EMC电磁屏蔽材料设计者指南——连载(一) - 硬件和射频工程师.PDF

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EMC电磁屏蔽材料设计者指南——连载(一) - 硬件和射频工程师

EMC电磁屏蔽材料设计者指南——连载(一) 1、EMC设计的紧迫性 本章讲解EMC设计的紧迫性,为本书重点介绍实际技术提供背景。首先简单介绍EMC 符合性测试的要求,然后介绍相关的法规和标准。最后复习一下电磁屏蔽的理论,以为读者 提供足够的知识来选择适当的屏蔽技术。 什么是电磁兼容性? 电磁兼容是一台设备在所处的环境中能满意地工作的能力,它既不对其它设备造成干扰, 也不受其它干扰源的影响。干扰的定义是能引起误动作或性能下降的电磁能量,今后我们称 为EMI。 任何一个电磁能量会产生扩散的球面波, 这种波在所有方向上传播。在任何一点,这 种波包含相互垂直的电场分量和磁场分量, 这两种分量都垂直于波的传播方向。这种情 况如图1-1所示。虽然如图1-2所示的 频谱中的任何频率的都能引起干扰,但主要 问题是由10KHz~1GHz 范围内的射 频能量引起的。射频干扰(RFI)是电磁 图 1-1 电磁场 干扰的一种特殊形式,光、热和X射线是电 磁能量的其它特殊形式。 图 1-2 电磁谱 电磁干扰需要两个基本条件:电磁能量源和对这个源产生的特定幅度、频率的能量敏感的 器件,称为敏感器。表1-1给出了一些常见的源和敏感器。另外,在源和敏感器之间还需 要传播路径来传输能量。电磁干扰屏蔽通常改变电磁能量传播路径来达到的。 表 1.1 电磁干扰源和敏感器 电磁干扰源 电磁干扰敏感器 电视和广播 航空导航系统 等幅波发射机 微处理器 电气马达 高保真设备 遥控单元 计算机 电焊装置 等幅波接收机 电气设备 心脏起搏器 发动机点火系统 电子测量设备 雷达发射机 广播和电视接收机 电动工具 电子车库门 电磁干扰分为两类:辐射干扰和传导干扰,这是由传播路径的类型来定的。 当一个器件发射的能量,通常是射频能量,通过空间到达敏感器时,称为辐射干扰。干扰 源既可以是受干扰系统中的一部分,也可以是完全电气隔离的单元。传导干扰的产生是因为 源与敏感器之间有电磁线或信号电缆连接,干扰沿着电缆从一个单元传到另一个单元。传导 干扰经常会影响设备的电源,这可以通过滤波器来控制。辐射干扰能影响设备中的任何信号 路径,其屏蔽有较大难度。 辐射电磁能量成为电磁干扰的机理可以由法拉第定律来解释。这个定律表明当一个变化的 电场作用于一个导体时,在这个导体上会感应出电流。这个电流与工作电流无关,但是电路 会象与工作电流一样来接收这个电流并发生响应。换句话说,随机的射频信号能够向计算机 发出指令,使程序发生变化。 技术驱动力 有许多因素使EMC成为电子设备设计中重要的内容。 首先,日益增多的电子设备带来了许多电磁干扰源和敏感器,这增加了潜在的干扰。

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