電磁兼容測試(第二章)

1、1第二章第二章電磁兼容測試的基礎(chǔ)知識電磁兼容測試的基礎(chǔ)知識 主題內(nèi)容：電磁干擾與電磁敏感度電磁干擾與電磁敏感度傳導(dǎo)干擾與輻射干擾模型傳導(dǎo)干擾與輻射干擾模型測量值的基本單位測量值的基本單位測量接收機(jī)測量接收機(jī)定量測試與環(huán)境電平定量測試與環(huán)境電平測試系統(tǒng)中干擾及其形成機(jī)理（測試系統(tǒng)中干擾及其形成機(jī)理（補(bǔ)充補(bǔ)充1 1）信號完整性問題及其解決方法信號完整性問題及其解決方法（高速數(shù)字系統(tǒng)（高速數(shù)字系統(tǒng)中的信號完整性中的信號完整性及其產(chǎn)生機(jī)理）及其產(chǎn)生機(jī)理）（補(bǔ)充補(bǔ)充2 2）1.1.印制板與整機(jī)印制板與整機(jī)/ /系統(tǒng)在輻射干擾及傳導(dǎo)干擾的規(guī)系統(tǒng)在輻射干擾及傳導(dǎo)干擾的規(guī)定值的理解與執(zhí)行方面的差異定值的理解與

2、執(zhí)行方面的差異（補(bǔ)充補(bǔ)充3 3） 2第一節(jié)第一節(jié)電磁干擾與電磁敏感度電磁干擾與電磁敏感度 一、一、 定義定義 由電磁騷擾源發(fā)射的電磁能量，經(jīng)過耦合途徑傳輸?shù)矫舾性O(shè)由電磁騷擾源發(fā)射的電磁能量，經(jīng)過耦合途徑傳輸?shù)矫舾性O(shè)備，這個過程稱為電磁干擾效應(yīng)。因此，形成電磁干擾后果必備，這個過程稱為電磁干擾效應(yīng)。因此，形成電磁干擾后果必須具備三個基本要素。須具備三個基本要素。所有形成的電磁干擾都是由三個基本要素組合而產(chǎn)生所有形成的電磁干擾都是由三個基本要素組合而產(chǎn)生的。它的。它們是：電磁干擾源；對該干擾能量敏感的接收器；將電磁干擾們是：電磁干擾源；對該干擾能量敏感的接收器；將電磁干擾源傳輸?shù)浇邮掌鞯拿浇?，即?/p>

3、輸通道。相應(yīng)地源傳輸?shù)浇邮掌鞯拿浇?，即傳輸通道。相?yīng)地對抑制所有電磁對抑制所有電磁干擾的方法也應(yīng)由這三要素著手解決干擾的方法也應(yīng)由這三要素著手解決。電磁干擾電磁干擾由電磁騷擾造成的一個器件、一臺設(shè)備或一個由電磁騷擾造成的一個器件、一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)的性能下降。系統(tǒng)的性能下降。電磁騷擾電磁騷擾可能引起一個器件、一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)性能可能引起一個器件、一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)性能降級的任何一種電磁現(xiàn)象。降級的任何一種電磁現(xiàn)象。 3(1)(1)電磁騷擾源電磁騷擾源 任何形式的自然現(xiàn)象或電能裝置所發(fā)射的電磁能量，能使任何形式的自然現(xiàn)象或電能裝置所發(fā)射的電磁能量，能使共享同一環(huán)境的人或其它生物受到傷害，或使其

4、他設(shè)備、分系共享同一環(huán)境的人或其它生物受到傷害，或使其他設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降級或失效，這種自然現(xiàn)象統(tǒng)或系統(tǒng)發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降級或失效，這種自然現(xiàn)象或電能裝置即稱為電磁騷擾源?；螂娔苎b置即稱為電磁騷擾源。(2)(2)耦合途徑耦合途徑 耦合途徑即傳輸電磁騷擾的通路或媒介。耦合途徑即傳輸電磁騷擾的通路或媒介。(3)(3)敏感設(shè)備敏感設(shè)備 敏感設(shè)備是指當(dāng)受到電磁騷擾源所發(fā)射的電磁能量的作用敏感設(shè)備是指當(dāng)受到電磁騷擾源所發(fā)射的電磁能量的作用時，會受到傷害的人或其它生物，以及會發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致時，會受到傷害的人或其它生物，以及會發(fā)生電磁危害，導(dǎo)致性能降級或失效的器件、設(shè)備、分

5、系統(tǒng)或系統(tǒng)。性能降級或失效的器件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)。 需要強(qiáng)調(diào)的是需要強(qiáng)調(diào)的是：許多器件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)可以既是：許多器件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)可以既是電磁騷擾源又是敏感設(shè)備。電磁騷擾源又是敏感設(shè)備。4 為了實(shí)現(xiàn)電磁兼容，必須從上面三個基本要素為了實(shí)現(xiàn)電磁兼容，必須從上面三個基本要素出發(fā)，運(yùn)用技術(shù)和組織兩方面措施。出發(fā)，運(yùn)用技術(shù)和組織兩方面措施。 所謂所謂技術(shù)措施技術(shù)措施，就是，就是從分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏從分析電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備著手，采取有效的技術(shù)手段，抑制騷擾源、消除或減感設(shè)備著手，采取有效的技術(shù)手段，抑制騷擾源、消除或減弱騷擾的耦合、降低敏感設(shè)備對騷擾的響應(yīng)或增加電

6、磁敏感弱騷擾的耦合、降低敏感設(shè)備對騷擾的響應(yīng)或增加電磁敏感性電平性電平； 所謂所謂組織措施組織措施就是就是對人為騷擾進(jìn)行限制對人為騷擾進(jìn)行限制，并驗證所采用，并驗證所采用的技術(shù)措施的有效性。同時還必須采取、制訂和遵循一套完的技術(shù)措施的有效性。同時還必須采取、制訂和遵循一套完整的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行合理的頻譜分配，控制與管理頻譜的整的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行合理的頻譜分配，控制與管理頻譜的使用，依據(jù)頻率、工作時間、天線方向性等規(guī)定工作方式，使用，依據(jù)頻率、工作時間、天線方向性等規(guī)定工作方式，分析電磁環(huán)境并選擇布置地域，分析電磁環(huán)境并選擇布置地域，進(jìn)行電磁兼容性管理進(jìn)行電磁兼容性管理等。等。 5二、二、 電磁

7、環(huán)境電磁環(huán)境 電磁環(huán)境是提出和確定設(shè)備或系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計電磁環(huán)境是提出和確定設(shè)備或系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計指標(biāo)要求，實(shí)施電磁兼容的前提。指標(biāo)要求，實(shí)施電磁兼容的前提。不同的電磁環(huán)境對不同的電磁環(huán)境對電磁兼容指標(biāo)的要求也不一樣電磁兼容指標(biāo)的要求也不一樣。 電磁環(huán)境由各種電磁騷擾源產(chǎn)生電磁環(huán)境由各種電磁騷擾源產(chǎn)生，因此，電磁環(huán)，因此，電磁環(huán)境即設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時，可能遇到境即設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時，可能遇到各各種電磁騷擾源的數(shù)量、種類分布以及在不同頻率范圍種電磁騷擾源的數(shù)量、種類分布以及在不同頻率范圍內(nèi)功率或場強(qiáng)隨時間的分布等有關(guān)電磁作用狀態(tài)的總內(nèi)功率或場強(qiáng)隨時間的分布等有關(guān)電磁作用狀

8、態(tài)的總和和。此外，在分析電磁環(huán)境時，還應(yīng)考慮騷擾脈沖的。此外，在分析電磁環(huán)境時，還應(yīng)考慮騷擾脈沖的重復(fù)頻率、脈沖寬度、頻譜覆蓋范圍、騷擾源天線主重復(fù)頻率、脈沖寬度、頻譜覆蓋范圍、騷擾源天線主瓣和副瓣以及極化等因素。瓣和副瓣以及極化等因素。6電磁環(huán)境的有害影響主要表現(xiàn)為：電磁環(huán)境的有害影響主要表現(xiàn)為：接收機(jī)等敏感設(shè)備性能降級；接收機(jī)等敏感設(shè)備性能降級；機(jī)電設(shè)備、電子線路、元器件等誤動作；機(jī)電設(shè)備、電子線路、元器件等誤動作；燒毀或擊穿元器件；燒毀或擊穿元器件；電爆裝置、易燃材料等意外觸發(fā)或點(diǎn)燃等。電爆裝置、易燃材料等意外觸發(fā)或點(diǎn)燃等。電磁環(huán)境產(chǎn)生有害影響的基本途徑電磁環(huán)境產(chǎn)生有害影響的基本途徑是：

