2013电磁兼容建模与仿真4-5 滤波器
汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计
3、PCB布局技术：根据电磁兼容性要求，合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式，以提高电磁干扰的抵抗能力。例如，可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域，或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面，需要以下几个方面：
1、电路设计：合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如，选择合适的 元器件和电路拓扑结构，避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料：收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料，了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟：利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段，对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施：根据理论分析和仿真模拟的结果，设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来，随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化，PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法，以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作，将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合，实现全面优化设计。
在电子设备中，PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰（EMI， Electromagnetic Interference）的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说，其工作环境中存在大量 的电磁干扰，如雷电、无线电信号、电力线等。因此，PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施：对于关键电路和元器件，可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽，以减少电磁干扰的影响。
电磁兼容(EMC)设计原理与实践考核试卷
B.增加信号的幅度
C.使用屏蔽线缆
D.减小线缆的长度
11.下列哪种元件在电路中具有滤波作用？（）
A.电容
B.电阻
C.电感
D.二极管
12.电磁兼容(EMC)设计中的接地措施主要有什么作用？（）
A.提高信号的传输速率
B.减小信号的传输损耗
C.降低电磁干扰
D.增强设备的抗干扰能力
13.下列哪种现象属于电磁敏感性(EMS)问题？（）
10.所有电子设备在上市前都必须通过电磁兼容(EMC)测试。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述电磁兼容(EMC)的基本概念，并说明为什么电磁兼容性对电子设备非常重要。
2.描述电磁干扰(EMI)的两种类型，并分别给出一个实例说明它们在电子设备中的可能来源。
3.论述在电磁兼容(EMC)设计中，如何通过接地、屏蔽和滤波等措施来降低电磁干扰。
A.提高设备的输出功率
B.增加设备的体积
C.使用抗干扰材料
D.减小设备的灵敏度
18.下列哪种设备通常用于电磁兼容(EMC)测试中的辐射抗干扰测试？（）
A.示波器
B.频谱分析仪
C.信号发生器
D.电磁兼容测试系统
19.下列哪种现象可能导致设备在电磁兼容(EMC)测试中不合格？（）
A.信号传输速率低
B.信号传输损耗大
A.将敏感组件远离干扰源
B.使用屏蔽线缆和屏蔽罩
C.避免长平行布线
D.将所有设备接地到同一接地点
12.以下哪些是电磁兼容(EMC)测试中常用的测试仪器？（）
A.示波器
B.频谱分析仪
C.信号发生器
D.逻辑分析仪
