與這些點(diǎn)相應(yīng)的區(qū)域稱為遠(yuǎn)區(qū)。場(chǎng)點(diǎn)P與源點(diǎn)的距離r遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，與這些點(diǎn)相應(yīng)的區(qū)域稱為近區(qū)。在近區(qū)場(chǎng)主要取決于分母中含的kr的最低次項(xiàng)在近區(qū)場(chǎng)主要取決于分母中含的kr的最高次項(xiàng)在遠(yuǎn)區(qū)，電、磁基本陣子的波阻抗均趨于媒質(zhì)的波阻抗ZW ； 在近區(qū)，電基本陣子產(chǎn)生的電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容工程中稱電基本振子的騷擾源模型為電場(chǎng)騷擾源；在近區(qū)，磁基本陣子產(chǎn)生的磁場(chǎng) 占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容工程中稱磁基本振子的騷擾源模型為磁場(chǎng)騷擾源。在近區(qū)場(chǎng)中，由于波阻抗不是常數(shù)，必須分別考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)；在遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)中，電場(chǎng)和磁

7、場(chǎng)結(jié)合起來(lái)形成了平面電磁波 （具有媒質(zhì)的波阻抗）；當(dāng)討論平面電磁波的時(shí)候，假定電場(chǎng)、磁場(chǎng)處于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)；當(dāng)分開(kāi)討論電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)，認(rèn)為電場(chǎng)、磁場(chǎng)處于近區(qū)場(chǎng)。n n電流元長(zhǎng)度和磁流元長(zhǎng)度相同，哪一個(gè)輻射的電磁能大，比值是多少？n n近場(chǎng)阻抗的概念、表達(dá)式、工程應(yīng)用P85通常將空間某處的電場(chǎng)與磁場(chǎng)的橫向分量的比值稱為波阻抗ZW電基本振子：近區(qū)： 遠(yuǎn)區(qū)：磁基本振子：在遠(yuǎn)區(qū)，電、磁基本陣子的波阻抗均趨于媒質(zhì)的波阻抗ZW；在近區(qū)，電基本陣子產(chǎn)生的電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容工程中稱電基本振子的騷擾源模型為電場(chǎng)騷擾源；在近區(qū)，磁基本陣子產(chǎn)生的磁場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容工程中稱磁基本振子的騷擾源模型為磁場(chǎng)騷擾源。n n輻射

8、耦合的主要方式有哪些？詳述之P89天線耦合導(dǎo)線感應(yīng)耦合 閉合回路耦合孔縫耦合問(wèn)題四n n實(shí)現(xiàn)并行和系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計(jì)，需要采取的技術(shù)措施如何分類，包含哪些內(nèi)容。P921、盡可能選用互相干擾最小、符合電磁兼容性要求的器件、部件、電路，并進(jìn)行合理布局、裝配、已組成設(shè)備或系統(tǒng)。2、考慮形成電磁干擾的三要素，實(shí)施屏蔽、濾波、接地和搭接等技術(shù)以抑制和隔離電磁干擾。n n分析和解決電磁兼容性問(wèn)題的一般方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。P92問(wèn)題解決法：在電路、設(shè)備和系統(tǒng)建立之前不專門考慮電磁兼容問(wèn)題，而后根據(jù)出現(xiàn)的電磁兼容問(wèn)題應(yīng)用各種抑制干擾的技術(shù)去解決。由于設(shè)備和系統(tǒng)可能已經(jīng)裝配好，為解決問(wèn)題可能要進(jìn)行大量

9、的拆卸和修改，也可能要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，可能造成人力物力的浪費(fèi)，延誤電路設(shè)備和系統(tǒng)的研制周期，有可能會(huì)使性能下降。規(guī)范法：這種方法在一定程度上可以預(yù)防電磁干擾的出現(xiàn)，比問(wèn)題解決發(fā)法更加合理，但是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是針對(duì)某一設(shè)備和系統(tǒng)制定，因此不一定能夠解決問(wèn)題。而且沒(méi)有進(jìn)行電磁兼容的分析和預(yù)測(cè)，有可能導(dǎo)致過(guò)量的預(yù)防儲(chǔ)備，導(dǎo)致成本增加。系統(tǒng)法：在設(shè)計(jì)階段就用分析程序預(yù)測(cè)在設(shè)備系統(tǒng)中將要遇到的電磁干擾問(wèn)題，并在設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、制造、裝配環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，一般可以避免出現(xiàn)電磁干擾過(guò)量。n n抑制電磁騷擾的策略采用什么思維方法？P94主動(dòng)預(yù)防、整體規(guī)劃、對(duì)抗疏導(dǎo)相結(jié)合n n抑制電磁騷擾的方法如何分類？具體方法

