電磁干擾與電磁兼容技術

電磁干擾與電磁兼容技術第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電磁輻射的危害

二、電磁干擾概述

三、電磁敏感性

四、電磁兼容性概述

五、電磁兼容測量內容

六、屏蔽技術

七、濾波技術

八、接地技術

九、電磁兼容設計

十、頻譜管理

第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電磁輻射的危害

隨著科學技術的發(fā)展，越來越多的電子、電氣設備進入了我們生活和生產的各個領域……，這些設備在正常運行的同時也向外輻射電磁能量，可能對其他設備產生不良的影響，甚至造成嚴重的危害，這就是電磁干擾。據(jù)統(tǒng)計，全世界空間電磁能量平均每年增長7－14％。在有限的空間和有限的頻率資源條件下，由于各種電子，電氣設備的數(shù)量與日俱增，使用的密集程度越來越大，電磁干擾的嚴重性就越來越突出。

電磁能的廣泛應用一方面推動了社會的進步，豐富了人類的物質文化生活,同時也使空間各種頻率的電磁輻射越來越強，對人類造成了危害：

①、干擾廣播、電視、通信信號的接收；

②、干擾電子儀器、設備的正常工作，可能造成信息失誤、

控制失靈等事故；

③、可能引燃一些易燃易爆物質，引起爆炸和火災；

④、較強的電磁輻射對人體的健康有很大的影響。

第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：美國研制B1轟炸機時電子設備之間的電磁

干擾。

例2：民兵Ⅰ導彈的飛行故障。

例3．廣州白云機場的導航系統(tǒng)受到嚴重的干擾。第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

例4：電磁輻射對人體的影響

1、生物體對電磁輻射能量的吸收

①、電離輻射和非電離輻射

電磁輻射的量子能量w＝hfh＝6.62×10-34J·S普朗克常數(shù)。

f＞3×1015Hz量子的能量可以使原子和分子電離――電離輻射，例如X射線輻射、γ射線輻射，

f＜3×1015Hz

量子的能量不能使原子和分子電離――非電離輻射。

電磁干擾和電磁污染一般屬于非電離輻射。

第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

②、比吸收率（SAR）specificenergyabsorptionrate

定義：生物體單位時間內、單位質量吸收的電磁輻

射能量（W/kg）

ρ：生物體密度，即單位時間內、單位體積吸收

的電磁輻射能量，

σ：電導率

E：電場強度振幅

生物體吸收輻射場能量，引起體溫（或局部體溫）升高。

③、諧振吸收

當輻射頻率與生物體（或某些器官,例如眼睛、大腦）的固有頻率諧振時，吸收最強。人體固有諧振頻率的范圍大約為30M～3000MHz，一般成年人的諧振吸收頻率約為400MHz。第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、電磁輻射對人體的影響

目前，一般認為電磁輻射對人體的影響包括三個方面：

①、熱效應

輻射功能密度S＞10mW/cm2（E＞110V/m），人體吸收的輻射能轉化為熱量，超過人體體溫調節(jié)能力時，會引起人體（或局部組織）體溫明顯升高，或引起生理功能紊亂（人的體溫每升高一度，基礎代謝增加約5~14%，組織中的氧的需求量增加50~100%）。熱效應首先損傷人體上對熱比較敏感的器官，例如眼睛、大腦、男性生殖器等，例如可導致白內障（＞300mW/cm2）。

S＜10mW/cm2，不會引起體溫明顯的升高，但可能使體內局部小范圍內出現(xiàn)顯著的能量吸收（諧振吸收），引起生理功能的障礙。

第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

②、非熱效應

S＜1mW/cm2（E＜61.4V/m），長時間照射也不會引起體溫明顯的升高，但會出現(xiàn)煩躁、頭暈、疲勞、失眠、記憶力減退、脫發(fā)、白血球升高、植物神經功能紊亂、腦電圖和心電圖的變化等癥狀。這些一般稱為電磁輻射的非熱效應，這些癥狀在脫離輻射源后一般是可以逐漸恢復的。