13.以下哪些因素会影响电磁兼容(EMC)测试的准确性？（）
电磁兼容产品说明书指南(3篇)
第1篇一、前言电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指电子产品在正常使用过程中，自身产生的电磁干扰（EMI）不会对其他电子设备造成干扰，同时自身也能够抵抗外界电磁干扰的能力。
随着电子产品的广泛应用，电磁兼容问题日益突出，因此，了解电磁兼容产品及其使用方法至关重要。
本说明书旨在为您提供电磁兼容产品的相关指南。
二、电磁兼容产品概述1. 电磁兼容产品定义电磁兼容产品是指符合电磁兼容性要求，能够在电磁环境中正常运行，不对其他设备产生干扰，同时也能抵抗外界电磁干扰的电子产品。
2. 电磁兼容产品类型（1）滤波器：用于抑制电磁干扰，提高电磁兼容性。
（2）屏蔽材料：用于屏蔽电磁干扰，保护设备免受干扰。
（3）接地材料：用于将设备中的干扰电流引入大地，降低干扰。
（4）电源线滤波器：用于降低电源线中的电磁干扰。
（5）电源线接地线：用于将设备中的干扰电流引入大地。
三、电磁兼容产品选购指南1. 了解产品性能参数在选购电磁兼容产品时，首先要了解产品的性能参数，如滤波器的插入损耗、屏蔽材料的屏蔽效能、接地材料的接地电阻等。
这些参数将直接影响产品的电磁兼容性能。
2. 选择正规厂家生产的产品选购电磁兼容产品时，应选择正规厂家生产的产品，确保产品质量。
正规厂家生产的电磁兼容产品通常具有较高的性能和可靠性。
3. 检查产品认证证书在选购电磁兼容产品时，要检查产品是否有相应的认证证书，如CE认证、RoHS认证等。
这些证书表明产品符合国际标准，具有较高的质量。
4. 注意产品包装和标识选购电磁兼容产品时，要注意产品的包装和标识。
正规厂家生产的产品包装完整，标识清晰，便于识别。
四、电磁兼容产品使用指南1. 滤波器使用指南（1）正确连接滤波器：将滤波器按照产品说明书要求正确连接到电路中。
（2）选择合适的滤波器：根据电路中的干扰频率和功率，选择合适的滤波器。
（3）注意滤波器安装位置：滤波器应安装在干扰源附近，以便有效抑制干扰。
HFSS仿真工程实例 (微波器件)
LR 10 lg 1 S21 j dB
2
（5-1-3）
滤波器的相位响应为
21 ArgS21 j
（5-1-4）
由此可得该网络的群延时响应为
d 21 d d
（5-1-5）
第5章工程实例 1.Butterworth响应 1930年，Butterworth提出了一类响应函数：
（5-1-11）
其中，ε =10LAr/10-1表示带内波纹系数。该响应在复平面上 的复极点为 2i 1 1 pi j cossinh j （5-1-12） 2n
1 1 1 sinh sinh n
（5-1-13）
第5章工程实例
来给出的高），由带外衰减给出模式k1的值：
L As
其中，LAs是阻带的衰减要求。
2 2 （5-1-19） 10 lg 1 10 lg 1 k2 1
第5章工程实例 (4)计算滤波器的节数n：
KK1 ' n K1 K '
（5-1-20）
其中，K是以k为模数的第一类完全椭圆积分 ;K′是以k的余 模数 k ' 1 k 2 为模数的第一类完全椭圆积分 ;K1 是以 k1 为 模 数 的 第 一 类 完 全 椭 圆 积 分 ;K1′ 是 以 k1 的 k1余 ' 模 1 数 k12 为模数的第一类完全椭圆积分。滤波器的节数选用大于n的 整数，为n+1。
（5-1-34）
在上面所述的准椭圆函数的构造方法中，必须对等波
纹系数进行适当的修正，以得到修正后的等波纹系数 ε 1。
修正波纹系数的方法有下面两种。 (1)取ω Fn导数为零的点，得到(-1,1)内各点的最大值α ， 则
电磁场的建模与仿真
电磁场的建模与仿真电子与电气工程是一个广泛而深入的领域，涵盖了电力系统、电子器件、通信技术等多个方面。
其中，电磁场的建模与仿真是电子与电气工程中的重要研究方向之一。
本文将探讨电磁场的建模与仿真技术，并介绍其在实际应用中的重要性和挑战。
1. 电磁场建模的基础电磁场建模是指通过数学方法和计算机模拟，对电磁场在空间中的分布和行为进行描述和预测的过程。
电磁场建模的基础是麦克斯韦方程组，该方程组描述了电磁场的基本规律。
通过对麦克斯韦方程组的数学处理，可以得到电磁场的解析解或近似解，从而实现对电磁场的建模。
2. 电磁场建模方法在电磁场建模中，常用的方法包括有限差分法（Finite Difference Method, FDM）、有限元法（Finite Element Method, FEM）和边界元法（Boundary Element Method, BEM）等。