10、包含哪些技術(shù)措施。P95傳輸途徑抑制：濾波、屏蔽、接地、搭接、布線空間分離：地點(diǎn)位置、自然地形、方位角、電磁場(chǎng)矢量方向時(shí)間分隔：時(shí)間公用準(zhǔn)則、雷達(dá)脈沖同步、主動(dòng)時(shí)間分隔、被動(dòng)時(shí)間分隔頻域管理：頻譜管制、濾波、頻率調(diào)制、數(shù)字傳輸、光電轉(zhuǎn)換電器隔離：變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組問(wèn)題五n n何謂屏蔽？抑制何種類型的電磁騷擾。P102屏蔽：由導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻慕饘倨帘误w將電磁騷擾源限制在一定范圍內(nèi)凡是通過(guò)空間傳輸?shù)碾姶膨}擾可以采用屏蔽的方法抑制。n n靜電屏蔽、交變電場(chǎng)的屏蔽、低頻磁場(chǎng)的屏蔽、高頻磁場(chǎng)的屏蔽、電磁屏蔽的原理及其應(yīng)用時(shí)的注意問(wèn)題。P102靜電屏蔽：完

11、整的屏蔽導(dǎo)體和良好的接地交變電場(chǎng)的屏蔽：采用接地良好的金屬屏蔽體將騷擾源低頻磁場(chǎng)的屏蔽：利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對(duì)騷擾磁場(chǎng)進(jìn)行分離；注意問(wèn)題，磁導(dǎo)率越高、屏蔽罩越厚、磁阻越小則屏蔽效果越好。用鐵磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力線方向不應(yīng)開(kāi)口或者有縫隙。鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場(chǎng)屏蔽。高頻磁場(chǎng)的屏蔽：利用磁感現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場(chǎng)達(dá)到屏蔽目的；注意問(wèn)題：無(wú)需考慮屏蔽盒厚度；垂直渦流方向不應(yīng)該有縫隙或開(kāi)口，實(shí)際中應(yīng)接地。 n n屏蔽效果怎樣定量表示？如何計(jì)算屏蔽效能。P109屏蔽系數(shù)：加屏蔽體后的感應(yīng)電壓與未加屏蔽的電壓之比。傳輸系數(shù)：存在屏蔽體時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度與無(wú)屏蔽的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）強(qiáng)度

12、之比屏蔽效能：不存在屏蔽體時(shí)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度與存在屏蔽體時(shí)同一處的電場(chǎng)強(qiáng)度之比，常用分貝表示。SEE=20lg（E0/ES）系數(shù)與效能互為倒數(shù)關(guān)系n n當(dāng)屏蔽盒為長(zhǎng)方形時(shí)，如何放置屏蔽盒，才能是其低頻磁屏蔽效能最大？P114屏蔽盒為長(zhǎng)方形時(shí)，應(yīng)使長(zhǎng)邊平行于磁場(chǎng)方向，而短邊垂直于磁場(chǎng)方向n n相同半徑的球形屏蔽體，其高頻、低頻電場(chǎng)及磁場(chǎng)的屏蔽效果隨頻率如何變化。P119頻率越高，吸收損耗越大。平面波的反射損耗以頻率一次方的速率減小，磁場(chǎng)的反射損耗以頻率的一次方的速率增加，電場(chǎng)的反射損耗以頻率的三次方的速率減小。計(jì)算：靜磁場(chǎng)：無(wú)限長(zhǎng)磁性材料屏蔽效能計(jì)算公式：圓柱體腔壁厚度：t=b-a 平均半徑R =

13、 (a+b)/2低頻磁場(chǎng)：矩形截面盒： a為垂直磁場(chǎng)方向邊長(zhǎng)圓柱體：為平均半徑球形：?jiǎn)栴}六n n屏蔽體的屏蔽效能由什么損耗組成。利用屏蔽效能計(jì)算的解析方法，如何選擇屏蔽體材料？P127 P128吸收損耗、反射損耗隨著頻率的增加，需要的屏蔽殼體厚度也越小屏蔽材料的電導(dǎo)率越高，磁導(dǎo)率越低，反射損耗就越大n n比較常見(jiàn)孔縫的幾何形狀、線度對(duì)孔縫屏蔽效能的影響，如何設(shè)計(jì)孔縫的幾何形狀、線度以降低電磁泄漏。P131孔隙的電磁泄漏與孔隙的最大線性尺寸、孔隙的數(shù)量和騷擾源的波長(zhǎng)有密切關(guān)系；隨著頻率的增高，孔隙電磁泄漏將更嚴(yán)重；在相同面積情況下，縫隙比孔隙的電磁泄漏嚴(yán)重，矩形孔比圓形孔的電磁泄漏嚴(yán)重；當(dāng)縫隙長(zhǎng)