9、是：預(yù)期和非預(yù)期發(fā)射通預(yù)期和非預(yù)期發(fā)射通過敏感設(shè)備的接收通道，如天線、傳輸線、電源線、殼體等進(jìn)入過敏感設(shè)備的接收通道，如天線、傳輸線、電源線、殼體等進(jìn)入系統(tǒng)，以及對非預(yù)期能量的響應(yīng)或由于非預(yù)期響應(yīng)而進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)，以及對非預(yù)期能量的響應(yīng)或由于非預(yù)期響應(yīng)而進(jìn)入系統(tǒng)。消除這種有害影響的方法主要是設(shè)備或系統(tǒng)的消除這種有害影響的方法主要是設(shè)備或系統(tǒng)的EMCEMC設(shè)計以及頻譜管設(shè)計以及頻譜管理等組織措施和技術(shù)措施。理等組織措施和技術(shù)措施。 電磁環(huán)境分析主要是電磁環(huán)境分析主要是分析騷擾源、騷擾特性和類型、綜合電磁分析騷擾源、騷擾特性和類型、綜合電磁環(huán)境的電平危害等級、區(qū)分導(dǎo)致性能降級的環(huán)境電平和造成永久環(huán)

10、境的電平危害等級、區(qū)分導(dǎo)致性能降級的環(huán)境電平和造成永久性損壞的電平，特別是性損壞的電平，特別是估計最惡劣的環(huán)境電平估計最惡劣的環(huán)境電平。 7三、三、 電磁干擾的特性與分類電磁干擾的特性與分類（一）電磁騷擾的特性（一）電磁騷擾的特性電磁騷擾的特性可以由以下七項參數(shù)描述：電磁騷擾的特性可以由以下七項參數(shù)描述：1規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平長期以來，一直延用寬帶或窄帶發(fā)射的概念，也就是將大于長期以來，一直延用寬帶或窄帶發(fā)射的概念，也就是將大于參考帶寬的騷擾或信號認(rèn)為是寬帶的，而將小于參考帶寬的騷擾參考帶寬的騷擾或信號認(rèn)為是寬帶的，而將小于參考帶寬的騷擾或信號認(rèn)為是窄帶的。這里，參

11、考帶寬即測量儀器的帶寬或分辨或信號認(rèn)為是窄帶的。這里，參考帶寬即測量儀器的帶寬或分辨率帶寬。率帶寬。 由于對這個概念的理解很不一致，因而出現(xiàn)操作不一致的現(xiàn)由于對這個概念的理解很不一致，因而出現(xiàn)操作不一致的現(xiàn)象。為了避免因此而引發(fā)的問題，逐漸傾向于取消寬帶和窄帶的象。為了避免因此而引發(fā)的問題，逐漸傾向于取消寬帶和窄帶的概念，而規(guī)定固定帶寬，并將所有頻域極限值用正弦波等效均方概念，而規(guī)定固定帶寬，并將所有頻域極限值用正弦波等效均方根值根值( (RMS)RMS)表示，對所有發(fā)射極限值進(jìn)行鑒定。表示，對所有發(fā)射極限值進(jìn)行鑒定。 規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平就成為電磁騷擾的重要特性規(guī)定帶寬條件下的發(fā)射電平就

12、成為電磁騷擾的重要特性。82頻譜寬度頻譜寬度按照電磁騷擾能量的頻率分布特性，可以確定其頻譜寬度。按照電磁騷擾能量的頻率分布特性，可以確定其頻譜寬度。連續(xù)波騷擾中，交流聲騷擾的頻譜寬度最窄，而脈沖騷擾中，連續(xù)波騷擾中，交流聲騷擾的頻譜寬度最窄，而脈沖騷擾中，單位脈沖函數(shù)的頻譜寬度最寬。單位脈沖函數(shù)的頻譜寬度最寬。頻譜寬度是決定電磁騷擾頻率范圍的重要指標(biāo)頻譜寬度是決定電磁騷擾頻率范圍的重要指標(biāo)。3波形波形 電磁騷擾有各種不同的波形。電磁騷擾有各種不同的波形。波形是決定電磁騷擾頻譜寬波形是決定電磁騷擾頻譜寬度的一個重要因素度的一個重要因素。以脈沖波形為例，由于脈沖頻譜中的低頻。以脈沖波形為例，由于脈

13、沖頻譜中的低頻含量主要取決于脈沖的面積，而高頻含量與脈沖前后沿的陡度含量主要取決于脈沖的面積，而高頻含量與脈沖前后沿的陡度有關(guān)，前后沿越陡，所占頻譜寬度就越寬。因此，從減小騷擾有關(guān)，前后沿越陡，所占頻譜寬度就越寬。因此，從減小騷擾的角度考慮，脈沖前后沿時間應(yīng)盡可能緩慢。的角度考慮，脈沖前后沿時間應(yīng)盡可能緩慢。 94出現(xiàn)率出現(xiàn)率電磁騷擾場強(qiáng)或功率隨時間的分布與電磁騷擾的出現(xiàn)率有關(guān)。電磁騷擾場強(qiáng)或功率隨時間的分布與電磁騷擾的出現(xiàn)率有關(guān)。按電磁騷擾的出現(xiàn)率可分為按電磁騷擾的出現(xiàn)率可分為周期性騷擾、非周期性騷擾和隨機(jī)騷周期性騷擾、非周期性騷擾和隨機(jī)騷擾擾三種類型三種類型。 周期性騷擾是指在確定的時間間

14、隔內(nèi)能重復(fù)出現(xiàn)的騷擾；周期性騷擾是指在確定的時間間隔內(nèi)能重復(fù)出現(xiàn)的騷擾； 非周期性騷擾雖然不能在確定的周期內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，但其出現(xiàn)非周期性騷擾雖然不能在確定的周期內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，但其出現(xiàn)時間是確定的，而且是可以預(yù)測的；時間是確定的，而且是可以預(yù)測的； 隨機(jī)性騷擾則不能按預(yù)測的方式出現(xiàn)和變化，它隨機(jī)性騷擾則不能按預(yù)測的方式出現(xiàn)和變化，它般采用概般采用概率論的統(tǒng)計方法進(jìn)行描述。率論的統(tǒng)計方法進(jìn)行描述。 周期性騷擾和非周期性騷擾一般都是功能性的周期性騷擾和非周期性騷擾一般都是功能性的，即為了用于，即為了用于某種特定的目的而產(chǎn)生的騷擾，如電源產(chǎn)生的交流聲騷擾，指令某種特定的目的而產(chǎn)生的騷擾，如電源產(chǎn)生的交流聲

15、騷擾，指令脈沖產(chǎn)生的騷擾等；脈沖產(chǎn)生的騷擾等；隨機(jī)騷擾可能是一種沖擊噪聲隨機(jī)騷擾可能是一種沖擊噪聲，如內(nèi)燃機(jī)電，如內(nèi)燃機(jī)電火系統(tǒng)、馬達(dá)電刷產(chǎn)生的電火花等，也可能是熱噪聲或熱噪聲與火系統(tǒng)、馬達(dá)電刷產(chǎn)生的電火花等，也可能是熱噪聲或熱噪聲與沖擊噪聲的組合。沖擊噪聲的組合。105輻射騷擾的極化特性輻射騷擾的極化特性極化特性指在空間給定點(diǎn)上，極化特性指在空間給定點(diǎn)上，騷擾場強(qiáng)矢量的方向隨時間變騷擾場強(qiáng)矢量的方向隨時間變化的特性化的特性，取決于天線的極化特性取決于天線的極化特性。當(dāng)騷擾源天線和敏感設(shè)備天。當(dāng)騷擾源天線和敏感設(shè)備天線極化特性相同時，輻射騷擾在敏感設(shè)備輸入端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓線極化特性相同時，輻射