这些方法基于不同的数学原理和假设，适用于不同的电磁场问题。
例如，FDM适用于规则网格结构的问题，FEM适用于复杂几何结构的问题，BEM适用于边界条件已知的问题。
通过选择合适的方法，可以有效地对电磁场进行建模。
3. 电磁场仿真的意义电磁场仿真是指利用计算机模拟电磁场的行为和性能。
电磁场仿真可以帮助工程师和研究人员更好地理解电磁场的特性，并预测电磁场在实际系统中的行为。
通过电磁场仿真，可以优化电磁场系统的设计，提高系统的性能和可靠性。
例如，在电力系统中，电磁场仿真可以用于优化输电线路的布置和降低电磁辐射；在电子器件设计中，电磁场仿真可以用于优化电磁兼容性和抗干扰能力。
4. 电磁场建模与仿真的挑战电磁场建模与仿真面临着一些挑战。
首先，电磁场的建模需要考虑多个物理现象的相互作用，如电场、磁场和电流的耦合效应，这增加了建模的复杂性。
其次，电磁场的仿真需要考虑多尺度效应和非线性特性，这对计算资源和算法的要求较高。
此外，电磁场的建模与仿真还需要考虑材料的特性和边界条件的准确描述，这对数据的获取和处理提出了挑战。
电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析
--为什么产品要通过EMC，EMC到底包含哪些测试项目和性能指标？---为什么产品辐射、传导、静电、EFT问题总是解决不了，而自己又没有好的解决思路？---为什么我的产品也增加了磁珠、电容、电感，但还是没有改善，这些器件到底该怎么应用？为什么产品问题总是后期出现，在现有基础上到底有哪些方法和措施整改我的产品？---为什么我的产品在设计时EMC也考虑了，但是还不能解决所有问题？---为什么一些理论在实际应用中总是不能真正解决问题？对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，明白EMC测试项目和测试原理，掌握一些EMC测试整改和设计技能，这些都成了我们迫切需要研究和解决的重大课题。
目前很多企业工程师在这块缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对EMC的实质理解造成一些误解电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析---系统性：课程着重系统地讲述产品EMC测试原理，产品出现各种EMC问题详细的整改思路与方法，课程以大量的案例来阐述产品EMC设计的思路与方法,以及不同产品出现的各种问题EMC工作重点、工作方法、解决问题的技巧.---针对性：主要针对产品各种EMC测试项目，及各种典型产品，在测试过程中出现的不同问题的时候解决的思路与方法，如何使产品经过合理的构架设计、电缆设计、滤波设计、PCB设计顺利通过EMC测试。
---实战性：在整个培训课程中涉到多个案例，全面讲授产品问题整改和定位，设计的技巧。
大纲（结合多个经典案例进行实战讲解）1．电磁兼容基础1.1 电磁兼容概述（30min）（9:00-9:30）1.1.1 电磁兼容的定义1.1.2 电磁兼容的研究领域1.1.3 实施电磁兼容的目的1.2 电磁兼容理论基础（45min）（9:30-10:15）1.2.1 基本名词术语1.2.2 电磁兼容测试中常用单位1.2.3 电磁干扰形成的三要素1.3 电磁兼容测量（30min）（10:15-10:45）1.3.1 几个重要的电磁兼容标准对照表1.3.2 常用电磁兼容测量项目2．电磁兼容设计2.1 关键元器件的选择（75min）（10:45-12:00）2.1.1 无源器件的选用2.1.2 模拟与逻辑有源器件的选用2.1.3 磁性元件的选用2.1.4 开关元件的选用2.1.5 连接器件的选用2.1.6 元器件选择一般规则2.2 电路的选择和设计（60min）（1:30-2:30）2.2.1 单元电路设计2.2.2 模拟电路设计2.2.3 逻辑电路设计2.2.4 微控制器电路设计2.2.5 电子线路设计一般规则2.3 印制电路板的设计（90min）（2:30-4:00）2.3.1 PCB布局2.3.2 PCB布线2.3.3 PCB板的地线设计2.3.4 模拟-数字混合线路板的设计2.3.5 印制电路设计一般规则2.4 接地和搭接设计（90min）（4:00-5:30）2.4.1 接地的基本概念2.4.2 接地的基本方法2.4.3 信号接地方式及其比较2.4.4 接地点的选择2.4.5 地线环路干扰及其抑制2.4.6 公共阻抗干扰及其抑制2.4.7 设备接大地2.4.8 搭接2.4.9 搭接及接地设计一般规则2.5 