14、度接近工作波長(zhǎng)時(shí)，縫隙就成為電磁波輻射器，即縫隙天線；對(duì)于孔隙，要求其最大線性尺寸小于/5；對(duì)于縫隙，要求其最大線性尺寸小于/10， 為最小工作波長(zhǎng)。帶孔隙的金屬板、金屬網(wǎng)，對(duì)超高頻以上的頻率基本上沒(méi)有屏蔽效果。因此超高頻以上的頻率需要采用截止波導(dǎo)管來(lái)屏蔽。n n舉例闡述你在工程實(shí)踐中抑制電磁泄漏的具體方法、效果和理論依據(jù)。P139n 計(jì)算 問(wèn)題七n n為什么要進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，工程實(shí)踐接地如何詳細(xì)分類。p156接地技術(shù)是任何電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)正常工作時(shí)必須采用的重要技術(shù)，它不僅是保護(hù)設(shè)施和人身安全的必要手段，也是抑制電磁干擾、保障設(shè)備或系統(tǒng)電磁兼容性、提高設(shè)備或系統(tǒng)可靠性的重要技術(shù)措施。接地一

15、方面可引起接地阻抗干擾，另一方面良好的接地還可抑制干擾。n n2.導(dǎo)體的直流電阻與交流電阻存在怎樣的關(guān)系(p161)，為什么電磁兼容性設(shè)計(jì)中要求元器件的引線盡可能的短(p156)。如何選擇接地線(p163 p166)。高頻交流電阻與工作頻率的平方根成正比為了降低電路的地電位，每個(gè)電路的地線應(yīng)盡可能短，以降低地線阻抗。在高頻時(shí)，由于集膚效應(yīng)，高頻電流只流經(jīng)導(dǎo)體表面，即使加大導(dǎo)體厚度也不能降低阻抗。為了在高頻時(shí)降低地線阻抗，通常要將地線和公共地鍍銀。在導(dǎo)體截面積相同的情況下，為了減小地線阻抗，常用矩形截面導(dǎo)體做成接地導(dǎo)體帶。n n從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，如何進(jìn)行接地設(shè)計(jì)？闡述單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地

16、、懸浮接地的特點(diǎn)和應(yīng)用限制。p164單點(diǎn)接地適用于低頻，多點(diǎn)接地適用于高頻頻率在1MHz以下可采用單點(diǎn)接地方式頻率高于10MHz應(yīng)采用多點(diǎn)接地方式頻率在110MHz之間可以采用混合接地（在電性能上實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地混合使用）如用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不得超過(guò)/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地問(wèn)題八n n地回路騷擾的成因，你遇到的地回路騷擾案例及排除方法。P172共地阻抗的共模干擾；場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線的共模干擾接地電流的存在是產(chǎn)生接地干擾的根源:導(dǎo)電耦合引起的接地電流電容耦合形成的接地電流電磁耦合形成的感應(yīng)電流金屬導(dǎo)體的天線效應(yīng)形成地電流n n抑制電磁騷擾，如何設(shè)計(jì)電纜屏蔽層的接地方式，為什么？P169 P17

17、1當(dāng)電路有一個(gè)接地信號(hào)源與一個(gè)不接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層接地應(yīng)接至信號(hào)源的公共端當(dāng)電路有一個(gè)不接地信號(hào)源與一個(gè)接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層接地應(yīng)接至放大器的公共端n n如何選擇多級(jí)電路的接地點(diǎn)，使參考地電位最小。P175一般來(lái)說(shuō)，電子設(shè)備中的低電平級(jí)電路是受干擾的電路，因此接地點(diǎn)的選擇應(yīng)使低電平級(jí)電路受干擾最小。多極電路的接地點(diǎn)應(yīng)選擇在低電平級(jí)電路的輸入端。n n抑制地回路騷擾的主要技術(shù)措施有哪些？P176信號(hào)回路隔離變壓器信號(hào)回路縱向扼流圈信號(hào)線上使用磁環(huán)在數(shù)據(jù)線路中使用光電耦合器或光纖使用差分放大器n n簡(jiǎn)述隔離變壓器抑制地回路騷擾的原理，應(yīng)用注意事項(xiàng)。P177原理：電