③、三致作用（致癌、致畸、致突變作用）

這是電磁輻射的遠期效應，在國內外已經引起了重視，但尚無一致的意見。一些研究者的實驗表明：長時間的電磁輻射可能誘發(fā)癌癥，也可能引起染色體的畸變，具有致畸、致突變作用。

第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

④、決定電磁輻射對生物體影響程度的幾個因素

a、場強：場強越大，影響越大。

b、頻率：在諧振吸收頻率處，影響最大。一般是頻率升

高，影響增大，微波段影響最大。

c、作用時間：電磁輻射對生物體的影響具有積累作用，

作用時間越長，影響越大。

d、與輻射源的距離:對于偶極子天線，在天線近區(qū)E∝1/r3，

在天線遠區(qū)E∝1/r，輻射場強隨距離

的增大迅速衰減，影響減小。

e、環(huán)境溫度和濕度：溫度高、濕度大，生物體不易散熱，

影響增大。

f、輻射特性：脈沖波比連續(xù)波的影響大。

第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

⑤、電磁輻射防護限值

國家標準《電磁輻射防護規(guī)定》（GB8702－88）中規(guī)定的公眾輻射限值為：

公眾輻射限值是指在一天24小時內，電磁輻射場量在任意連續(xù)6分鐘內的平均值應符合表中的要求，全身平均的比吸收率（SAR）應小于0.02W/kg。

第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電磁干擾概述

㈠、定義：任何可能引起裝置、設備或系統(tǒng)性能降低的

電磁現(xiàn)象。（國標GB/T4365-1995）

㈡、電磁干擾的分類

1、按傳播途徑分類

傳導干擾：通過電路耦合的干擾。（例如導線傳輸、

電容耦合、電感耦合。）

輻射干擾：通過空間傳輸?shù)母蓴_。

2、按干擾的來源分類

⑴、自然干擾圖2－2

①、雷電：干擾信號的頻率：10～100kHz。

②、宇宙干擾：來自太陽和其他星系的電磁噪聲,干擾信

號的頻率：幾十M～幾十GHz。例如太陽黑子活動造

成的無線電干擾，可造成通信中斷。

⑵、人為干擾第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、按信號的功能分類

功能性干擾：設備正常工作時產生的信號對其它設備

的干擾。

非功能性干擾：無用的電磁泄漏產生的干擾。

4、按場的性質分類：電場干擾，磁場干擾

5、按干擾的特性分類

頻率：射頻干擾（低頻、高頻、微波）

工頻干擾（50Hz）

靜態(tài)場干擾（靜電場、恒定磁場）。

波形：連續(xù)波干擾、脈沖波干擾。

帶寬：寬帶干擾、窄帶干擾。

周期性：有規(guī)則干擾：周期性干擾信號

非周期性干擾信號

隨機干擾

第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

㈢、產生電磁干擾的三個要素

①、電磁干擾源。

②、對此類干擾敏感的儀器設備（被干擾體）。

③、干擾信號耦合的通道（傳播途徑：傳導、輻

射）。

第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月㈣、系統(tǒng)內部的干擾與系統(tǒng)之間的干擾