16、騷擾在敏感設(shè)備輸入端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓最強(qiáng)。最強(qiáng)。6輻射騷擾的方向特性輻射騷擾的方向特性騷擾源朝空間各個方向輻射電磁騷擾騷擾源朝空間各個方向輻射電磁騷擾，或敏感設(shè)備接收來自，或敏感設(shè)備接收來自各個方向的電磁騷擾的能力是不同的，描述這種輻射能力或接收各個方向的電磁騷擾的能力是不同的，描述這種輻射能力或接收能力的參數(shù)稱為方向特性。能力的參數(shù)稱為方向特性。7天線有效面積天線有效面積這是表征這是表征敏感設(shè)備接收騷擾場強(qiáng)能力的參數(shù)敏感設(shè)備接收騷擾場強(qiáng)能力的參數(shù)。顯然，天線有。顯然，天線有效面積越大，敏感設(shè)備接收電磁騷擾的能力也越強(qiáng)。效面積越大，敏感設(shè)備接收電磁騷擾的能力也越強(qiáng)。11（二）分類（二）分類電磁干

17、擾的分類方法很多，常見的有：電磁干擾的分類方法很多，常見的有：按照發(fā)生源劃分按照發(fā)生源劃分-干擾源的性質(zhì)干擾源的性質(zhì)內(nèi)內(nèi)/外自然外自然/人為人為按照傳播路徑劃分按照傳播路徑劃分-傳導(dǎo)傳導(dǎo)/輻射輻射1. 按作用時間劃分按作用時間劃分-連續(xù)干擾、間歇干擾和瞬變干擾。連續(xù)干擾、間歇干擾和瞬變干擾。4按頻帶劃分按頻帶劃分-窄帶干擾和寬帶干擾。窄帶干擾和寬帶干擾。12電磁干擾源類別電磁干擾源類別干擾源的性質(zhì)干擾源的性質(zhì)自然干擾源類別自然干擾源類別 13圖人為干擾源類別14內(nèi)內(nèi)部部干干擾擾源源類類別別干干擾擾傳傳輸輸路路徑徑15圖干擾傳播路徑的復(fù)雜性16其它分類：其它分類：按照干擾的產(chǎn)生原因劃分按照干擾的

18、產(chǎn)生原因劃分例如：造成數(shù)字電路工作不正常的干擾可分為：例如：造成數(shù)字電路工作不正常的干擾可分為：電源干擾電源干擾反射反射振鈴（振鈴（LC共振）：上沖、下沖共振）：上沖、下沖狀態(tài)翻轉(zhuǎn)干擾狀態(tài)翻轉(zhuǎn)干擾串?dāng)_干擾（相互干擾、串音）串?dāng)_干擾（相互干擾、串音）直流電壓跌落。直流電壓跌落。17其它分類：其它分類：按照設(shè)備工作電源的干擾類型按照設(shè)備工作電源的干擾類型v出現(xiàn)在輸出端子上的干擾（電流交流聲，尖峰脈沖噪出現(xiàn)在輸出端子上的干擾（電流交流聲，尖峰脈沖噪聲，回流噪聲）；聲，回流噪聲）；v影響內(nèi)部工作的干擾（開關(guān)干擾，振蕩，再生噪聲）影響內(nèi)部工作的干擾（開關(guān)干擾，振蕩，再生噪聲）：q高次諧波干擾；高次諧波干

19、擾；q保護(hù)繼電器，開關(guān)的震顫干擾；保護(hù)繼電器，開關(guān)的震顫干擾；q雷擊浪涌干擾；雷擊浪涌干擾；q尖峰脈沖干擾；尖峰脈沖干擾；q噴射環(huán)電弧。噴射環(huán)電弧。 18四、四、電磁干擾量值的表征電磁干擾量值的表征電磁干擾的表征基本上有兩種：頻域表征和時域表征。電磁干擾的表征基本上有兩種：頻域表征和時域表征。頻域表征：用與頻率有關(guān)的頻譜特性來表示；頻域表征：用與頻率有關(guān)的頻譜特性來表示；時域表征：用與時間有關(guān)的特性來表示；時域表征：用與時間有關(guān)的特性來表示； （幅值、前沿、寬度等）（幅值、前沿、寬度等） 19例如：例如：構(gòu)成電磁干擾的場源很多，按頻譜劃分，構(gòu)成電磁干擾的場源很多，按頻譜劃分，則可粗略分為以下五

20、類：則可粗略分為以下五類：(1)工頻干擾；工頻干擾；(2)甚低頻干擾；甚低頻干擾；(3)載頻干擾：載頻干擾：(4)射頻、視頻干擾射頻、視頻干擾(5)微波干擾微波干擾20五、五、 電磁敏感度特性電磁敏感度特性 關(guān)于電磁敏感性，關(guān)于電磁敏感性，GB/T4365 GB/T4365 是這樣定義的：是這樣定義的： 。 從測量和測試的角度看，我們所關(guān)心的是一些從測量和測試的角度看，我們所關(guān)心的是一些敏感設(shè)備在遇到輻射或傳導(dǎo)干擾時，其工作狀態(tài)敏感設(shè)備在遇到輻射或傳導(dǎo)干擾時，其工作狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化會發(fā)生怎樣的變化。 電磁敏感度特性測試電磁敏感度特性測試關(guān)注的是被測件剛剛關(guān)注的是被測件剛剛出現(xiàn)性能降低時外部

21、施加的干擾量出現(xiàn)性能降低時外部施加的干擾量！21第二節(jié)第二節(jié)傳導(dǎo)干擾與輻射干擾模型傳導(dǎo)干擾與輻射干擾模型一、傳導(dǎo)干擾與傳輸通道模型一、傳導(dǎo)干擾與傳輸通道模型 電磁干擾源中的電磁干擾源中的2大類：大類：傳導(dǎo)干擾和輻射干擾傳導(dǎo)干擾和輻射干擾傳導(dǎo)干擾：是指傳導(dǎo)干擾：是指沿著導(dǎo)體傳播沿著導(dǎo)體傳播的，所以任何導(dǎo)體，的，所以任何導(dǎo)體，如導(dǎo)線、傳輸線、電感器、電容器等都是傳導(dǎo)干擾的如導(dǎo)線、傳輸線、電感器、電容器等都是傳導(dǎo)干擾的傳輸通道。傳輸通道。 形成干擾的主因有形成干擾的主因有及及。221 1、 傳導(dǎo)干擾源傳導(dǎo)干擾源 傳導(dǎo)干擾源按帶不帶信息可以分為信息傳導(dǎo)干擾源和電傳導(dǎo)干擾源按帶不帶信息可以分為信息傳導(dǎo)干

22、擾源和電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源兩類磁噪聲傳導(dǎo)干擾源兩類：信息傳導(dǎo)干擾源指的是帶有信息的：信息傳導(dǎo)干擾源指的是帶有信息的無用信號對接收器產(chǎn)生干擾。電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源指的是不無用信號對接收器產(chǎn)生干擾。電磁噪聲傳導(dǎo)干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲對接收器產(chǎn)生的干擾。帶任何信息的電磁噪聲對接收器產(chǎn)生的干擾。 例如：電源開關(guān)的瞬間產(chǎn)生的火花對一個敏感電路就可能例如：電源開關(guān)的瞬間產(chǎn)生的火花對一個敏感電路就可能會產(chǎn)生干擾。會產(chǎn)生干擾。 一個帶信息的信號在一個通道中是有用的信號，如果它進(jìn)一個帶信息的信號在一個通道中是有用的信號，如果它進(jìn)入別的通道中去，就是帶信息的無用信號，將對別的通道形入別的通道中去，就是帶信