18、路1的輸出信號(hào)經(jīng)變壓器耦合到電路2，地回路被隔離變壓器阻隔注意事項(xiàng)：不能傳輸直流信號(hào)，對(duì)低頻信號(hào)影響較大。因此，對(duì)直流和低頻信號(hào)電路不宜采用, 對(duì)低頻干擾有較好的抑制能力。n n闡述縱向扼流圈抑制地回路騷擾的原理，選用原則。P178原理：對(duì)于流過(guò)接地線的共模干擾電流，流經(jīng)兩線電流方向相同,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相長(zhǎng)，故扼流圈對(duì)回路干擾電流呈現(xiàn)高阻抗，起到抑制地回路的作用。注意事項(xiàng)：縱向扼流圈的鐵芯截面積應(yīng)該足夠大，以便有一定數(shù)量的不平衡直流流過(guò)時(shí)不致飽和。問(wèn)題九n EMI濾波器的特點(diǎn)（p199）1、 電磁干擾濾波器往往在阻抗失配的條件下工作。2、 騷擾源的電平變化幅度大，有可能使電磁干擾濾波器出現(xiàn)飽和效

19、應(yīng)。3、 電磁騷擾源的頻帶范圍很寬，其高頻特性非常復(fù)雜，難以用集總參數(shù)電路來(lái)模擬濾波電路的高頻特性。4、 工作頻帶內(nèi)必須具有較高的可靠性。n 反射式濾波器的工作原理(p201)原理：把不需要的頻率成分的能量反射回信號(hào)源或者騷擾源，而讓需要的頻率成分的能量通過(guò)濾波器施加于負(fù)載，以達(dá)到選擇和抑制信號(hào)的目的。n 吸收式濾波器的工作原理(p205)吸收式濾波器：由有耗元件構(gòu)成，將信號(hào)中不需要的頻率分量的能量消耗在濾波器中，而允許需要的頻率分量 通過(guò)。n 電源線濾波器的構(gòu)成與設(shè)計(jì)(210)為了抑制共模干擾和差模干擾，電源線濾波器由許多LC低通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，分為共模濾波器和差模濾波器。n 濾波器安裝需要考慮的

20、問(wèn)題(212)1、 位置: 取決于騷擾的入侵途徑。2、 輸入端引線與輸出端引線的屏蔽隔離。3、 高頻接地。濾波器應(yīng)加屏蔽，其屏蔽體應(yīng)良好接地，否則高頻接地阻抗將直接降低高頻濾波效果。因此，濾波器的安裝位置應(yīng)盡量接近金屬設(shè)備殼體的接地點(diǎn)，濾波器的接地線應(yīng)盡量短。4、 搭接方法。一半將濾波器的屏蔽體外殼直接安裝在設(shè)備的金屬外殼上，以降低連接電阻。5、 電源線濾波器應(yīng)安裝在敏感設(shè)備或者屏蔽體的入口處，并對(duì)濾波器加以屏蔽。問(wèn)題十n 什么為標(biāo)準(zhǔn)(p220)？我國(guó)制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和方法(p245)？標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)一般性的導(dǎo)則或者預(yù)期要滿足的準(zhǔn)則原則和方法：1、 積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；2、 我國(guó)的EMC

21、標(biāo)準(zhǔn)絕大多數(shù)引自國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；3、 大量系統(tǒng)間電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)我國(guó)自己的科研成果制定的。n 表述IEC電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成(p225)在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三層次中，下一層次的標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)引用上一個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)構(gòu)成本層次標(biāo)準(zhǔn)的一部分。標(biāo)準(zhǔn)層次越低，規(guī)定越詳細(xì)、明確，操作性就越強(qiáng)；反之米標(biāo)準(zhǔn)的包容性越強(qiáng)，使用范圍越寬。n 簡(jiǎn)述國(guó)家EMC標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的形式，并舉例(p245)舉例：GB4824-1995：GB代表強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；4824代表工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備無(wú)線電干擾特性的測(cè)量方法和限值；1995代表制定年份。GB/T17618-1998：GB/T代表推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；17618代表信息技術(shù)

22、設(shè)備擾度限值和測(cè)量方法；1998代表制定年份。n 我國(guó)三軍通用的軍用EMC標(biāo)準(zhǔn)(p252)、美國(guó)最新軍用EMC標(biāo)準(zhǔn)是什么(p251)？三軍通用的新的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GJB151A-97和GJB152A-97。MIL-STD-461En 闡述GJB151A-97及GJB152A-97的頻率范圍要求？以及標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性的具體要求？n 習(xí)題集 n 名詞解釋：電磁兼容：略傳導(dǎo)干擾：沿著導(dǎo)體附近傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。輻射干擾：由任何部件、天線、電纜或連接線輻射的電磁干擾電磁敏感性：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。電磁環(huán)境：存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和電磁干擾：指電磁騷擾引起的設(shè)備、