①、系統(tǒng)內部的干擾：系統(tǒng)內一部分電路對另一部分電

路的干擾。

例1汽車內發(fā)動機點火系統(tǒng)對車內通信系統(tǒng)的干擾。

例2電路板上振蕩電路對其它單元電路的干擾。

②、系統(tǒng)之間的干擾：一個系統(tǒng)對另一個系統(tǒng)的干擾。

例1計算機對收音機的干擾。

例2高壓輸電線路對通信線路的干擾。

㈤、干擾信號的傳播

1、干擾信號，由干擾源發(fā)生，經過一定的傳播途徑到達

接收機，造成干擾。

第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、電磁干擾耦合模型（右圖）

C：電容耦合，

L：電感耦合，

Z：共阻抗耦合，

NC：近場耦合，

FR：遠場輻射。

第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

三、電磁敏感性（抗擾性）

1、定義

①、電磁敏感性：電子設備或系統(tǒng)對電磁干擾的

響應特性，

電磁敏感性越高，抗干擾能力越低。

傳導敏感性：對傳導干擾……，

輻射敏感性：對輻射干擾……。

②、電磁抗擾性：設備或系統(tǒng)抵制電磁干擾的能力。

2、敏感頻率和抗擾度允許值

①、敏感頻率：在該頻率上，設備對電磁干擾的響應比

較敏感。

第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月②、抗擾度允許值：導致設備或系統(tǒng)性能下降的干擾信號

的幅值（可以是電壓、電流、電場強度、磁場強度、功率密度……）。

例如：在國標GB／T13838－92中

聲音和電視廣播接收機的音頻功能輻射抗擾度允許值：

0.15～150MHz，125dB（μV／m）。

電視廣播接收機的接收功能輻射抗擾度允許值：

48.5～92MHz，109dB（μV／m），

92～150MHz，125dB（μV／m）。

3、電磁干擾安全系數(shù)

定義，

，也可用dB表示。第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：對于干擾電壓，

對于干擾場強，

對于干擾功率密度，

在美國軍用標準中規(guī)定：

系統(tǒng)的電磁干擾安全系數(shù)m≥6dB，

武器和電爆裝置m≥20dB。

4、電磁兼容的條件：

①、干擾源產生的電磁干擾滿足規(guī)定的限值，

③、敏感設備具有規(guī)定的抗干擾能力。第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月四、電磁兼容性概述

1、電磁兼容的定義

采用一定的技術手段，使同一電磁環(huán)境中的各種電子、電氣設備都能正常工作，并且不干擾其他設備的正常工作，這就是電磁兼容（英文：ElectromagneticCompatibility，縮寫為EMC)。在國家標準GB/T4365-1995中對電磁兼容嚴格的定義是：設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。

①、設備對來自外部環(huán)境的電磁干擾必須具有一定的承受

能力（抗擾度）。

②、設備在正常工作時產生的電磁干擾不超過一定的限值，

不干擾其它設備的正常工作。

第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月例：共用天線系統(tǒng)的電磁兼容。

⑴、系統(tǒng)簡介圖4一1

第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

一組天線（各頻道)，寬帶放大器，變頻器（可以把一個頻道的電視信號轉換到另一個頻道），同軸傳輸線，多終端接收機（電視機、調頻廣播接收機)。

⑵、外部電磁兼容問題

①、外部電磁噪聲的干擾，例如房間中家用電器的電磁干擾

（輻射、通過電源線傳導）。

②、系統(tǒng)內各設備的電磁噪聲對外部設備的干擾（輻射，通

過電源線傳導）。

⑶、內部電磁兼容問題

最突出的是變頻器和各接收機本振產生的電磁干擾（基波、各次諧波，輻射，通過電源線傳導）。

第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2、電磁兼容研究涉及的領域

電磁兼容性學科研究的對象不僅限于各種電子、電氣設備，而且包括各種電磁環(huán)境(自然電磁干擾、核電磁脈沖、靜電放電、人為電磁輻射等）對人體的生態(tài)效應，信息處理設備因電磁泄漏造成的泄密等等。

電磁兼容性涉及的領域十分廣泛，通信、廣播電視、科學儀器、信息設備、航空、航天、機車、艦船、電力、軍工、醫(yī)療設備、計算機、家用電器等領域中都存在電磁干擾和電磁兼容性問題。下表是參加全國電磁兼容學術會議的學術團體：

第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月電磁兼容性學科涉及的理論基礎包括電磁場理論、天線與電波傳播、電路理論、通信技術、材料科學、生物醫(yī)學等等，所以電磁兼容性學科是一門實用性很強的綜合性的前沿學科。