23、息的無用信號，將對別的通道形成干擾成干擾。 由此看出，由此看出，任何一個電子設(shè)備都可能成為一個干擾源任何一個電子設(shè)備都可能成為一個干擾源。232、傳導(dǎo)電磁干擾傳導(dǎo)電磁干擾通道通道傳導(dǎo)電磁干擾的途徑傳導(dǎo)電磁干擾的途徑稱之為傳導(dǎo)電磁干擾傳輸通道。傳稱之為傳導(dǎo)電磁干擾傳輸通道。傳導(dǎo)電磁干擾傳輸通道能把傳導(dǎo)干擾源所產(chǎn)生的傳導(dǎo)電磁干擾導(dǎo)電磁干擾傳輸通道能把傳導(dǎo)干擾源所產(chǎn)生的傳導(dǎo)電磁干擾沿著傳輸通道線路傳給接受器的輸入端，并且在接受器中產(chǎn)沿著傳輸通道線路傳給接受器的輸入端，并且在接受器中產(chǎn)生相應(yīng)的干擾電流和電壓。傳導(dǎo)電磁干擾傳輸通道是電磁干生相應(yīng)的干擾電流和電壓。傳導(dǎo)電磁干擾傳輸通道是電磁干擾三要素之一，

24、因此，研究電磁干擾問題不可能不分析干擾擾三要素之一，因此，研究電磁干擾問題不可能不分析干擾源和接受器之間的傳輸途徑問題。源和接受器之間的傳輸途徑問題。 傳導(dǎo)電磁干擾傳輸是指傳導(dǎo)電磁干擾傳輸是指設(shè)備或電路與其他設(shè)備或電路之設(shè)備或電路與其他設(shè)備或電路之間的電聯(lián)系間的電聯(lián)系，這種傳輸能，這種傳輸能把一個設(shè)備或電路中的電流和電壓，把一個設(shè)備或電路中的電流和電壓，通過傳輸途徑在另一個設(shè)備或電路里產(chǎn)生相應(yīng)的電流或電壓通過傳輸途徑在另一個設(shè)備或電路里產(chǎn)生相應(yīng)的電流或電壓。因此傳輸起著把電磁能量從一個設(shè)備或電路傳送到另一個因此傳輸起著把電磁能量從一個設(shè)備或電路傳送到另一個設(shè)備或電路中去的作用。設(shè)備或電路中去的

25、作用。243、傳導(dǎo)電磁干擾頻譜、傳導(dǎo)電磁干擾頻譜 任何種類的干擾都與干擾源的功率、頻率有關(guān)。任何種類的干擾都與干擾源的功率、頻率有關(guān)。這里討論頻率問題這里討論頻率問題傳導(dǎo)頻譜。測量表明，傳導(dǎo)頻傳導(dǎo)頻譜。測量表明，傳導(dǎo)頻譜由最低可測的頻率到譜由最低可測的頻率到1GHz以上的頻譜。以上的頻譜。 通常情況下，頻率最高為幾十兆赫以下，這是因通常情況下，頻率最高為幾十兆赫以下，這是因為當(dāng)頻率升高時，由于導(dǎo)體損耗以及布線電感和分布為當(dāng)頻率升高時，由于導(dǎo)體損耗以及布線電感和分布電容的作用，使傳導(dǎo)電流大為衰減。電容的作用，使傳導(dǎo)電流大為衰減。25 傳導(dǎo)干擾源及傳導(dǎo)干擾頻譜264 4、抑制傳導(dǎo)干擾的有效辦法、抑

26、制傳導(dǎo)干擾的有效辦法構(gòu)成干擾的三要素是干擾源、傳輸通道、接收器。構(gòu)成干擾的三要素是干擾源、傳輸通道、接收器。因而，抑制傳導(dǎo)干擾也應(yīng)從這三個方面著手研究。因而，抑制傳導(dǎo)干擾也應(yīng)從這三個方面著手研究。A A）傳導(dǎo)干擾源的處理傳導(dǎo)干擾源的處理 (1) (1)如果傳導(dǎo)干擾源是產(chǎn)生強(qiáng)電磁場元件，如線圈、變壓器等，如果傳導(dǎo)干擾源是產(chǎn)生強(qiáng)電磁場元件，如線圈、變壓器等，在在布置時布置時應(yīng)應(yīng)遠(yuǎn)離接收器或加以屏蔽遠(yuǎn)離接收器或加以屏蔽。 (2) (2)如果傳導(dǎo)干擾源是頻率相同的電路，如接收機(jī)的高頻放大、如果傳導(dǎo)干擾源是頻率相同的電路，如接收機(jī)的高頻放大、輸入及振蕩電路，它們之間的交鏈容易引起自激振蕩，因此輸入及振蕩

27、電路，它們之間的交鏈容易引起自激振蕩，因此布置布置應(yīng)相隔遠(yuǎn)些應(yīng)相隔遠(yuǎn)些。 (3) (3)移去移去對系統(tǒng)工作對系統(tǒng)工作無用的無用的、有潛在的干擾設(shè)備的、有潛在的干擾設(shè)備的電源電源。 (4) (4)應(yīng)應(yīng)盡可能使設(shè)備工作在設(shè)計曲線線性最好的部分盡可能使設(shè)備工作在設(shè)計曲線線性最好的部分，以便輸，以便輸出所含諧波分量最小。出所含諧波分量最小。27(5)(5)如果干擾源的工作波形是脈沖形狀，應(yīng)控制躍變時間如果干擾源的工作波形是脈沖形狀，應(yīng)控制躍變時間。因。因為當(dāng)脈沖上升沿較慢且持續(xù)時間較長時，產(chǎn)生的電磁干擾最小，為當(dāng)脈沖上升沿較慢且持續(xù)時間較長時，產(chǎn)生的電磁干擾最小，隨著脈沖寬度減少且上升時間縮短，脈沖中

28、的高頻成分的幅度將隨著脈沖寬度減少且上升時間縮短，脈沖中的高頻成分的幅度將增加。增加。 所以一個控制裝置或其他脈沖的上升時間只需快到能在指定所以一個控制裝置或其他脈沖的上升時間只需快到能在指定的時間內(nèi)保證可靠工作即可。的時間內(nèi)保證可靠工作即可。不要使振蕩器和開關(guān)器件的工作速度高于性能所需要的速度。不要使振蕩器和開關(guān)器件的工作速度高于性能所需要的速度。(6)(6)電弧放電：當(dāng)兩個物體之間的電位差大到足以使它們之間電弧放電：當(dāng)兩個物體之間的電位差大到足以使它們之間的絕緣擊穿時就會產(chǎn)生電弧。因此的絕緣擊穿時就會產(chǎn)生電弧。因此要盡量避免出現(xiàn)電弧放電要盡量避免出現(xiàn)電弧放電。電弧放電的能量取決于產(chǎn)生放電現(xiàn)

29、象的觸點(diǎn)閉合的形式，因電弧放電的能量取決于產(chǎn)生放電現(xiàn)象的觸點(diǎn)閉合的形式，因而要選擇好觸點(diǎn)的形式。而要選擇好觸點(diǎn)的形式。 28B）傳輸通道的處理傳輸通道的處理(1)(1)縮短電磁干擾傳輸通道的長度，使電路中的導(dǎo)線盡量短；縮短電磁干擾傳輸通道的長度，使電路中的導(dǎo)線盡量短；(2)(2)將帶有電磁干擾的導(dǎo)線和元件與連接接收器的布線隔離；將帶有電磁干擾的導(dǎo)線和元件與連接接收器的布線隔離；(3)(3)將將帶有電磁干擾的元件的回線與接收器回線隔離開來；帶有電磁干擾的元件的回線與接收器回線隔離開來；(4)(4)用粗的隔離線和隔離套來減少級間的電容耦合；用粗的隔離線和隔離套來減少級間的電容耦合；(5)(5)各級

30、電路的連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能縮短，尤其是高頻電路布置；各級電路的連接導(dǎo)線應(yīng)盡可能縮短，尤其是高頻電路布置；(6)(6)對高頻電路，應(yīng)盡量避免平行排列導(dǎo)線，特別不能像低頻對高頻電路，應(yīng)盡量避免平行排列導(dǎo)線，特別不能像低頻電路那樣將各種導(dǎo)線扎成一束。一些可能引起交鏈的導(dǎo)線，如電路那樣將各種導(dǎo)線扎成一束。一些可能引起交鏈的導(dǎo)線，如晶體管晶體管c c、b b極引出導(dǎo)線，放大器的輸入輸出導(dǎo)線，應(yīng)盡量避免極引出導(dǎo)線，放大器的輸入輸出導(dǎo)線，應(yīng)盡量避免相距過近和平行排列；相距過近和平行排列；29(7) (7) 減小引線電感，以使感應(yīng)電壓減到最小。當(dāng)頻率升到高頻減小引線電感，以使感應(yīng)電壓減到最小。當(dāng)頻率升到高頻時，引