屏蔽技术应用（60min）（9:00-10:00）2.5.1 屏蔽的基本概念2.5.2 屏蔽效能的设计2.5.3 屏蔽原理2.5.4 屏蔽机箱的设计2.5.5 设备孔、缝的屏蔽设计2.5.6 电磁屏蔽材料的选用2.5.7 屏蔽设计一般规则2.6 滤波技术应用（60min）（10:00-11:00）2.6.1 滤波器的分类2.6.2 滤波器的衰减特性2.6.3 滤波电路的设计2.6.4 滤波器的选择2.6.5 滤波器的安装2.6.6 滤波器的使用场合2.7 时钟电路的设计（20min）（11:00-11:20）2.7.1 扩展频谱法2.7.2 扩展频谱法实际应用2.7.3 减少时钟脉冲干扰的其它措施2.8 产品或设备内部布置（20min）（11:20-11:40）2.8.1 产品或设备内部布局2.8.2 产品或设备内部布线2.9 导线的分类和敷设（20min）（11:40-12:00）2.9.1 屏蔽电缆的连接2.9.2 导线和电缆的布线设计3．电磁兼容对策3.1 概述（30min）（1:30-2:00）3.1.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策3.1.2 常见的电磁兼容整改措施3.2 电磁骚扰发射问题对策（75min）（2:00-3:15）3.2.1 电子、电气产品内的主要电磁骚扰源3.2.2 骚扰源定位3.2.3 电子、电气产品连续传导发射超标问题及对策3.2.4 电子、电气产品断续传导发射超标问题及对策3.2.5 电子、电气产品辐射骚扰超标问题及对策3.2.6 骚扰功率干扰的产生和对策3.3 谐波电流问题对策（30min）（3:15-3:45）3.3.1 测量标准介绍3.3.2 谐波电流发射的基本对策3.3.3 低频谐波电流抑制滤波解决方案3.3.4 主动PFC解决方案3.3.5 谐波问题的其它对策3.4 瞬态抗扰度问题对策（75min）（3:45-5:00）3.4.1 综述3.4.2 静电放电抗扰度测试常见问题对策及整改措施3.4.3 脉冲冲群抗扰度测试常见问题对策及整改措施3.4.4 浪涌冲击抗扰度测试常见问题对策及整改措施4．咨询与答疑（30min）（5:00-5:30）本课纲适用于：公开课，企业内训资料来源：《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》(朱文立)朱文立先生中国电磁兼容EMC实战知名专家朱文立先生：中国电磁兼容EMC实战知名专家，中华创世纪企业培训网首席EMC培训师，1989年毕业于华中理工大学，高级工程师，工业和信息化部质量安全检测中心副主任，全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC264）委员、全国无线电干扰标准化委员会A分会（SAC/TC79/SC1）委员、全国无线电干扰标准化委员会I分会（SAC/TC79/SC7）委员、中国制造工艺协会电子分会电磁兼容制造专业委员会副主任委员、全国质量监管重点产品检验方法标委会IT一组（SAC/TC374/WG37）委员、中国认证认可监督管理委员会电磁兼容专家组（CNCA-TC10）委员、IECEE中国国家认证机构电磁兼容专家工作组（CQC-ETF10）组长、中国质量认证中心（CQC）技术委员会检测技术分委会委员、广东省保密技术专家委员会委员、CQC工厂审查员、CRBA质量体系注册审核员。
电磁兼容研究热点和主要研究方向及方法
电磁兼容研究热点和主要研究方向及方法电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，且不对周围电子设备或环境产生干扰。
近年来，随着电子设备的普及和无线通信技术的发展，EMC领域面临着许多新挑战和研究热点。
以下是一些主要的研究热点、研究方向和研究方法：1. 电磁兼容的电磁理论建模与仿真：包括电磁场的数值计算方法、电磁波传播特性的建模、信号传输特性的建模等。
研究人员利用有限元法、时域有限差分法等方法来模拟并优化电磁场分布和传输特性。
2. 电磁兼容的电磁互联问题：包括电磁干扰的起源、传播路径分析、干扰源与受扰器件的电磁兼容性分析等。
研究人员通过建立电磁互连模型，分析和优化电子设备的电磁相互影响，减少干扰和敏感性。
3. 电磁兼容的电磁辐射和电磁敏感度问题：包括电磁波发射控制、抗干扰和抗敏感性设计等。
研究人员通过改进电子设备的设计和布局，减少辐射和敏感度，提高EMC水平。
4. 电磁兼容的电磁屏蔽和滤波问题：包括电磁辐射的屏蔽材料和结构设计、电磁信号的滤波和校正技术等。