為了實現(xiàn)儀器設備之間的電磁兼容，國家針對各種電子、電器產品已經頒布了一系列強制性的電磁兼容執(zhí)行標準。電磁兼容技術貫穿于電子、電器產品設計、制造、檢驗、銷售的全過程。圖1－1是表示產品投資效益的曲線，可以看出：電磁兼容問題解決得越早，投資效

益越高。如果在產品的立項、設計階段就解決了電磁兼容技術，電磁兼容措施的有效性最高，產品的成本最低。如果產品已經成批的制造出來了，才發(fā)現(xiàn)不符合國家的電磁兼容標準，在采取補救措施，產品的成本就會大大提高。第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3、電磁兼容研究機構例如

①、國際電工委員會(IEC)，制定了一系列電磁兼容標準：

IEC61000標準。

②、國際無線電干擾專門委員會(CISPR)，下設7個分委

員會，將有使用價值的研究報告發(fā)表在一系列的

CISPR出版物上，成為世界各因公認的電磁兼容性

的標準和規(guī)范，

③、電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE），出版電磁兼容性

專業(yè)期刊:IEEETransactionsonEMC，定期召開國

際電磁兼容學術會議。

④、中國電子學會、中國通信學會、中國電工技術學會、

中國電機工程學會等許多一級學會下都設有電磁兼

容專委會。第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4、電磁兼容性標準和規(guī)范

⑴、我國制定了一系列電磁兼容國家標準和行業(yè)標準。

例如:GB／T4365-1995電磁兼容術語；

GB／T6113-1995無線電干擾和抗擾度測量設備

規(guī)范；

GB／T3907-83工業(yè)無線電干擾基本測量方法；

GB／T15658-1995城市無線電噪聲測量方法；

GB／T8702-88電磁輻射防護規(guī)定；

GB／T4824-1996工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)射頻設

備電磁騷擾特性的測量方法和

限值；

GB9254-88信息技術設備的無線電干擾極

限值和測量方法。

第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵、標準和規(guī)范的內容

①、規(guī)定名詞術語；

②、規(guī)定電磁發(fā)射和敏感度的極限值；

③、規(guī)定統(tǒng)一的測量方法；

④、規(guī)定電磁兼容性控制方法或設計規(guī)范；

⑶、影響比較大的國外標準

例如：美國FCC(聯(lián)邦通信委員會)標準;

美國軍用電磁兼容標準;

歐洲EMC標準。

第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月5、電磁兼容的實施

⑴、組織措施：頻譜的分配和管理（十）。

⑵、技術措施：對三種常用的方法的評述。

①、問題解決法：先進行系統(tǒng)的設計和制造，出現(xiàn)了電

磁干擾問題再逐個解決，這樣需要修改設備的電路

或結構，抑制干擾措施的有效性低，成本高。

②、規(guī)范法:按電磁兼容性的標準和規(guī)范進行系統(tǒng)或設備

的設計和制造?？稍谝欢ǔ潭壬项A防電磁干擾問題

的出現(xiàn)，但是由于標準和規(guī)范不是針對某一具體的

系統(tǒng)或設備制定的，所要解決的問題不一定存在，

存在的問題不一定能解決，成本也比較高。

第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月③、系統(tǒng)法:先對系統(tǒng)或設備的設計方案進行電磁

兼容性分析和預測，并貫穿于設計、試制和

制造的全過程，不斷的解決可能出現(xiàn)的電磁

干擾問題，具體可分為三個步驟:

a、系統(tǒng)的電磁干擾分析和預測;

b、系統(tǒng)的電磁干擾性設計

c、系統(tǒng)的電磁干擾測試。

系統(tǒng)法是一種科學的方法，成本最低。目前國內外已經出現(xiàn)了一些比較成熟的電磁兼容分析、預測軟件包。

第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月6、電磁兼容認證

⑴、什么叫EMC認證

產品的EMC認證是依據(jù)產品的電磁兼容標準和相應的技術要求，經過認證機構測試確認，并通過頒發(fā)認證證書和認證標志來證明某一產品符合相應標準和相應技術的要求。