23、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降電磁騷擾：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾安全系數(shù)：敏感度門限與出現(xiàn)在關(guān)鍵試驗(yàn)點(diǎn)或信號(hào)線上的干擾之比n 如何根據(jù)近區(qū)場(chǎng)的波阻抗判斷干擾源的性質(zhì)，并給出干擾源的波阻抗表達(dá)式（10分）。答：在近場(chǎng)（the near field）中，波阻抗取決于源的性質(zhì)和源到觀察點(diǎn)的距離。如果源具有高電流、低電壓（近場(chǎng)波阻抗小于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場(chǎng)中占優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)是磁場(chǎng)。相反地，如果源具有低電流、高電壓（近場(chǎng)波阻抗大于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場(chǎng)中占優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)是電場(chǎng)。在近場(chǎng)中，必須分別考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)，因?yàn)榻鼌^(qū)場(chǎng)的波阻抗不是常

24、數(shù)。然而，在遠(yuǎn)場(chǎng)（the far field）中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)結(jié)合起來(lái)形成了平面電磁波（具有媒質(zhì)的波阻抗）。因?yàn)榻鼌^(qū)場(chǎng)的波阻抗表示式比較復(fù)雜，且電基本振子和磁基本振子的近區(qū)場(chǎng)的波阻抗表示式完全不同，所以我們分開(kāi)討論。1 電基本振子近場(chǎng)的波阻抗電基本振子產(chǎn)生的輻射場(chǎng)的波阻抗定義為：將； 兩個(gè)式子帶入上式，簡(jiǎn)化后得到下式：所以波阻抗ZEW的模為：對(duì)于近區(qū)場(chǎng)，在上式的分子和分母中，相對(duì)于的高次冪項(xiàng)而言1可以忽略，所以近區(qū)場(chǎng)的波阻抗的模近似為：2 磁基本振子近場(chǎng)的波阻抗磁基本振子產(chǎn)生的輻射場(chǎng)的波阻抗定義為：將；兩個(gè)式子帶入上式，簡(jiǎn)化后得到下式：所以波阻抗的模為：對(duì)于磁基本振子的近區(qū)場(chǎng)，在上式的分子和分母

25、中，相對(duì)于的高次冪項(xiàng)而言1可以忽略，所以近區(qū)場(chǎng)的波阻抗的模近似為： 在近場(chǎng)區(qū)，電基本振子的波阻抗大于媒質(zhì)的波阻抗，它產(chǎn)生的近區(qū)場(chǎng)中電場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容性工程中，簡(jiǎn)單地稱電基本振子的騷擾源模型為電場(chǎng)騷擾源；磁基本振子的波阻抗小于媒質(zhì)的波阻抗，它產(chǎn)生的近區(qū)場(chǎng)中磁場(chǎng)占優(yōu)勢(shì)，在電磁兼容性工程中，簡(jiǎn)單地將其稱為磁場(chǎng)騷擾源n 屏蔽同軸電纜一端與信號(hào)源相連，另一端與運(yùn)算放大器相連，試說(shuō)明在低頻、高頻情況下，屏蔽同軸電纜的屏蔽層如何接地（10分）。答：頻率低于1MHz時(shí) 電纜屏蔽層的接地一般采用一端接地方式，以防止騷擾電流流經(jīng)電纜屏蔽層，使信號(hào)電路受到干擾。當(dāng)電路有一個(gè)不接地的信號(hào)源與一個(gè)接地的放大器連接時(shí)

26、，連接電纜的屏蔽層應(yīng)接至放大器的公共端。當(dāng)一個(gè)接地的信號(hào)源與一個(gè)不接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層應(yīng)接至信號(hào)源的公共端。 當(dāng)頻率高于1MHz時(shí)或電纜長(zhǎng)度超過(guò)信號(hào)波長(zhǎng)的1/20時(shí)，常采用多點(diǎn)接地方式，以保證屏蔽層上的地電位，最常用的是兩端接地。長(zhǎng)電纜應(yīng)在每隔1/10波長(zhǎng)處接地一次。同軸電纜在高頻時(shí)多點(diǎn)接地能提供一定的屏蔽作用。另外由于高頻雜散電容的耦合會(huì)形成地環(huán)路，這時(shí)電纜屏蔽層通過(guò)雜散電容實(shí)際上已被接地。若用一個(gè)小電容代替雜散電容，則可形成混合接地（復(fù)合接地）。在高頻時(shí)，小電容的阻抗變得很低，電路變成多點(diǎn)接地，所以這種接地方法對(duì)寬頻帶工作是有利的。n 什么是屏蔽？簡(jiǎn)述低頻磁屏蔽的原理，應(yīng)用