31、線會呈現(xiàn)串聯(lián)電感，甚至合成電阻也會出現(xiàn)引線電感，這時，引線會呈現(xiàn)串聯(lián)電感，甚至合成電阻也會出現(xiàn)引線電感，這些電感再加上雜散電容則可能形成并聯(lián)諧振回路。由于介質(zhì)損耗些電感再加上雜散電容則可能形成并聯(lián)諧振回路。由于介質(zhì)損耗電容器也會呈現(xiàn)串聯(lián)電阻，并有引線電感，因此，在設(shè)備的布線電容器也會呈現(xiàn)串聯(lián)電阻，并有引線電感，因此，在設(shè)備的布線設(shè)計時，必須十分注意，以減少這些效應(yīng)；設(shè)計時，必須十分注意，以減少這些效應(yīng)；(8)(8)產(chǎn)生電磁干擾的元件應(yīng)盡量靠近與它們相關(guān)聯(lián)的負(fù)載，以產(chǎn)生電磁干擾的元件應(yīng)盡量靠近與它們相關(guān)聯(lián)的負(fù)載，以使耦合路徑最短；使耦合路徑最短；(9)(9)由同一電源總線饋電的幾個設(shè)備之間，必須

32、用旁路電容去由同一電源總線饋電的幾個設(shè)備之間，必須用旁路電容去耦。在干擾極嚴(yán)重的情況下，可以用齊納二極管或分別供電的方耦。在干擾極嚴(yán)重的情況下，可以用齊納二極管或分別供電的方法來隔離設(shè)備間的耦合。有時需要對潛在的干擾源法來隔離設(shè)備間的耦合。有時需要對潛在的干擾源( (如觸發(fā)器及如觸發(fā)器及其他數(shù)字電路其他數(shù)字電路) )和敏感器件和敏感器件( (如低電平場效應(yīng)晶體管放大器如低電平場效應(yīng)晶體管放大器) )專門專門去耦；去耦；(10)(10)濾波器對于防止干擾以及把信道中的能量輸送到指定的濾波器對于防止干擾以及把信道中的能量輸送到指定的設(shè)備上是很重要的。例如，電源線濾波器應(yīng)該安裝在靠近直流電設(shè)備上是很

33、重要的。例如，電源線濾波器應(yīng)該安裝在靠近直流電動機(jī)處，把動機(jī)處，把型濾波器接到電動機(jī)上能使射頻電流和電動機(jī)的地型濾波器接到電動機(jī)上能使射頻電流和電動機(jī)的地短接。短接。30C）接收器處理接收器處理(1)盡量少用低電平器件，只使用完成任務(wù)所需的盡量少用低電平器件，只使用完成任務(wù)所需的靈敏度。靈敏度。(2)移去那些在系統(tǒng)工作時不需要的接收器的電源。移去那些在系統(tǒng)工作時不需要的接收器的電源。(3)對電磁場感應(yīng)敏感的接收器如果可能的話可加屏對電磁場感應(yīng)敏感的接收器如果可能的話可加屏蔽。蔽。傳導(dǎo)干擾源的處理方法同樣適用于接收器！傳導(dǎo)干擾源的處理方法同樣適用于接收器！31D）高速電路印制版（高速電路印制版（

34、PCB）電磁兼容設(shè)計舉例電磁兼容設(shè)計舉例 系統(tǒng)時鐘速度的提高系統(tǒng)時鐘速度的提高 布線密度的提高布線密度的提高 信號完整性問題信號完整性問題 EMC中的串?dāng)_、非預(yù)期響應(yīng)中的串?dāng)_、非預(yù)期響應(yīng) 建立元器件的仿真模型假設(shè)性仿真確定布線參數(shù)約束系統(tǒng)布線及線仿真板級仿真32 ：當(dāng)騷擾源（系統(tǒng)當(dāng)騷擾源（系統(tǒng)1 1輸出）與受害者（系統(tǒng)輸出）與受害者（系統(tǒng)2 2輸人）共用一輸人）共用一個地時，則由于個地時，則由于A A的輸出電流流過的輸出電流流過X XX X段的公共阻抗，在段的公共阻抗，在B B的輸人端的輸人端產(chǎn)生電壓。公共阻抗僅僅是由一段導(dǎo)線或印制板走線產(chǎn)生的。產(chǎn)生電壓。公共阻抗僅僅是由一段導(dǎo)線或印制板走線產(chǎn)

35、生的。 因為導(dǎo)線的阻抗呈感性，因此輸出中的高頻或高因為導(dǎo)線的阻抗呈感性，因此輸出中的高頻或高dididtdt分量分量將更容易耦合。當(dāng)輸出和輸人在同一系統(tǒng)時，公共阻抗構(gòu)成亂真反將更容易耦合。當(dāng)輸出和輸人在同一系統(tǒng)時，公共阻抗構(gòu)成亂真反饋通路，這可能導(dǎo)致振蕩。饋通路，這可能導(dǎo)致振蕩。33 解決方法如圖所示，在這個方法中，分別連接兩個電路，因解決方法如圖所示，在這個方法中，分別連接兩個電路，因而在兩個電路之間沒有公共通路，也就沒有公共阻抗。這個方法而在兩個電路之間沒有公共通路，也就沒有公共阻抗。這個方法的代價是多用一根導(dǎo)線。這個方法可用于任何包含公共阻抗的電的代價是多用一根導(dǎo)線。這個方法可用于任何包

36、含公共阻抗的電路，例如電源匯流條連接。大地是公認(rèn)的最常見的公用阻抗因素，路，例如電源匯流條連接。大地是公認(rèn)的最常見的公用阻抗因素，但在電路圖中表示不出來。但在電路圖中表示不出來。 34二、輻射干擾源及輻射干擾源數(shù)學(xué)模型二、輻射干擾源及輻射干擾源數(shù)學(xué)模型（一）（一）輻射干擾輻射干擾輻射干擾是指以電磁波形式傳播的干擾。這類輻射干擾是指以電磁波形式傳播的干擾。這類干擾的能量干擾的能量是由干擾源輻射出來是由干擾源輻射出來，通過介質(zhì)通過介質(zhì)( (包括自由空間包括自由空間) )以電磁波的特以電磁波的特性和規(guī)律傳播性和規(guī)律傳播的。是否構(gòu)成輻射干擾，應(yīng)由構(gòu)成輻射干擾的三的。是否構(gòu)成輻射干擾，應(yīng)由構(gòu)成輻射干擾的

37、三要素來考慮：要素來考慮： 輻射干擾源向外輻射能量的特性輻射干擾源向外輻射能量的特性，如方向性、極化、調(diào)制，如方向性、極化、調(diào)制特性、帶寬等；特性、帶寬等； 輻射干擾傳輸通道輻射干擾傳輸通道，即介質(zhì)，即介質(zhì)( (包括自由空間包括自由空間) )對電磁波能量對電磁波能量的損耗程度；的損耗程度； 輻射干擾接收器的敏感度輻射干擾接收器的敏感度、方向性、極化、選擇性、帶寬、方向性、極化、選擇性、帶寬等。等。351、輻射干擾源輻射干擾源構(gòu)成輻射干擾源有兩個條件：構(gòu)成輻射干擾源有兩個條件：一個是有一個是有產(chǎn)生電磁波的源泉產(chǎn)生電磁波的源泉；另一個是；另一個是能把這個電能把這個電磁波能量輻射出去的裝置磁波能量輻