研究人员研发新型的屏蔽材料和结构，设计高效的滤波器，以有效控制电磁辐射和抑制干扰。
5. 电磁兼容的EMI(电磁干扰)测试和评估方法：包括电磁兼容性测试的标准化和规范化，以及电磁兼容性评估和认证方法的研究。
研究人员通过开展EMI测试和评估，为电子设备的兼容性认证提供支持和指导。
6. 电磁兼容的可重构设计和优化方法：包括兼容性设计的自动化工具和方法研究、电磁兼容优化算法的开发等。
研究人员利用计算机科学方法和算法，开发出自动化的设计和优化工具，提高电磁兼容性设计的效率和精度。
总之，电磁兼容领域的热点研究主要包括电磁理论建模仿真、电磁互联问题、电磁辐射和敏感度问题、电磁屏蔽和滤波问题、EMI测试和评估方法以及可重构设计和优化方法等。
研究者通过不同的方法和技术，努力提高电子设备的电磁兼容性水平。
电磁兼容性测试与分析方法研究
电磁兼容性测试与分析方法研究随着现代电子技术的迅猛发展，电磁兼容性（EMC）问题越来越受到重视。
为了确保电子设备在电磁环境中能够正常工作并与其他设备协同运行，进行电磁兼容性测试与分析显得尤为重要。
本文将介绍电磁兼容性测试与分析的相关方法研究。
一、电磁兼容性测试方法1. 辐射发射测试辐射发射测试是评估电子设备在工作状态下对周围电磁环境产生的电磁辐射的能力。
该测试方法分为全天线法和局部天线法。
在全天线法中，使用特定天线对设备进行扫描，以测量其辐射磁场强度。
而局部天线法则是将天线直接放置在要测试的设备上，以测量其外部电磁辐射。
2. 抗辐射测试抗辐射测试是评估电子设备对来自外部电磁环境的辐射噪声的抵抗能力。
测试中，将设备置于被电磁干扰的环境下，检测其工作状态是否受到干扰。
通过测量设备受到的辐射场强度和工作状态的变化，可以评估设备的抗辐射能力。
3. 寄生耦合测试寄生耦合测试是评估设备在外部电磁场下与其他设备之间通过互感或电场耦合引入的干扰情况。
该测试方法通常使用专门设计的耦合装置来模拟实际的耦合环境，通过测量干扰信号的幅度和频率特性，评估设备间的耦合干扰。
4. 传导敏感度测试传导敏感度测试是评估设备对通过传导方式引入的干扰的敏感程度。
测试中，将设备置于电磁干扰源旁边，并通过测量设备输入或输出端口的信号质量变化来评估设备的传导敏感性。
二、电磁兼容性分析方法1. 电磁场分析电磁场分析是通过数值模拟方法来预测电磁场的分布和辐射特性。
采用有限元或有限差分等数值计算方法，可以模拟电磁场在设备和周围环境中的传播和散射规律，辅助评估设备的电磁兼容性。
2. 电磁耦合路径分析电磁耦合路径分析是通过分析设备内部的电磁耦合路径，确定主要耦合路径和敏感路径。
通过对接地、信号线、电源线等关键部件的特性和布局进行分析，可以有效减少电磁耦合引起的故障。
3. 电磁环境建模与仿真电磁环境建模与仿真是通过建立电磁环境的模型，并通过仿真计算来分析设备在该环境下的电磁性能和敏感性。
电磁兼容与信号完整性设计规范
目录0.修改记录 (3)1.目的 (4)2.适用范围 (4)3.职责 (4)3.1开发工程师 (4)3.2开发管理部 (4)4.工作程序 (4)4.1新增备案 (4)4.2更改程序 (14)4.3通讯协议的调用 (14)4.4通讯协议规范 (14)5.相关文件 (18)6.附件 (19)7.记录 (26)1) (30)1.目的本规范制定目的是为光迅公司内部的硬件系统研发、系统集成以及电磁兼容试验中的电磁兼容（EMC）与信号完整性（SI）的设计与改进实施提供技术参考。
2.适用范围本规范适用于光迅公司所有的硬件研发项目。
3.职责3.1 开发工程师1）2）3）3.2 开发管理部1）2）4.工作程序4.1 基本术语EMC Electromagnetic CompatibilityEMI Electromagnetic InterferenceESD Electrostatic Discharge(待补充)4.2 电磁兼容基本概念E MC 的定义设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
EMC 模型与抑制方法EMC 设计的层次及主要工作组成抑制措施评定指标传导性耦合辐射性耦合CS 传导敏感度（传导抗扰度）CE 辐射敏感度（辐射抗扰度）RS 传导发射（传导骚扰）RE 辐射发射（辐射骚扰）· 材料特性· 内部封装· 分布参数· 屏蔽· 电源滤波· 印制板布局· 部件布局· 接地4.3 电磁兼容性的要求通信产品类电磁兼容性标准要求电快速瞬变脉冲群试验静电放电试验雷击浪涌试验电磁发射试验敏感度试验(待细化)4.4 电磁屏蔽设计技术(待补充)4.5 互连电缆设计技术互连电缆的接地屏蔽电缆一般分为低频电缆和高频电缆对低频信号电缆屏蔽层应单点接地对屏蔽的电力电缆和高频电缆的屏蔽层至少应在电缆两端接地。