27、低頻磁屏蔽體時(shí)應(yīng)注意什么（10分）。答：屏蔽就是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻慕饘倨帘误w將電磁騷擾源限制在一定的范圍內(nèi)，使騷擾源從屏蔽體的一面耦合或當(dāng)其輻射到另一面時(shí)受到抑制或衰減。低頻磁場(chǎng)屏蔽原理是利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對(duì)騷擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路。注意要點(diǎn)： 選用高磁導(dǎo)率材料，并要使屏蔽罩有足夠的厚度，有時(shí)需用多層屏蔽。 用鐵磁材料做的屏蔽罩在垂直磁力線方向不應(yīng)開(kāi)口或有縫隙。 鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場(chǎng)屏蔽。n 屏蔽抑制何種類型的電磁騷擾、屏蔽效果怎樣定量表示？電場(chǎng)屏蔽：靜電屏蔽、交變電場(chǎng)屏蔽磁場(chǎng)屏蔽：靜磁屏蔽、交變電場(chǎng)屏蔽電磁場(chǎng)屏蔽屏蔽效能：不存在屏蔽體時(shí)某處的電場(chǎng)強(qiáng)度與存在屏蔽體時(shí)同一處的電場(chǎng)強(qiáng)度之

28、比，常用分貝表示。SEE=20lg（E0/ES）n 表述EMI濾波器和信號(hào)濾波器的異同？敘述反射式EMI濾波器與吸收式EMI濾波器抑制電磁騷擾的原理，及它們?cè)贓MC工程應(yīng)用中的注意問(wèn)題（10分）。答：EMI濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目的的濾波器。信號(hào)濾波器是指能有效去除不需要的信號(hào)分量，同時(shí)對(duì)被選擇信號(hào)的幅度、相位影響最小的濾波器。兩者既具有共同的特點(diǎn)，又具有不同點(diǎn)，相同點(diǎn)是：在一定的通頻帶內(nèi)，濾波器的衰減很小，能量可以很容易地通過(guò)，在此通頻帶之外則衰減很大，抑制了能量的傳輸，因此凡與需要傳輸?shù)男盘?hào)頻率不同的騷擾，都可以采用濾波器加以抑制。EMI濾波器與信號(hào)濾波器相比有如下幾點(diǎn)不同：1.

29、 EMI濾波器往往在阻抗失配的條件下工作；2. 騷擾源的電平變化幅度大，有可能使EMI濾波器出現(xiàn)飽和效應(yīng)；3. 電磁騷擾源的頻帶范圍很寬，其高頻特性非常復(fù)雜，難以用集總參數(shù)電路來(lái)模擬濾波電路的高頻特性；4. EMI濾波器的工作頻帶必須具有較高的可靠性。反射式濾波器的工作原理是把不需要的頻率成分的能量反射回信號(hào)源或者騷擾源，而讓需要的頻率成分的能量通過(guò)濾波器施加于負(fù)載，以達(dá)到選擇和抑制信號(hào)的目的。注意問(wèn)題：反射式濾波器的應(yīng)用選擇，由濾波器型式、源阻抗和負(fù)載阻抗之間的組合關(guān)系確定。使用電源干擾抑制濾波器時(shí)，遵循輸入端、輸出端最大限度失配原則，以求獲得最佳抑制效果。吸收式EMI濾波器又名損耗濾波器。

30、它將信號(hào)中不需要的頻率分量的能量消耗在濾波器中（或被濾波器吸收），而允許需要的頻率分量通過(guò)，來(lái)達(dá)到抑制干擾的目的。注意問(wèn)題：吸收式濾波器的缺點(diǎn)在于濾波器通帶內(nèi)有一定得插入損耗，這是由于吸收式濾波器中的有耗媒質(zhì)引起的。因此，必須選擇合適的損耗材料，合理的設(shè)計(jì)吸收式濾波器，以減小濾波器通帶內(nèi)的損耗。n 一臺(tái)的信號(hào)發(fā)生器與輸入阻抗為的信號(hào)測(cè)量?jī)x相連，信號(hào)發(fā)生器指示的輸出電平為，求信號(hào)測(cè)量?jī)x的輸入電壓，以為單位（15分）。解： =W=0.01mW 當(dāng)輸出到負(fù)載上得到的電壓為： 22.36mV所以此時(shí)開(kāi)路電壓（由于）為：=44.72mV所以當(dāng)?shù)男盘?hào)發(fā)生器與輸入阻抗為的信號(hào)測(cè)量?jī)x相連時(shí)，信號(hào)測(cè)量?jī)x的輸入電

31、壓為n 簡(jiǎn)述國(guó)家EMC標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的形式，并舉例。適用于我國(guó)各種軍用電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及分系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)及其主題內(nèi)容是什么？陸軍地面設(shè)備EMC測(cè)試要求項(xiàng)目有哪些?（10分）答：我國(guó)的民用產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，目前已發(fā)布57個(gè)，編號(hào)為GB/T XXXX XX、GB XXXX - XX，例如GB 9254-98MIL-STD-461E 適用于我國(guó)各種軍用電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及分系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)GJB151A、GJB152A其主題內(nèi)容是：規(guī)定了控制軍用電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及分系統(tǒng)的電磁發(fā)射和電磁敏感度特性的要求/測(cè)量，為研制和訂購(gòu)單位提供電磁兼容性設(shè)計(jì)和驗(yàn)收依據(jù)。陸軍地面設(shè)備

