《电磁兼容原理、技术及应用》全套教学课件.pptx

电磁兼容原理、技术及应用;《电磁兼容原理、技术及应用》教学内容;第1章绪论;?加强电磁兼容研究具有重要意义：;1.1电磁兼容的发展;我国：起步较晚，发展很快。;1.2电磁兼容学科研究的主要内容;1.3电磁兼容设计方法;(3)系统法;1.4电磁兼容课程的特点;第2章电磁兼容基本原理;2.1电磁兼容的基本概念;国际电工技术委员会(IEC)的定义：电磁兼容是设备的一种能力。它在其电磁环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。;电磁骚扰和电磁干扰比较：两个词语过去经常混用，但两者之间有明显的区别——前者是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的结果。;?电磁兼容裕量(EMCMargin)：装置、设备或系统的抗扰性限值与骚扰源的发射限值之间的差值。;2.1.2电磁干扰三要素

;2.2电磁骚扰源;2.2.2自然骚扰源;无论是自然的或人为的电磁骚扰源，按其构成威胁的程度均可分为4类：雷电、强电磁脉冲、静电放电和开关操作，其电压、电流和时域特性见表2-1。;表2.1电磁干扰电压、电流和时域的特性;2.2.4时域和频域;周期性的梯形波：;信号频谱：;2.3电磁骚扰的传播;2.3.1电流流通路径;哪是最小阻抗路径？;电流返回路径走哪里？;2.3.2传导耦合;公共地阻抗耦合;公共电源阻抗耦合;连接导线的模型;半径为a、长度为l的圆柱导体：;矩形回路的电感;为减小传导耦合的影响，应采取如下措施：

①尽量减少与骚扰源回路的公共部分；

②采取滤波措施。;2.3.3磁场耦合;被干扰电路中的负载上的干扰电压;磁场耦合不需要直接的电连接，当骚扰信号的频率高（电流随时间变化快），被干扰电路回路面积大（互感大），被干扰电路的负载阻抗远大于其源阻抗时，磁场耦合严重。;2.3.4电场耦合;在导线2上产生的干扰电压为;通过电容耦合产生的干扰电压与骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路与被干扰电路之间的耦合电容、被干扰电路的源阻抗和负载阻抗的并联值成正比。;2.3.5辐射耦合;2.辐射场强;磁偶极子;实际的辐射体：分解，叠加。;电路产生的辐射;一对平行载流导线产生的辐射电场;差模电流产生的最大电场;3.波阻抗;波阻抗随场点到场源距离的变化;要解决辐射耦合问题，就需要正确识别和处理好无意间形成的与辐射发射和辐射接收有关的发射天线和接收天线。;常见的典型的天线结构;为减小辐射，应当避免形成有效的天线结构，或将天线的两部分短接起来；

对于回路天线，应当减小回路的面积，或使其部分回路的作用相互抵消；

对于缝隙天线，应当减小缝隙的最大尺寸（一般要小于λ/20），或采用波导结构以减少低于其截止频率的辐射。;2.4保证电磁兼容性的方法;在产品电磁兼容设计时，要注意以下几方面：①跟据使用环境获取对系统的电磁兼容性要求；

②在方案论证初期就提出产品的电磁兼容性指标；

③把电磁兼容性设计融入产品的功能设计中，而不是采取事后的补救措施；

④通过试验、测量确认系统已达到电磁兼容性要求；

⑤对产品进行跟踪调查，保证其寿命期内的电磁兼容问题。;电磁兼容设计的内容;设计思路:从电磁干扰的三要素入手，

(1)首先，充分了解电子设备可能存在的电磁骚扰源及其性质，消除或降低电磁骚扰源的参数；

(2)其次，充分分析电磁骚扰可能的传播途径，切断或削弱与电磁骚扰的耦合通路；

(3)最后，分析和认识易于接收电磁骚扰的电磁敏感电路或单元，尽量提高其承受电磁骚扰的能力。;?屏蔽技术是利用屏蔽体阻挡或减小电磁能量传输的一种技术。;3.1屏蔽原理;同轴电缆;不同电流布置;是否自包容？;消除或抑制静电场或交变电场与被干扰电路的电耦合。;2．交变电场屏蔽;屏蔽电缆;为保证屏蔽电缆的电场屏蔽效果，芯线裸露在屏蔽层之外的部分应尽量短，在电缆末端的衔接处，屏蔽层应与接头保持360°接触。;为获得好的电场屏蔽效果，应采取如下措施：;消除或抑制恒定磁场或交变磁场与被干扰回路的磁耦合;为提高导磁材料的磁场屏蔽效果，应当：;2．利用导电材料产生反向抵消磁场实现磁场屏蔽;为提高导电材料的磁场屏蔽效果，应当：;将屏蔽电缆的屏蔽层两端接地，进行磁场屏蔽;屏蔽层中的电流;利用屏蔽体阻止电磁波在空间传播。;2．吸收衰减部分电磁波进入屏蔽体后，感应涡流，削弱了该场，并产生涡流损耗，导致电磁能量衰减。;3.2屏蔽效能;完整屏蔽体是指一个完全封闭的屏蔽结构，电磁场只有穿过屏蔽体壁才能出入该封闭结构。;电磁波穿过屏蔽体时的反射与透射;2．电磁波的吸收损耗;多次反射损耗;4．屏蔽效能计算;屏蔽体上总会有门、盖、仪表