38、射出去的裝置。不是任何裝置都能輻射電磁波，其結(jié)構(gòu)必須是開放不是任何裝置都能輻射電磁波，其結(jié)構(gòu)必須是開放式的，幾何尺寸和電磁波的波長必須是在同一量級的。式的，幾何尺寸和電磁波的波長必須是在同一量級的。顯然，顯然，各種天線是輻射電磁波最有效的設(shè)備各種天線是輻射電磁波最有效的設(shè)備。除此之外，除此之外，任何布線、結(jié)構(gòu)件、元件、部件滿足上任何布線、結(jié)構(gòu)件、元件、部件滿足上述輻射條件時，都可起著發(fā)射天線與接收天線的作用述輻射條件時，都可起著發(fā)射天線與接收天線的作用，即產(chǎn)生天線效應(yīng)。即產(chǎn)生天線效應(yīng)。36 輻射發(fā)射本身可以分為來自內(nèi)部印制電路板或其它導(dǎo)輻射發(fā)射本身可以分為來自內(nèi)部印制電路板或其它導(dǎo)線的發(fā)射，以

39、及連接設(shè)備的外部電纜上的共模電流發(fā)射。通常，線的發(fā)射，以及連接設(shè)備的外部電纜上的共模電流發(fā)射。通常，輻射（高頻）和傳導(dǎo)（低頻）之間的分界點(diǎn)在輻射（高頻）和傳導(dǎo)（低頻）之間的分界點(diǎn)在3030MHzMHz，發(fā)射又分發(fā)射又分為系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射發(fā)射和以共模電流形式出現(xiàn)在接口和電源電纜為系統(tǒng)產(chǎn)生的輻射發(fā)射和以共模電流形式出現(xiàn)在接口和電源電纜上的傳導(dǎo)發(fā)射。上的傳導(dǎo)發(fā)射。37 來自印制電路板的輻射來自印制電路板的輻射 在多數(shù)設(shè)備中，在多數(shù)設(shè)備中， PCBPCB發(fā)射源是其電路（時鐘、視頻和數(shù)據(jù)驅(qū)動發(fā)射源是其電路（時鐘、視頻和數(shù)據(jù)驅(qū)動器及振蕩器等）中流動的電流。來自器及振蕩器等）中流動的電流。來自PCBPCB的輻

40、射發(fā)射可用載有騷擾的輻射發(fā)射可用載有騷擾電流的小環(huán)天線模型描述。電流的小環(huán)天線模型描述。 當(dāng)小環(huán)尺寸接近當(dāng)小環(huán)尺寸接近4 4時，環(huán)路上不同點(diǎn)的電流相位是不同的，時，環(huán)路上不同點(diǎn)的電流相位是不同的，這個效應(yīng)可在指定點(diǎn)上降低場強(qiáng)。而在某些點(diǎn)上會加劇。這個效應(yīng)可在指定點(diǎn)上降低場強(qiáng)。而在某些點(diǎn)上會加劇。 當(dāng)一個環(huán)路在地平面上時，在距環(huán)路當(dāng)一個環(huán)路在地平面上時，在距環(huán)路1010m m處的最大電場強(qiáng)度處的最大電場強(qiáng)度與頻率的平方成正比：與頻率的平方成正比： E=263E=263 1010-12 -12 f f2 2AIAIS S 利用公式可粗略地預(yù)測已知利用公式可粗略地預(yù)測已知PCBPCB是否要加額外的屏

41、蔽是否要加額外的屏蔽。 例如，若例如，若A A10cm210cm2，IsIs20 mA20 mA，f= 50MHzf= 50MHz，電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 E E為為 4242dBVdBVm m，它超過了歐洲它超過了歐洲 B B級極限值級極限值 12 12dBdB。如果頻率和工作電如果頻率和工作電流是固定的，并且環(huán)路面積不能減小，則屏蔽是必要的。流是固定的，并且環(huán)路面積不能減小，則屏蔽是必要的。 問題思考：如何減小問題思考：如何減小PCB的數(shù)字輻射？的數(shù)字輻射？38 來自電纜的輻射 問題思考：如何減小電纜的輻射？問題思考：如何減小電纜的輻射？39 VHFVHF頻段的輻射耦合主要由電纜輻射決定，常用的

42、電纜在頻段的輻射耦合主要由電纜輻射決定，常用的電纜在3030100100MHzMHz范圍內(nèi)輻射效率比范圍內(nèi)輻射效率比PCBPCB結(jié)構(gòu)要高。這種結(jié)構(gòu)要高。這種干擾電流是由干擾電流是由PCB PCB 上上或設(shè)備中其它地方的地噪聲產(chǎn)生的共模電流或設(shè)備中其它地方的地噪聲產(chǎn)生的共模電流，共模干擾電流可能沿，共模干擾電流可能沿導(dǎo)體或沿屏蔽電纜的屏蔽體流動。導(dǎo)體或沿屏蔽電纜的屏蔽體流動。 電纜在較低頻段的輻射模型是地平面上的短單極天線。在電纜在較低頻段的輻射模型是地平面上的短單極天線。在1010m m處的電場強(qiáng)度與頻率成正比：處的電場強(qiáng)度與頻率成正比： E=1.26 E=1.26 1010-4 -4 f L

43、 If L IS S 對于對于 1 1米長的電纜，如果在米長的電纜，如果在1010m m處場強(qiáng)小于處場強(qiáng)小于4242dBVdBVm m，則共則共模電流必須小于模電流必須小于 20 20AA。 電纜輻射40輻射干擾源分類：輻射干擾源分類： 如同傳導(dǎo)干擾一樣，如同傳導(dǎo)干擾一樣，輻射干擾源也有信息輻輻射干擾源也有信息輻射干擾源和電磁噪聲輻射干擾源射干擾源和電磁噪聲輻射干擾源之分。之分。 信息輻射干擾源指的是帶有信息的無用信號信息輻射干擾源指的是帶有信息的無用信號通過輻射對接收器進(jìn)行干擾。通過輻射對接收器進(jìn)行干擾。 電磁噪聲輻射干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲輻射干擾源指的是不帶任何信息的電磁噪聲通

44、過輻射對接收器進(jìn)行干擾。電磁噪聲通過輻射對接收器進(jìn)行干擾。41A）信息輻射干擾源信息輻射干擾源常見的信息輻射干擾源有發(fā)送設(shè)備、本地振蕩器、常見的信息輻射干擾源有發(fā)送設(shè)備、本地振蕩器、設(shè)備功能的非線性等設(shè)備功能的非線性等5類。類。(1)發(fā)送設(shè)備：發(fā)送設(shè)備：發(fā)送設(shè)備通過發(fā)送天線輻射出去，有發(fā)送設(shè)備通過發(fā)送天線輻射出去，有時通過編織屏蔽層和通風(fēng)管道輻射出去，通過連接電纜時通過編織屏蔽層和通風(fēng)管道輻射出去，通過連接電纜向外輻射。向外輻射。(2)本地振蕩器：本地振蕩器：本地振蕩器和混頻器通常是由傳輸本地振蕩器和混頻器通常是由傳輸線及波導(dǎo)相連接的，這種傳輸線和波導(dǎo)，若屏蔽不好或線及波導(dǎo)相連接的，這種傳輸線

45、和波導(dǎo)，若屏蔽不好或者匹配不好，都會有電磁波能量向外輻射的。另外還有者匹配不好，都會有電磁波能量向外輻射的。另外還有本地振蕩器連接線向外輻射。本地振蕩器連接線向外輻射。42(3)設(shè)備功能非線性產(chǎn)生的輻射：設(shè)備功能非線性產(chǎn)生的輻射：所謂設(shè)備功能非線性所產(chǎn)生的輻射干擾，指的是所謂設(shè)備功能非線性所產(chǎn)生的輻射干擾，指的是電路中器件工作在非線性狀態(tài)時所產(chǎn)生的干擾。如丙電路中器件工作在非線性狀態(tài)時所產(chǎn)生的干擾。如丙類放大器、檢波器、混頻器等都工作在器件的非線性類放大器、檢波器、混頻器等都工作在器件的非線性狀態(tài)，它們的輸出端將產(chǎn)生不希望有的諧波分量和互狀態(tài)，它們的輸出端將產(chǎn)生不希望有的諧波分量和互調(diào)產(chǎn)物。調(diào)