在我國EMC認證已納入3C認證范圍(中國強制認證，英文名稱為“ChinaCompulsoryCertification”，英文縮寫為“CCC”，也可簡稱為“3C”)，國家對有強制性電磁兼容國家標準或強制性電磁兼容行業(yè)標準以及標準中有電磁兼容強制條款的產品實行安全認證制度，對這些實施電磁兼容安全認證的產品在進入流通領域實施強制性監(jiān)督管理（沒有進行電磁兼容安全認證就不能進入流通領域)。第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月對有推薦性電磁兼容國家標準或推薦性電磁兼容行業(yè)標準的產品實行合格認證制度，企業(yè)可以根據(jù)自愿的原則向認證機構申請認證。

中國3C認證標志：

CE認證標志(歐共體)：

第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵、EMC認證機構：中國電磁兼容認證委員會(CEMC)

認證測試必須在國家技術監(jiān)督局認可的EMC測試機構進行。

⑶、EMC認證程序(略)

第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月五、電磁兼容測量內容

㈠、EMC測量內容

1、干擾信號的頻率或頻譜

窄帶干擾：測量頻率

寬帶干擾：測量頻譜或頻譜密度（脈沖干擾）

2、干擾信號的幅度

①傳導干擾：干擾電壓U，干擾電流I

②輻射干擾：電場強度E，磁場強度H

，輻射功率密度S，

干擾信號的功率P。

第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月㈡、頻域測量與時域測量

1、頻域測量：測量干擾信號與頻域有關的特性。例如：

干擾信號的頻譜、某一頻率上的干擾電壓

或干擾場強。

使用的儀器：頻譜分析儀、干擾場強儀、選頻電壓表

等。

2、時域測量：測量干擾信號與時間有關的特性。例如：干

擾脈沖信號的幅值、波形、前沿、寬度等。

使用儀器：記憶示波器等。

㈢、測試天線的選用

1、10K～150KHz頻段：主要測量磁場，選用電屏蔽的環(huán)

形天線。

2、150K～30MHz頻段：測量電場，選用桿狀天線，

測量磁場，選用電屏蔽的環(huán)形天線。第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、

30M～300MHz頻段：主要測量電場，單頻率測量：選用半波對稱振子天線，

寬帶測量：選用雙錐天線、對稱振子天線。

4、

300M～1GHz頻段：

主要測量電場，選用對數(shù)周期天線、對稱振子天線。

5、

1GHz以上：微波頻段，測量電場或輻射功率密度S，

窄帶：角錐喇叭天線，

寬帶：雙脊喇叭天線，10GHz以下也可用對數(shù)周期天線。

㈣、測試場地

1、開闊測試場地、結構和大?。?/p>

GB/T6113－1995中規(guī)定的開闊測試場地有兩種，橢圓形場地和圓形場地，在測試場地內不能有其它的反射物。天線和DUT（受試設備，DeviceUnderTest）間的距離：3m、10m、30m。地面用金屬接地平板，包括鋼板、金屬網(wǎng)板等，若用金屬網(wǎng)板，孔徑的最大尺寸不超過λ／10。第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月②、環(huán)境條件：空曠、平整、遠離建筑物、電力線、地下

電纜、地下管道、樹木等，背景電磁輻射比測試電評

低6dB以上。（GB3907－83“工業(yè)無線電干擾基本測

量方法”中規(guī)定：低20dB以上）

第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月③、開闊測試地的缺點

城市中的開闊測試場地一般建于高樓頂上，由于背景電磁噪聲的影響(圖5－2－30）,已經無法滿足國家標準中的測試條件（背景電磁噪聲電平比測試電壓低20dB以上）。另外,開闊場地受氣候條件的影響很大，在有雨、雪、霧、風、烈日等氣候條件下，無法進行測量。