32、EMC測(cè)試要求項(xiàng)目有：CE102、CS101、CS114、RE102、RS103.n 表述共模傳導(dǎo)干擾和差模傳導(dǎo)干擾，隔離變壓器的工作原理它與電壓變壓器（升壓或降壓）有什么不同？（10分）答：共模干擾（Common-mode Interference）指的是干擾電壓在信號(hào)線及其回線（一般稱為信號(hào)地線）上的幅度相同，這里的電壓以附近任何一個(gè)物體（大地、金屬機(jī)箱、參考地線板等）為參考電壓，干擾電流則是在導(dǎo)線與參考物體構(gòu)成的回路中流動(dòng)。差模干擾（Differential-mode Interference）指的是干擾電壓存在于信號(hào)線及其回路（一般稱為信號(hào)地線）之間，干擾電流則是在相線（信號(hào)線）與中線

33、(信號(hào)地線)構(gòu)成的回路中流動(dòng)。隔離變壓器是通過(guò)阻隔地回路的形成來(lái)抑制地回路干擾的。普通變壓器的首要任務(wù)是改變電壓，分為降壓變壓器和升壓變壓器，原副線圈匝數(shù)不相等。隔離并不是它主要的任務(wù)。而隔離變壓器的首要任務(wù)是將原副線圈繞組進(jìn)行電絕緣隔離，因此對(duì)它的最基本要求是保證原副線圈絕緣性能。所以隔離變壓器的初次級(jí)線圈之間有隔離層，而變壓并不是它的首要任務(wù)，多數(shù)的隔離變壓器并不進(jìn)行變壓，即原副線圈繞組匝數(shù)相等。隔離變壓器不同于普通變壓器還在于其次級(jí)不接地，它的安全性也在于其次級(jí)不接地。.n 說(shuō)明電磁干擾耦合的詳細(xì)分類。n 敘述高頻磁場(chǎng)屏蔽的原理。闡述有一定厚度的平板導(dǎo)體屏蔽電磁波的基本原理，及屏蔽效能的

34、組成部分。（10分）高頻磁場(chǎng)的屏蔽：利用磁感現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場(chǎng)達(dá)到屏蔽目的；注意問(wèn)題：無(wú)需考慮屏蔽盒厚度；垂直渦流方向不應(yīng)該有縫隙或開(kāi)口，實(shí)際中應(yīng)接地。電磁波向厚度為t的金屬板投射，部分電磁波在第一個(gè)表面反射掉，剩余部分繼續(xù)傳播，在導(dǎo)體內(nèi)衰減一部分。到達(dá)第二的導(dǎo)體表面時(shí)，又有部分電磁波被反射回導(dǎo)體，剩余電磁波進(jìn)入良導(dǎo)體的另一側(cè)。在導(dǎo)體第二個(gè)表面反射的電磁波在導(dǎo)體內(nèi)反向衰減傳輸，在第一個(gè)導(dǎo)體表面射出一部分，又反射回一部分，這部分過(guò)程反復(fù)進(jìn)行。由此可見(jiàn)，平板導(dǎo)體的屏蔽效能包括反射損耗、吸收損耗和多次反射損耗。n 闡述控制電磁干擾的基本策略、技術(shù)方法。（10分）傳輸途徑抑制：濾波、

35、屏蔽、接地、搭接、布線空間分離：地點(diǎn)位置、自然地形、方位角、電磁場(chǎng)矢量方向時(shí)間分隔：時(shí)間公用準(zhǔn)則、雷達(dá)脈沖同步、主動(dòng)時(shí)間分隔、被動(dòng)時(shí)間分隔頻域管理：頻譜管制、濾波、頻率調(diào)制、數(shù)字傳輸、光電轉(zhuǎn)換電器隔離：變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組n EMC的含義是什么？電磁兼容與電磁兼容性的概念有何區(qū)別。電磁兼容性：“設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)”電磁兼容：研究在有限的

36、空間、時(shí)間和頻譜資源等條件下，各種用電設(shè)備（廣義的還包括生物體）可以共存，并不致引起降級(jí)的一門科學(xué)。區(qū)別：兼容性側(cè)重描述設(shè)備或系統(tǒng)的性能指標(biāo)，但作為一門學(xué)科來(lái)說(shuō)，應(yīng)為“電磁兼容”。n 什么是電磁干擾與電磁騷擾？它們的區(qū)別何在？電磁干擾是指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾是指由電磁騷擾產(chǎn)生的具有危害性的電磁能量或者引起的后果，電磁騷擾強(qiáng)調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象，而電磁干擾強(qiáng)調(diào)這種電磁危害現(xiàn)象產(chǎn)生的后果。n 電磁騷擾主要通過(guò)什么途徑傳輸（傳播）。怎樣描述電磁騷擾？描述：頻譜寬度

