為什么要掌握電磁兼容技術

為什么要掌握電磁兼容技術第1頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月實踐電磁兼容技術課程特點：注重物理概念和應用背景，避免空洞理論和復雜公式內(nèi)容實用，立竿見影培養(yǎng)解決電磁干擾的綜合能力（基本理論、分析方法、問題解決能力等）第2頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月課程內(nèi)容電磁兼容要求（標準）與試驗方法地線造成的干擾問題與解決方法電磁屏蔽與搭接電磁干擾濾波技術線路板設計電纜設計瞬態(tài)抑制技術電磁干擾問題診斷第3頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月通過學習本課程要達到：對電磁兼容技術有全面的了解掌握常見干擾問題的診斷和解決方法（會自制簡單的試驗設備）掌握接地、濾波、屏蔽等關鍵技術在產(chǎn)品電磁兼容設計方面有明確的思路使產(chǎn)品順利通過電磁兼容試驗具備進一步學習的能力第4頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容工程師與技術員第5頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章電磁兼容標準與試驗第9頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁干擾現(xiàn)象開關電源數(shù)字脈沖電路數(shù)字視頻設備220AC第10頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月為什么要“調(diào)”電路信號畸變不能達到預期的功能信號本身失真反射損耗串擾地線、電源噪聲外界干擾（輻射、傳導）電磁兼容設計信號完整性第11頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容設計是必須的電路圖產(chǎn)品EMCSI第12頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月特殊的電磁兼容問題電磁信息發(fā)射干擾其它電子設備被別有用心的人接收，獲取信息第13頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月TEMPEST現(xiàn)象機密！機密！第14頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月保密通信系統(tǒng)中的TEMPEST終端設備加密/解密發(fā)送/接收明文明文泄漏發(fā)射明文耦合進密文明文與密文一同發(fā)射第15頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月常見干擾源雷電NEMP脈沖電路ESD無線通信感性負載通斷直流電機、變頻調(diào)速器第16頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容標準分析環(huán)境中的各種電磁干擾分析設備受電磁干擾的機理編成電磁兼容標準保證各類電子設備的正常工作及良好的電磁環(huán)境第17頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容標準的內(nèi)容電磁兼容標準干擾發(fā)射敏感度傳導輻射傳導輻射電源線信號/控制線天線端口電場磁場

電源線/信號線射頻瞬態(tài)天線端口電場磁場靜電放電第18頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容標準體系

基礎標準

電磁兼容標準

通用標準

產(chǎn)品標準被引用到被引用到第19頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月標準編號的識別國家或組織制訂單位標準編號IECCISPRCISPRPub.IECTC77IEC歐共體CENELECEN美國FCC，DOD

FCCPart,MIL-STD.日本VCCIVCCI中國質(zhì)量技術監(jiān)督局,國防部門GB-GJB-第20頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月典型電磁兼容試驗項目輻射發(fā)射（電場、磁場）輻射抗擾度（電場、磁場）傳導發(fā)射（射頻發(fā)射、電源諧波）傳導抗擾度（射頻、電快速脈沖、浪涌）靜電放電（直接、感應）第21頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容試驗場地電磁發(fā)射試驗敏感度或抗擾度試驗：開闊場（民用標準）屏蔽暗室(半無反射室)可在普通環(huán)境中，但是注意對周圍設備的影響第22頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月輻射發(fā)射測試EUT旋轉(zhuǎn)找最大面0.8m1~4m1、3、10、30米屏蔽墻測試儀第23頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月開闊場地要求長軸20米橢圓區(qū)內(nèi)無金屬物體

金屬地平面短軸17.32米天線與受試件距離10米不同的天線在1~4米高度內(nèi)變化，找出各種極化方向下的最強輻射值受試件放在0.8米高的木桌上第24頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月開闊場實景第25頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月開闊場實景馬達驅(qū)動高度掃描天線桿天線EUT防雨棚轉(zhuǎn)臺和桌子金屬網(wǎng)地面橢圓區(qū)內(nèi)沒有其它物體第26頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁屏蔽室電源濾波器通風板電纜接線板通風板第27頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容試驗室的結構帶風扇的通風板