46、產(chǎn)物。（4）信息技術(shù)設(shè)備自身輻射干擾）信息技術(shù)設(shè)備自身輻射干擾信息技術(shù)設(shè)備的作用有兩個：一個是接收輸入數(shù)信息技術(shù)設(shè)備的作用有兩個：一個是接收輸入數(shù)據(jù)；另一個是對接收的輸入數(shù)據(jù)作處理后再輸出。信據(jù)；另一個是對接收的輸入數(shù)據(jù)作處理后再輸出。信息技術(shù)設(shè)備的電源端與人機(jī)界面端都會引起輻射干擾。息技術(shù)設(shè)備的電源端與人機(jī)界面端都會引起輻射干擾。這種輻射使得在一定距離內(nèi)被截獲，造成機(jī)密的嚴(yán)重這種輻射使得在一定距離內(nèi)被截獲，造成機(jī)密的嚴(yán)重泄漏。泄漏。43 (5)核電磁脈沖輻射核電磁脈沖輻射爆炸核武器時，核輻射與周圍環(huán)境相互作用，爆炸核武器時，核輻射與周圍環(huán)境相互作用，使帶電粒子強(qiáng)烈運(yùn)動，由此產(chǎn)生核電磁脈沖。使

47、帶電粒子強(qiáng)烈運(yùn)動，由此產(chǎn)生核電磁脈沖。 這種強(qiáng)脈沖的突出特點(diǎn)是：這種強(qiáng)脈沖的突出特點(diǎn)是： 脈沖上升時間極短，僅有脈沖上升時間極短，僅有1010nsns左右；左右； 頻譜極寬，由超長波到微波波段的低端；頻譜極寬，由超長波到微波波段的低端； 脈沖的場強(qiáng)極強(qiáng)，電場強(qiáng)度為脈沖的場強(qiáng)極強(qiáng)，電場強(qiáng)度為10105 5v vm m，磁場強(qiáng)磁場強(qiáng)度為度為100100A Am m； 脈沖釋放的能量極大，可為脈沖釋放的能量極大，可為4 4x10 x109 9J J。 這樣強(qiáng)大的核電磁脈沖所產(chǎn)生的干擾和破壞作這樣強(qiáng)大的核電磁脈沖所產(chǎn)生的干擾和破壞作用是極其嚴(yán)重的。用是極其嚴(yán)重的。44核電磁脈沖輻射的危害：核電磁脈沖輻

48、射的危害：如果電子設(shè)備或系統(tǒng)天線直接接收核電磁脈沖，則：如果電子設(shè)備或系統(tǒng)天線直接接收核電磁脈沖，則： 最輕的是干擾有用信號，影響工作；最輕的是干擾有用信號，影響工作； 嚴(yán)重的則因焦耳熱使電子系統(tǒng)受到損傷和破壞。嚴(yán)重的則因焦耳熱使電子系統(tǒng)受到損傷和破壞。 核爆炸的同時將產(chǎn)生核爆炸的同時將產(chǎn)生X X射線、射線、射線、射線、粒子和核電磁脈沖，粒子和核電磁脈沖，使大氣發(fā)生異常電離，并形成附加電離區(qū)和騷擾電離層，其結(jié)果使大氣發(fā)生異常電離，并形成附加電離區(qū)和騷擾電離層，其結(jié)果會造成電波傳輸?shù)乃p、折射和反射等，將嚴(yán)重影響通信設(shè)備正會造成電波傳輸?shù)乃p、折射和反射等，將嚴(yán)重影響通信設(shè)備正常工作。常工作。

49、核電磁脈沖能傳播很遠(yuǎn)距離，比核輻射本身傳播的距離還核電磁脈沖能傳播很遠(yuǎn)距離，比核輻射本身傳播的距離還遠(yuǎn)，所以核電磁脈沖干擾、損傷和破壞區(qū)域極廣。遠(yuǎn)，所以核電磁脈沖干擾、損傷和破壞區(qū)域極廣。45B B） 電磁噪聲輻射干擾源（十六類）電磁噪聲輻射干擾源（十六類）(1)(1)銀河系無線電輻射；銀河系無線電輻射；(2)(2)太陽無線電輻射；太陽無線電輻射；(3)(3)大氣中的無線電輻射；大氣中的無線電輻射；(4)(4)閃電和雷暴的電場；閃電和雷暴的電場；(5)(5)大氣中的電流電場；大氣中的電流電場；(6)(6)大地表面的電場；大地表面的電場；(7)(7)大地內(nèi)部的電場；大地內(nèi)部的電場；(8)(8)大

50、地表面磁場；大地表面磁場；(9)大地磁層。大地磁層。大地表面磁場和大地磁層一起稱為自然磁場。大地表面磁場和大地磁層一起稱為自然磁場。46(10)(10)電力線路輻射干擾源電力線路輻射干擾源 主要產(chǎn)生兩種輻射干擾：主要產(chǎn)生兩種輻射干擾：一種是一種是絕緣子兩端局部放電所產(chǎn)生的脈沖絕緣子兩端局部放電所產(chǎn)生的脈沖，其頻率在，其頻率在100100MHzMHz以以上，而且直接向空間輻射，這種干擾的特點(diǎn)是在電壓低于上，而且直接向空間輻射，這種干擾的特點(diǎn)是在電壓低于100100kVkV的的線路上，雨天、潮濕天干擾弱，而在風(fēng)天、干燥天干擾強(qiáng)；線路上，雨天、潮濕天干擾弱，而在風(fēng)天、干燥天干擾強(qiáng)； 另一種則是另一種

51、則是輸電線電暈放電效應(yīng)輸電線電暈放電效應(yīng)，產(chǎn)生放電的原因是在尖形，產(chǎn)生放電的原因是在尖形電極的頂端附近，由于電位梯度大可產(chǎn)生火花放電，這種干擾的頻電極的頂端附近，由于電位梯度大可產(chǎn)生火花放電，這種干擾的頻率在數(shù)兆赫以下，可以直接向空間幅射或者沿傳輸線傳到較遠(yuǎn)的距率在數(shù)兆赫以下，可以直接向空間幅射或者沿傳輸線傳到較遠(yuǎn)的距離，這種干擾的特點(diǎn)是在電壓高于離，這種干擾的特點(diǎn)是在電壓高于100100kVkV的線路上，雨天、潮濕天的線路上，雨天、潮濕天干擾強(qiáng)，而在風(fēng)天、干燥天干擾弱。干擾強(qiáng)，而在風(fēng)天、干燥天干擾弱。 電力線輻射干擾對電子設(shè)備的干擾可分為兩方面電力線輻射干擾對電子設(shè)備的干擾可分為兩方面，一方

52、面電，一方面電力線產(chǎn)生的輻射干擾在空間傳輸時遇到配電線路、有線廣播線路、力線產(chǎn)生的輻射干擾在空間傳輸時遇到配電線路、有線廣播線路、通信線路等傳輸系統(tǒng)，通信線路等傳輸系統(tǒng)，干擾通過耦合干擾通過耦合后沿著這些系統(tǒng)傳輸；另一方后沿著這些系統(tǒng)傳輸；另一方面則是面則是干擾沿電力線傳輸干擾沿電力線傳輸，這會影響中波和長波的廣播和通信。，這會影響中波和長波的廣播和通信。4748國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)電磁輻射防護(hù)規(guī)定電磁輻射防護(hù)規(guī)定（GB870288）中）中規(guī)定的公眾輻射限值為規(guī)定的公眾輻射限值為49 (11) (11) 熒光燈輻射源熒光燈輻射源 熒光燈接通后電擊穿會產(chǎn)生射頻干擾。這種射頻干擾可從熒光燈接通后電擊穿

53、會產(chǎn)生射頻干擾。這種射頻干擾可從熒光燈本身或者電源線輻射出去。熒光燈外殼正確接地可以很熒光燈本身或者電源線輻射出去。熒光燈外殼正確接地可以很好地減少其輻射干擾。好地減少其輻射干擾。(12) (12) 降物靜電放電輻射干擾降物靜電放電輻射干擾 所有飛行器上產(chǎn)生的電荷以電暈放電形式放掉或者對地以所有飛行器上產(chǎn)生的電荷以電暈放電形式放掉或者對地以電弧形式放掉，這就是所謂降物靜電放電。靜電放電產(chǎn)生的電電弧形式放掉，這就是所謂降物靜電放電。靜電放電產(chǎn)生的電壓在壓在4 4x10 x104 410106 6V V之間，是一種從低頻到中頻具有連續(xù)頻譜的寬之間，是一種從低頻到中頻具有連續(xù)頻譜的寬帶干擾。這種干擾