当电缆长度L<0.15λ时，要求单点接地，一般均在输出端接地，不存在接地环路，磁屏蔽效果好，也可在输入端接地；当电缆长度L>0.15λ时，采用多点接地，一般屏蔽层按0.05λ或0.1λ的间隔接地，以降低地线阻抗，减少地电位引起的干扰；对于输入信号电缆的屏蔽层，不能在机壳内接地，只能在机壳的入口处接地，此时的屏蔽层上的外加干扰信号直接在机壳入口处入地，避免屏蔽层上的外加干扰信号带入设备内的信号电路上；对于高输入或高输出阻抗电路，尤其是在高静电环境下，可能需要双层屏蔽的电缆，此时内屏蔽层可以在信号源端接地，外屏蔽层则在负载端接地。
基于Multisim的四阶有源低通滤波器的设计与仿真
Ｇ。 — ３ 邑 一 ３ １ ８ ８ １ １ ２ ２ ～ — ． ４ — ． ５
（） ３
则传 递 函数 为 ：
Ｇ４ ５ ） （ ａ 一 × （） ４
可选 ２个 ２阶 巴特沃 思低 通滤 波器 级联 组成 。
先设 计 ４阶 巴特 沃思 低 通 滤 波 器 的 传递 函数 ，
用 ２个 ２阶 巴特 沃思低 通 滤波 器 构成 １ ４阶 巴特 个
Ｋｅ ｒ ｓ Ｓ ｕ ｃ ｏ ｐ ｓ ｅ ｉ ｅ ，Ｂ ｔｅ ｗｏ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒ ｅ ｌ ｗ— ａ ｓ ｄ ｆ ｔ ｒ ｕ ｔ ｒ ｒ ｈ，Ｍ ｕ ｔｓｍ ，Ｂｏ ｅ ｐ ｏ ｔ ｒ ｌ ｌｉｉ ｄ ｌ ｔｅ
滤 波器用 于 对信 号 的频 率 具 有选 择 性 的 电路 ，
ＬＩ ｉｏ ｎ Ｕ Ｘ ａ ｑｕ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｏ ｒ ｅ Ｌｏ ｐ ｓ ｅ ｌｅ ｓｄ ｏ ｕ ｔｓｍ ｓｇ ｎ ｍ ｌ ｔｏ ｆ ４ ｄ Ｓ ｕ ｃ ｗ— ａ ｓ ｄ Ｆｉｔ ｒｂａ ｅ ｎ Ｍ ｌｉｉ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｈ ｓｃ ｎ ｎ ｏ ｍａｉｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｂａｊ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃｅ ｃ ｎ ｔ ￣Ｂａ ｊ ７ １ １ ，Ｃｈｎ ） Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＰ ｙ ｉｓａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｏ ｉ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ａｒｓ ｏｉ ２ ０ ６ ｉａ
一
化、 模块 化 、 易于 制造等 优点 ，因 此被 广泛 用 于信 息
处理、 数据传 送 和抑 制干 扰等 电路 中 。
个设 备先 进 、 能完 备 的大 型 电 子实 验 室 。本 文 功 详细介 绍 了 ４阶有源低 通 滤波 器 的设 计方 法 ， 用 井 Ｍｕｔ ｉ 软件 对 其 进 行 了瞬 态 分 析 和 频 率 特 性 分 ｌｓ ｉｍ
电磁兼容主要研究方向
电磁兼容主要研究方向电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指在电磁环境中，电子设备能够在互不干扰的情况下正常工作，并且不对其他设备造成干扰的能力。
随着电子技术和无线通信技术的迅猛发展，电磁兼容问题日益突出，成为电子设备设计与应用中不可忽视的一个重要方面。
当前，电磁兼容的主要研究方向主要包括电磁辐射和电磁感应两个方面。
一、电磁辐射电磁辐射是指电子设备在工作过程中产生的电磁波通过空间传播，对周围设备和系统产生干扰的现象。
电磁辐射问题主要表现为电磁波的发射功率过大、频谱不纯、频率偏移、辐射波形失真等。
为了解决电磁辐射问题，研究人员主要从以下几个方面展开研究：1.辐射源建模与仿真：通过对电子设备的辐射源进行建模和仿真，可以预测设备在工作过程中的辐射特性，并提出相应的抑制措施。
常用的建模方法有天线理论、电磁场理论等。
2.辐射抑制技术：通过改进设备的结构和电路设计，采用屏蔽措施、滤波器、抑制器等技术手段，降低设备的辐射水平。
此外，合理布局和屏蔽电磁辐射源，也是一种有效的抑制辐射的方法。
3.辐射标准与测试方法：为了保证设备的电磁兼容性，各国制定了相应的辐射标准和测试方法。
