二、电磁兼容论基础1 ppt课件.ppt

第2章 电磁兼容理论基础 2.1各种信号的频谱分析 2.2电路与磁路 2.3电磁场原理 2.4电磁兼容的单位及换算 信号的分类 信号 傅立叶正变换 在连续域傅里叶级数可表示为具有无限多个频谱分量，而在离散域只含有有限个谐波分量； 各谐波复振幅的傅里叶系数是复指数序列各谐波分量的复振幅，反映了各谐波分量的幅度和相位，用它可以表示离散时间周期信号的频谱； 离散时间周期信号的频谱是周期性离散频谱。 电场强度的分贝单位 磁场强度的分贝单位 功率密度的分贝单位 dBuV/m、dBmV/m、 dBV/m dBuA/m、dBmA/m、 dBA/m dBmW/m2 2、电场强度、磁场强度的分贝单位 分贝制单位在电磁干扰场强计量测试中的用法： ①表示信号传输系统中任意两点间功率（或电压）的相对大小，或空间某两点电磁干扰场强的相对大小 ②在指定参考电平（电压或电场强度）时，可用分贝表示电压或电场强度的绝对值。此参考电平通称为零电平 ③用分贝表示电压或场强的误差大小 注意：有些分贝制单位不能直接相加减 例如：40dBu+ 40dBu≠ 80dBu 因为40dBu=100uV， 40dBu+ 40dBu=200uV 20lg200=46dBu≠ 80dBu 例如：0dBu+ 0dBu≠ 0dBu 因为0dBu=1mW， 0dBu+ 0dBu=2mW 10lg2=3dBm≠ 0dBu 4、分贝单位在实际工程中的应用 当设备的电磁骚扰不能满足有关EMC标准规定的限值时，就要对设备产生超标发射的原因进行分析，然后进行排除。 如经过初步分析，认为一个系统出现辐射发射超标的原因可能有4个： 1、主机与键盘之间的互连电缆（电缆1）上的共模电流产生的辐射 2、主机与打印机之间的互连电缆（电缆2）上的共模电流产生的辐射 3、机箱面板与机箱基体之间的缝隙（开口1）产生的泄漏 4、某显示窗口（开口2）产生的泄漏 诊断时： 1、在电缆1上套一个铁氧体磁环，以减小共模辐射，发现频谱仪屏幕上显示的信号并没有明显减小。认为电缆1不是一个主要的泄漏源。 2、取下铁氧体磁环，套在电缆2上，发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。认为电缆2也不是一个主要的泄漏源。 3、用屏蔽胶带将开口1堵上，发现频谱仪屏幕上显示的信号没有明显减小。认为开口1不是主要泄漏源。 4、将屏蔽胶带取下，堵到开口2上，频谱仪上的显示信号还没有减小。 如此诊断失误的原因： 测试人员忽视了频谱分析仪显示的信号幅度是以dB为单位显示的。 分析： 假设这4个泄漏源所占的成分各占1/4，并且在每个辐射源上采取的措施能够将这个辐射源完全抑制掉，则采取以上4个措施中的一个时，频谱仪上显示信号降低的幅度为： 幅度减小这么少，显然是微不足道，但却已经将泄漏减少了25%。 假设一个系统在测试时出现了传导骚扰超标，使系统不能满足EMC标准中对传导骚扰的限值，经过初步分析，原因可能有4个，它们分别是： （1）“变压器”问题产生； （2）电源中“开关管”产生； （3）“PCB”设计缺陷产生； （4）“辅助设备”产生。 步骤一：去掉“变压器”有关因素 测试结果没有明显减小 。于是认为“变压器”不是一个导致传导骚扰超标的主要原因，将“变压器”的改动撤销。 步骤二：去掉“开关管”有关因素 测试结果没有明显减小 。于是认为“开关管”不是一个导致传导骚扰超标的主要原因。 步骤二：去掉“PCB”有关因素 测试结果几乎没有减小 。于是认为“PCB”不是一个导致传导骚扰超标的主要原因。 到此为止还未能解决这个产品的传导骚扰问题，这是因为测试人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度（测试结果）是以dB为单位显示的。那么为什么会有这种现象？ 假如： 因“变压器”问题产生的传导骚扰电平为Vn； 因电源中“开关管”产生的传导骚扰电平为0.7Vn； 因“PCB”设计缺陷产生的传导骚扰电平为0.1Vn； 因“辅助设备”产生的传导骚扰电平为0.01Vn。 同时去掉“变压器”有关因素和去掉“开关管”有关因素后，测试结果就会有明显的改善。 * EMC theory and application 一、信号的频谱分析 连续时间周期信号分析：在满足狄里赫利（Dirichlet）条件下，信号可表示为傅里叶级数： 或 三个特征：基频、各谐波的幅度和相位。 或 离散性：由不连续的谱线组成，每一条线代表一个正弦分量 谐波性：每一条线只能出现在基频的整数倍的频率上 收敛性：各次谐波的幅值大小随着频率的增加而逐渐减小 连续时间非周期信号分析 周期趋于无限的连续时间周期信号 周期信号的频谱是离散的复频域，表示的是每个谐波分量（单一频率）的复振频 连续时间非周期信号 非周期信号的频率是连续的频谱，表示的是每单位带宽内所有谐波分量合成的复振