第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、電磁兼容暗室

電磁兼容暗室是替代的測量場地。

第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月①、結構：六面鋼板，五面（除地面外）敷有吸波材料，

刀形屏蔽門，屏蔽效果在100dB以上。

第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月可作3m法、10m法測量。例如，一電磁兼容暗室的

尺寸：19.6m×12.4m×7.5m。

②、EMC暗室造價很高,連同測試設備需要大約上千萬元，

省內只有洛陽014中心有一個小的，可用1m法作軍標

測量。

刀形屏蔽門第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3、屏蔽室圖5－3－5

⑴、作用傳導干擾測試必須在屏蔽室中進行。

①、防止測試受到外界電磁環(huán)境的干擾（輻射，或通過

電源線傳導）。

②、防止試驗用的電磁信號泄漏。

第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵、結構

①、是用金屬板（網(wǎng)）做成的六面體房子。

按屏蔽材料分類：鋼板式，銅網(wǎng)式（只能屏蔽電場），

按結構形式分類：單層（鋼板、銅網(wǎng)），雙層（銅網(wǎng)、

鋼板）

②、接縫的處理

焊接，

拼裝，接縫處加導電襯墊。

③、門：刀型彈性接觸式屏蔽門

④、窗：截止波導式通風窗，

設六角形波導口外接圓直徑

為D,截止頻率為：

第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

f＞fc,干擾信號能通過,

f＜fc,干擾信號有損耗，

f＜＜fc，損耗大。

⑤、電源濾波器：防止干擾

信號通過電源線進入測

試系統(tǒng)（在屏蔽室內實

驗所用的電源必須經過

電源濾波器）。

第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月4、GTEMCell（GHz橫電磁波室）圖5－5－6

第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

GTEMCell是一個縱向是錐形、橫向是矩形的同軸線系統(tǒng)，傳輸球面波，錐形角度很小，可近似為平面波，終端用吸波材料吸收電磁波（基本沒有反射），用一個電阻網(wǎng)絡作為電流負載。大工作區(qū)空間很大，可用于較大型設備的測量，例如29＃、34＃彩電。小工作區(qū)內可產生很強的電磁場。