研究人员需要熟悉这些标准和方法，以便进行辐射测试和评估。
二、电磁感应电磁感应是指电子设备在电磁环境中受到外部电磁场的影响，导致设备产生误操作、数据丢失、功能衰退等现象。
电磁感应问题主要表现为电磁场的强度、频谱、波形等特性与设备敏感性之间的不匹配。
为了解决电磁感应问题，研究人员主要从以下几个方面展开研究：1.敏感度分析与优化设计：通过对设备的敏感性进行分析和优化设计，提高设备对外界电磁场的抗干扰能力。
这包括提高设备的抗干扰能力、降低敏感元件的灵敏度等。
2.抗干扰电路设计：采用滤波器、隔离器、抑制器等技术手段，降低设备对外界电磁场的感应水平，提高抗干扰能力。
3.感应标准与测试方法：为了保证设备的电磁兼容性，各国制定了相应的感应标准和测试方法。
用微波仿真软件设计一个集总(或分布)参数 滤波器
绪论微波（Microwave）是电磁波谱中介于超短波与红外线之间的波段，它属于无线电波中波长最短（即频率最高）的波段，其频率范围从300MHz（波长1m）至3000GHz（波长0.1mm）。
通常又将微波段划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个分波阶段，在通信和雷达工程上还使用拉丁字母来表示微波更细的分波段。
表1给出了常用微波分波段的划分。
表1 常用微波分波段的划分对于低于微波频率的无线电波，其波长远大于电系统的实际尺寸，可用集总参数电路的理论进行分析，即为电路分析法；频率高于微波波段的光波、X射线、γ射线等，其波长远小于电系统的实际尺寸，甚至与分子、原子的尺寸相比拟，因此可用光学理论进行分析，即为光学分析法；而微波则由于其波长与电系统的实际尺寸相当，不能用普通电子学中电路的方法研究或用光学的方法直接去研究，而必须用场的观点去研究，即由麦克斯韦尔方程组出发，结合边界条件来研究系统内部的结构，这就是场分析法。
正因为微波波长的特殊性，所以它具有以下特点。
（1)似光性微波具有类似光一样的特性，主要表现在反射性、直接传播性及集束性等几方面，即：由于微波的波长与地球上的一般物体（如飞机、轮船、汽车等）的尺寸相比要小得多，或在同一量级，因此当微波照射到这些物体上时会产生强烈的反射，基于此特性人们发明了雷达系统；微波如同光一样在空间直线传播，如同光可聚焦成光束一样，微波也可通过天线装置形成定向辐射，从而可以定向传输或接收由空间传来的微弱信号以实现微波通信或探测。
（2）穿透性微波照射到介质时具有穿透性，主要表现在云、雾、雪等对微波传播的影响较小，这为全天候微波通信和遥感打下了基础，同时微波能穿透生物体的特点也为微波生物医学打下了基础；另一方面，微波具有穿越电离层的透射性，实验证明：微波波段的几个分波段，如1--10GHz、20--30GHz及91GHz附近受电离层的影响较小，可以较为容易的由地面向外层空间传播，从而成为人类探索外层空间的“无线电窗口”，它为空间通信、卫星通信、卫星遥感和射电天文学的研究提供了难得的无线电通道。
基于Ansoft电磁兼容软件的电路SI、PI及EMI仿真
ANSYS 2011中国用户大会优秀论文基于Ansoft电磁兼容软件的电路SI、PI及EMI仿真关铭张杨钧北京控制与电子技术研究所 100038[ 摘要 ] 为了有效地利用仿真软件对高速电路设计中的信号完整性（SI）、电源完整性（PI）及电磁完整性（EMI）进行协同设计和分析。
本文对已设计完成的电路板，利用Ansoft电磁兼容软件完成仿真分析，分析仿真结果对器件选型及电路优化有着重要意义。
[ 关键词]信号完整性、电源完整性、电磁完整性SI、PI and EMI Simulation Based on Ansoft EMC SoftwareGuan Ming, Zhang YangjunBeijing Control and Electronic Technology Institute 100038[ Abstract ] In order to effectively use the simulation software of the circuit design of high speed signal integrity (SI), power supply integrity (PI) and electromagnetic integrity(EMI) for collaborative design and analysis of a problem. In this paper, with the use ofAnsoft Emc software, a PCB which has already been designed is simulated. The resultof the analysis has important significance on the selection of the instruments andcircuit optimization.[ Keyword ] SI, PI, EMI1前言随着半导体工艺向高速度、高密度发展，时钟频率日益提高，电路设计中信号完整性（SI）、电源完整性（PI）及电磁完整性（EMI）问题显得更为严重。