37、幅度或電平 波形 出現(xiàn)率 輻射騷擾的極化特性 輻射騷擾的方向特性 天線有效面積n 功能性干擾源與非功能性干擾源有什么區(qū)別？舉例說(shuō)明。功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過(guò)程中所產(chǎn)生的有用電磁能量對(duì)其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如廣播信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生的干擾。非功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過(guò)程中所產(chǎn)生的無(wú)用電磁能量對(duì)其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如開(kāi)關(guān)閉合斷開(kāi)產(chǎn)生電弧的放電干擾。n 分析和解決電磁兼容性問(wèn)題的一般方法有哪些？闡述電磁騷擾的抑制策略，你在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用的主要策略。問(wèn)題解決法：在電路、設(shè)備和系統(tǒng)建立之前不專門考慮電磁兼容問(wèn)題，而后根據(jù)出現(xiàn)的電磁兼容問(wèn)題

38、應(yīng)用各種抑制干擾的技術(shù)去解決。由于設(shè)備和系統(tǒng)可能已經(jīng)裝配好，為解決問(wèn)題可能要進(jìn)行大量的拆卸和修改，也可能要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，可能造成人力物力的浪費(fèi)，延誤電路設(shè)備和系統(tǒng)的研制周期，有可能會(huì)使性能下降。規(guī)范法：這種方法在一定程度上可以預(yù)防電磁干擾的出現(xiàn)，比問(wèn)題解決發(fā)法更加合理，但是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是針對(duì)某一設(shè)備和系統(tǒng)制定，因此不一定能夠解決問(wèn)題。而且沒(méi)有進(jìn)行電磁兼容的分析和預(yù)測(cè)，有可能導(dǎo)致過(guò)量的預(yù)防儲(chǔ)備，導(dǎo)致成本增加。系統(tǒng)法：在設(shè)計(jì)階段就用分析程序預(yù)測(cè)在設(shè)備系統(tǒng)中將要遇到的電磁干擾問(wèn)題，并在設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、制造、裝配環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，一般可以避免出現(xiàn)電磁干擾過(guò)量。n 導(dǎo)體的直流電阻與交流電阻存在怎樣的關(guān)

39、系，為什么電磁兼容性設(shè)計(jì)中要求元器件的引線盡可能的短。高頻交流電阻與工作頻率的平方根成正比為了降低電路的地電位，每個(gè)電路的地線應(yīng)盡可能短，以降低地線阻抗。n 求下列各物理量以表示的值:和; 和; 和。最有用的 2dB = 3、lg2=0.33dB=4.77、lg3=0.477解： (1) = 10log(P1/P2) = -43dB (2) = 10log(P1/P2) = 54dB(3) = 10log(P1/P2) = -48dBn 計(jì)算連接電纜的功率損耗(電纜特性阻抗與負(fù)載阻抗匹配)解： 電纜的功率損耗 = = （為傳輸線損耗，L為所選傳輸線的長(zhǎng)度）n 使用表示放大器的性能參數(shù):增益。如

40、果輸入功率,放大器增益60，其輸出功率為多少。解：使用dB表示放大器的增益為：或者或者若輸入功率為即= 10log(1/) = 0故 = 60 - 0= 60n 為什么大量的現(xiàn)代EMC測(cè)試設(shè)備具有50的純電阻輸入阻抗和源阻抗，并且用50同軸電纜來(lái)連接。解：如果電纜的終端阻抗不等于電纜的特性阻抗，那么從信號(hào)源向負(fù)載方向看過(guò)去的電纜輸入阻抗也不再對(duì)所有長(zhǎng)度的電纜都是，而是會(huì)隨著頻率和電纜長(zhǎng)度的變化而變化。選擇以外的其他任何阻抗都是合適的，但是已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這就是為什么大量的現(xiàn)代化EMC測(cè)試設(shè)備具有的純輸入阻抗和信號(hào)源阻抗，并且用的同軸電纜來(lái)連接。n 將內(nèi)外半徑分別為a和b，磁導(dǎo)率為的無(wú)限長(zhǎng)磁性材料圓柱腔置于均勻磁場(chǎng)中。假設(shè)均勻磁場(chǎng)的取向與無(wú)限長(zhǎng)磁性材料圓柱腔的軸線平行，試求解此圓柱腔的磁屏蔽效能。解：由題意有，圓柱腔壁厚度，平均半徑。相對(duì)磁導(dǎo)率（為真空的磁導(dǎo)率）故由屏蔽效能定義有：n 將內(nèi)外半徑分別為