54、的效果輕者造成干擾，重則可造成飛行器的帶干擾。這種干擾的效果輕者造成干擾，重則可造成飛行器的失事。失事。 50(13) (13) 人體靜電放電干擾人體靜電放電干擾 由人體積累的電荷照樣能形成靜電放電輻由人體積累的電荷照樣能形成靜電放電輻射干擾。它可以構(gòu)成對電子設(shè)備的金屬部分直接射干擾。它可以構(gòu)成對電子設(shè)備的金屬部分直接放電，或者通過放在機(jī)器的工作臺等金屬部件放放電，或者通過放在機(jī)器的工作臺等金屬部件放電而產(chǎn)生對設(shè)備的干擾。當(dāng)人體積累的電荷較多電而產(chǎn)生對設(shè)備的干擾。當(dāng)人體積累的電荷較多時，靜電放電的電流脈沖峰值可以達(dá)到時，靜電放電的電流脈沖峰值可以達(dá)到2020A A，這這將嚴(yán)重影響電子設(shè)備的正常

55、工作。將嚴(yán)重影響電子設(shè)備的正常工作。51 機(jī)動車干擾源機(jī)動車干擾源機(jī)動車包括電氣火車、電動汽車、汽車、有軌電車、無軌機(jī)動車包括電氣火車、電動汽車、汽車、有軌電車、無軌電車等。電車等。 干擾源包括點(diǎn)火裝置、發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓器、燈開關(guān)、電動機(jī)、干擾源包括點(diǎn)火裝置、發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓器、燈開關(guān)、電動機(jī)、喇叭以及車頂上的集電器等。集電器在車頂上沿著架空線滑動，喇叭以及車頂上的集電器等。集電器在車頂上沿著架空線滑動，有時發(fā)生跳動使集電頭瞬間離開架空線而引起打火生成脈沖干有時發(fā)生跳動使集電頭瞬間離開架空線而引起打火生成脈沖干擾。擾。 當(dāng)頻率在當(dāng)頻率在100100MHzMHz以下時，汽車的噪聲是垂直極化的，其電以下時

56、，汽車的噪聲是垂直極化的，其電平為正態(tài)分布。點(diǎn)火裝置是最強(qiáng)的寬帶干擾源，其頻率在平為正態(tài)分布。點(diǎn)火裝置是最強(qiáng)的寬帶干擾源，其頻率在1010100100MHzMHz范圍內(nèi)并有相當(dāng)大的場強(qiáng)。范圍內(nèi)并有相當(dāng)大的場強(qiáng)。52(15)周圍介質(zhì)的非線性效應(yīng)周圍介質(zhì)的非線性效應(yīng)金屬表面由于被腐蝕或者沉積化學(xué)物等原因，在表面上形金屬表面由于被腐蝕或者沉積化學(xué)物等原因，在表面上形成各種各樣非線性電阻接點(diǎn)。這種非線性電阻的作用就可以等效成各種各樣非線性電阻接點(diǎn)。這種非線性電阻的作用就可以等效成為一個混頻器，其結(jié)果會使不同信號頻率同時作用到此金屬表成為一個混頻器，其結(jié)果會使不同信號頻率同時作用到此金屬表面，從而產(chǎn)生互

57、調(diào)產(chǎn)物。然后互調(diào)產(chǎn)物再次輻射構(gòu)成輻射干擾。面，從而產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物。然后互調(diào)產(chǎn)物再次輻射構(gòu)成輻射干擾。(16)工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備的輻射干擾工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備的輻射干擾這種輻射干擾的設(shè)備應(yīng)包括工業(yè)加熱設(shè)備、醫(yī)療加熱設(shè)備、這種輻射干擾的設(shè)備應(yīng)包括工業(yè)加熱設(shè)備、醫(yī)療加熱設(shè)備、超聲波發(fā)生器、微波發(fā)生器等。這些設(shè)備可以輻射各種頻率的電超聲波發(fā)生器、微波發(fā)生器等。這些設(shè)備可以輻射各種頻率的電磁波形成輻射干擾。磁波形成輻射干擾。 53 2 2、 輻射干擾源數(shù)學(xué)模型輻射干擾源數(shù)學(xué)模型所有的所有的電磁輻射干擾源按輻射形式可歸納為兩大類電磁輻射干擾源按輻射形式可歸納為兩大類：基本基本形式和標(biāo)準(zhǔn)形式形式和標(biāo)準(zhǔn)形式。

58、 基本形式：基本形式： 基本形式包括電偶極子基本形式包括電偶極子( (電流元電流元) )和磁偶極子和磁偶極子( (磁流元磁流元) )輻射。輻射。（1）電偶極子輻射數(shù)學(xué)模型電偶極子輻射數(shù)學(xué)模型 電子設(shè)備中的電路連接導(dǎo)線和印制電路板上每根金屬線，電子設(shè)備中的電路連接導(dǎo)線和印制電路板上每根金屬線，它們的長度與電磁波的波長相比為同一數(shù)量級以上，可以起到它們的長度與電磁波的波長相比為同一數(shù)量級以上，可以起到發(fā)射天線和接收天線的作用；發(fā)射天線和接收天線的作用； 54（2）磁偶極子輻射數(shù)學(xué)模型）磁偶極子輻射數(shù)學(xué)模型電子設(shè)備中的金屬板的孔、縫隙、小槽或?qū)Ь€圓環(huán)等，具有電子設(shè)備中的金屬板的孔、縫隙、小槽或?qū)Ь€圓

59、環(huán)等，具有這些形狀的輻射源是以磁偶極子的形式出現(xiàn)的，可以起到類似這些形狀的輻射源是以磁偶極子的形式出現(xiàn)的，可以起到類似小電流環(huán)的作用；小電流環(huán)的作用； 孔隙的泄漏程度與孔隙的直線尺寸、孔的數(shù)量以及波長密切孔隙的泄漏程度與孔隙的直線尺寸、孔的數(shù)量以及波長密切相關(guān)。隨著頻率的增高，孔隙的泄漏越來越嚴(yán)重。相關(guān)。隨著頻率的增高，孔隙的泄漏越來越嚴(yán)重。 在面積相同的情況下，縫隙的泄漏比孔洞的嚴(yán)重在面積相同的情況下，縫隙的泄漏比孔洞的嚴(yán)重。當(dāng)縫隙的。當(dāng)縫隙的長度與工作波長相比擬時，縫隙就猶如天線了。長度與工作波長相比擬時，縫隙就猶如天線了。所以按屏蔽要求，所以按屏蔽要求，圓孔或矩形孔的直線尺寸應(yīng)小于圓孔或

60、矩形孔的直線尺寸應(yīng)小于1 15 5工作工作波長波長和和縫隙長度應(yīng)小于縫隙長度應(yīng)小于1 11010工作波長工作波長。但是在超高頻段或微波頻段，實(shí)現(xiàn)上述要求是很困難的，帶但是在超高頻段或微波頻段，實(shí)現(xiàn)上述要求是很困難的，帶孔的金屬板、罩和金屬網(wǎng)往往也就不具備屏蔽效能了?？椎慕饘侔濉⒄趾徒饘倬W(wǎng)往往也就不具備屏蔽效能了。55（3）標(biāo)準(zhǔn)形式數(shù)學(xué)模型）標(biāo)準(zhǔn)形式數(shù)學(xué)模型天線是輻射和接收電磁波的專用設(shè)備天線是輻射和接收電磁波的專用設(shè)備。所有天線設(shè)備按著一。所有天線設(shè)備按著一定需要向空間輻射電磁波，對不需要的方向可能構(gòu)成輻射干擾。定需要向空間輻射電磁波，對不需要的方向可能構(gòu)成輻射干擾。 天線輻射和接收電磁波是有