主室輔助室2輔助室1可拆卸的濾波板或觀察窗射頻測試儀器柜電源濾波器屏蔽門刀口結構第28頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月半無反射室實景高度掃描天線桿天線金屬地板轉(zhuǎn)臺上的受試件第29頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月測量電磁干擾的天線第30頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月天線系數(shù)進行電壓與場強之間的轉(zhuǎn)換：AF=E/VE=電場強度，單位V/mV=天線端口的電壓表征了天線的在電壓與場強之間的轉(zhuǎn)換效率。不要與表征天線方向性的參數(shù)：天線增益相混淆第31頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月抗擾度試驗第32頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月抗擾度的其它測試方法第33頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月磁場發(fā)射測試第34頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月磁場敏感度試驗第35頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月傳導發(fā)射測試第36頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月LISN或AMN第37頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月LISN的電路射頻輸出射頻輸出注意瞬態(tài)高壓損壞儀器第38頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月浪涌（模擬雷電干擾）試驗波形第39頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月浪涌試驗裝置信號電纜用的耦合解耦網(wǎng)絡接電網(wǎng)接輔助設備EUT與發(fā)生器或耦合器之間的電纜小于2米保護地線要能夠承受浪涌電流第40頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月浪涌試驗內(nèi)容第41頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電快速脈沖（EFT或FTB）試驗波形雙指數(shù)脈沖15ms脈沖串(5kHz)脈沖串間隔是300ms第42頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月干擾注入方式電源脈沖輸入受試件電源線注入信號線注入耦合鉗，或在電纜上繞金屬箔，長度1米，產(chǎn)生大約100pf電容第43頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電快脈沖試驗容性卡鉗距參考地100mm,輪流卡每根電纜EUT與參考地平面之間的距離大于100mm參考地平面的每個邊要超出EUT100mm并與大地相連EUT與發(fā)生器或卡鉗之間的電源線或信號線長度小于1米脈沖群信號源連輔助設備與端接第44頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月靜電放電＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放電電流I第45頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月靜電槍電原理路人體模型電路接地端放電端放電開關放電槍核心第46頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月靜電放電試驗裝置水平耦合板>1.60.8mEUT絕緣墊垂直耦合板500mm正方形，距EUT100mm直接對EUT放電垂直板間接放電絕緣桌參考地板>1m2邊沿比耦合板外延>500mm耦合板通過470k電阻接地對于落地設備，水平耦合板=垂直耦合板，EUT放在100mm厚的絕緣板上水平板間接放電第47頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電源諧波交流輸入V輸入電壓輸入電流135791113輸入電流諧波V第48頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月非線性電流第49頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月諧波限制第50頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電源諧波測量第51頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月諧波測量儀第52頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章預備知識與基本概念第53頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月天線接收天線：將天線上的電磁波變成端口上的電壓輻射天線：將端口上的電壓變成電磁波VV第54頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月天線的應用第55頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月基本天線結構環(huán)天線偶極天線單極天線VVV第56頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月關于天線的基本術語天線系數(shù)：AF=E/V增益：天線的方向性：天線的帶寬：天線的輻射圖天線極化方向第57頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月小環(huán)天線輻射的計算小環(huán)天線：周長遠小于電流波長，電流均勻分布尺寸遠小于波長，和觀測距離環(huán)天線在自由空間對計算公式用兩個條件化簡：/2D〉1，或D〈/2/2D〈1，或D〉/2用MAXWELL方程得到輻射場的表示式第58頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)天線產(chǎn)生的輻射近場區(qū)內(nèi)（D〈/2）:H=IA/(4D3)A/m

E=Z0IA/(2D2)V/m遠場區(qū)內(nèi)（D〉/2）:H=IA/(2D)A/m

E=Z0

IA/(2D)V/m

AID第59頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月導線的輻射近場區(qū)內(nèi):H=IL/(4D2)A/m

E=Z0IL/(82D3)V/m遠場區(qū)內(nèi):H=IL/(2D)A/m

E=Z0IL/(2D)V/mILD第60頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月波阻抗的概念波阻抗377/2到觀測點距離rE/HZW=Z0（2D/）ZW=Z0=377ILAIZW=Z0（/2D)第61頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容設計—消除寄生天線電磁干擾傳導性輻射性地線信號線磁場電場環(huán)天線桿天線第62頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月寄生天線偶極天線：只要兩個體之間存在電位差，就構成了偶極天線。環(huán)天線：只要存在電流環(huán)路，就形成了一個環(huán)天線。第63頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月常見等效偶極(單極)天線機箱接地線PCBVG主板電纜子板筆記本PCB電纜沒接地的散熱片第64頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月常見環(huán)天線第65頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月用天線的概念處理問題1用天線的概念看待設備中的導體,發(fā)現(xiàn)隱蔽的天線2盡量消除這些具有天線性能的結構3不能消除時，控制天線的輻射減小環(huán)天線的面積減小兩個導體之間的射頻電壓第66頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月分貝(dB)的概念分貝的定義：分貝數(shù)＝10lgP2P1P1、P2是兩個功率數(shù)值，對于電流或電壓，定義如下：電壓增益的分貝數(shù)＝20lgV2V1電流增益的分貝數(shù)＝20lgI2I1第67頁，課件共73頁，創(chuàng)作于2023年2月用分貝表示的物理量電壓：用1V、1mV、1V為參考（例如：1V=0dBV）則單位為：dBV、dBmV、dBV等，電流：用1A、1mA、1A為參考，則：dBA、dBmA、dBA場強：用1V/m、1V/m為參考，則：dBV/m、dBV/m等，功率：用1W、1mW為參考，則：