例：外形尺寸7m（長）×3.6m（寬）×2.7m（高），

頻率范圍：DC～3GHz。

第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月六、屏蔽技術

1、屏蔽的概念：屏蔽是防止輻射干擾的主要手段，所謂屏

蔽就是采用一定的技術手段，把電磁場限

制在一定的空間范圍之內。

①、主動屏蔽：把干擾源置于屏蔽體之內，防止電磁能量

和干擾信號泄漏到外部空間。

②、被動屏蔽：把敏感設備置于屏蔽體內，使其不受外部

干擾的影響。

2、屏蔽的分類（按場的類型可分為）

①、靜電屏蔽

②、磁場屏蔽

③、電磁屏蔽

第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月七、濾波技術

EMI濾波器基本的工作原理與普通濾波器一樣，都是允許有用信號的頻率分量通過,同時阻止其他干擾頻率分量通過。

EMC濾波器的分類

1、反射式濾波器：由電感器和電容器組成，利用反射或

旁路，使干擾信號不能通過。

①、低通濾波器，使低頻信號通過，高頻信號衰減。

用于電源電路，使市電（50Hz）通過，高頻干擾信

號衰減。

用于放大器電路或發(fā)射機輸出電路，使基波通過，

諧波和其他干擾信號衰減。

②、高通濾波器：抑制低頻干擾信號

例如：從信號通道上濾除交流聲干擾。

第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月③、帶通濾波器：只允許某一頻率范圍內的信號通過，

④、帶阻濾波器，只抑制某一頻率范圍內的干擾信號通

過。

2、損耗濾波器，

⑴、選用具有高損耗系數(shù)或高損耗角正切的材料，把高

頻電磁能量通過渦流轉換成熱能。

例如：鐵氧體管，鐵氧體磁環(huán)，磁環(huán)扼流圈等。

⑵、幾種常用的損耗濾波器

①、鐵氧體管，如圖把鐵氧體

管套在信號線或電源線上，

衰減高頻干擾信號。

第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月②、電纜濾波器：在導線外

包一層高頻損耗材料（

如鐵氧體，或含鐵粉的

環(huán)氧樹脂）（如圖）。

③、濾波連接器,如圖所示，

把鐵氧體直接組裝在電纜連接器內，在100MHz～

10GHz的頻率范圍內可以獲得60dB以上的衰減。

第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月④、磁環(huán)扼流圈，如圖(a)所示，在導線上套一個圓環(huán)狀

鐵氧體磁環(huán)，阻抗隨導線中電流頻率的升高而增大，

可以抑制高頻干擾分量。

應用：電源線，數(shù)字信號線。

⑤、穿心電容，外形如圖(b)所示，原理如圖(c)。一個

端片接導線，另一個通過外殼接地，用于高頻濾波。

第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月應用舉例：

電動機的屏蔽和濾波，如圖，電動機的碳刷滑動接觸會出現(xiàn)火花放電,產生高頻的輻射干擾和傳導干擾（通過電源線傳播），可采用屏蔽(輻射干擾)，磁環(huán)（傳導干擾），穿心電容（輻射干擾和傳導干擾）等措施。

第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3、有源濾波器：

使用晶體管等有源器件，以較小的體積和重量可以提供較大值的等效L和C。

１、有源電感濾波器：用晶體管模擬電感線圈的頻率特

性（f越高，阻抗越大）。

２、有源電容濾波器：用晶體管模擬電容器的頻率特性

（f越高，阻抗越?。?。

３、對消濾波器（陷波器）：能產生與干擾信號幅度相

同，相位相反（差180°）的電流，把干擾信號抵消。第54頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月八、接地技術

㈠、接地的作用和分類

㈡、幾種常用的接地方法

1、浮點接地

如圖，接地面不與大地

相連，低頻時可采用。

第55頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、單點接地，

低頻時采用

①、獨立地線并聯(lián)一點接地，如圖

各電路的電位：

優(yōu)點：各設備的電位僅與各自的電流和地線電阻有關，

不受其他設備的影響，可防止各設備之間相互干

擾和地回路的干擾。

第56頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月缺點：若設備很多，需要很多根地線，使接地導線加長，

阻抗增大，還會出現(xiàn)各接地導線間的相互耦合，

不適用于高頻。

②、共用地線串聯(lián)一點接地，圖6－3－4(b)

缺點：可以看出，A、B、C各點的電位不僅不為零，而

且受其它電路的影響，從防止和抑制干擾的角度，

這種接地方法不好。

優(yōu)點：這種接地方法的結構比較簡單，各電路的接地線

短，電阻較小，在設備機柜中是常用的一種接地

方式。采用這種接地方式要注意把最低電平電路

放在靠近A處，以使B點和C點的電位升高最小。第57頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月3、多點接地，如圖

每一個設備、電路各自用接地線分別就近接地，高頻電路（設備間距＞λ）一般都采用多點接地。每個電路對地的電位：第58頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月為了降低地電位，接地

線應盡可能短，以便降

低接地線的阻抗。

優(yōu)點：電路簡單，接地

線短。

缺點：地線回路增多，

會出現(xiàn)一些共阻

抗耦合。

4、混合接地

在有些設備中，既

有高頻電路又有低頻電

路，可采用混合接地。

第59頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月九、電磁兼容設計

1、EMC設計的目的

①、設備內部的電路、器件不互相干擾。

②、設備產生的電磁干擾強度低于規(guī)定的限值。

③、設備具有一定的抗干擾能力。

2、設計的主要參數(shù)，

對于系統(tǒng)、各設備、各器件：

①、抗擾度允許值（電磁敏感度閾值）（三、2）

②、電磁兼容安全系數(shù)（三、3）