最新EMC销售工程师培训教材-电磁兼容之滤波器篇
销售工程师培训教材电磁兼容及电源滤波器概述近年来，电磁干扰问题越来越成为电子设备或系统中的一个严重问题，电磁兼容技术已成为许多技术人员和管理人员十分重视的内容。
原因是：1.电子设备的密集度已成为衡量现代化程度的一个重要指标，大量的电子设备在同一电磁环境中工作，电磁干扰的问题呈现出前所未有的严重性；2.现代电子产品的一个主要特征是数字化，微处理器的应用十分普遍，而这些数字电路在工作时，会产生很强的电磁干扰发射。
不仅使产品不能通过有关的电磁兼容性标准测试，甚至连自身的稳定工作都不能保证；3.电磁兼容标准的强制执行使电子产品必须满足电磁兼容标准的要求；4.电磁兼容性标准已成为西方发达国家限制进口产品的一道坚固的技术壁垒。
入世后，这种技术壁垒对我们的障碍会更大。
一电磁兼容概述电磁兼容定义（Electromagnetic Compatibility即EMC）国军标（GJB72-85）中给出电磁兼容的定义是：“设备（系统、分系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。
即：该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级；它也不会使同一电磁环境中其他设备（系统、分系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
”名词解释：电磁骚扰Electromagnetic disturbance：——任何可能引起装置、设备或系统性能低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化”。
（EMI）电磁干扰Electromagnetic interference :——电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降”。
从直流到300GHZ。
（RFI）射频干扰 Radio frequency interference:——不需要的无线电噪声（广播）频率在 10KHZ---1000MHZ。
（EMP）电磁脉冲Electromagnetic pulse:——宽带高密度瞬变现象，如闪电、核爆炸。
4阶Cheby-shev有源滤波器的设计方案
4阶Cheby-shev有源滤波器的设计方案高性能滤波器是现代信号处理的一种基本电路，传统的设计思想和方法运算量大，实现困难。
在信号处理的各种应用中，电子线路的输入信号都含有各种频率分量，其包含的分量有有用信号和干扰信号。
对于无用的信号需将其滤除或尽量地抑制到最低，这种对无用频率分量加以滤除或抑制的电路就是滤波器。
Chebyshev有源滤波器有特定的中心频率信号，抑制和滤除其它频段的信号，在各种电子电路、自动控制电路中应用广泛。
利用OrCAD/Pspice将电路原理图绘制完成就可以使用实现电路的仿真分析。
在电路的分析和优化设计中，可以随时调整电路结构，再次进行模拟分析，最终达到设计要求。
其中Probe 模块，可以在模拟结束后显示结果信号波形。
而且，还可以对波形进行各种运算处理，包括提取电路特性参数，分析电路特性参数和最大增益分布直方图。
它可以对电路进行高性能的分析，是模拟电路分析的高级形式，可以对模拟结果再分析处理，以提取更多的信息。
文中设计也应用了此模块，进行了Monte Carlo分析。
1 一阶低通滤波器一阶低通滤波器由RC电路和放大器组成，电路原理，。
系统函数为式(1)ω0=2πf0=1/R3C1中为特征频率，Aup=1+R1/R2为通带电压增益，取电源电压V-=-15 V，V+=15 V。
画出一阶低通滤波器的幅频特性，。
由图2可知，当归一化频率f0≥940 kHz时，幅频特性的斜率为20 dB/10倍频，衰减的速度比较快，与理想的矩形幅频特性相差较远，过渡带较宽，如果有通带外信号，其衰减速度比较慢。
故一阶低通滤波器只能用于性能要求不高的场合，若要求特性下降斜率大，对通带外信号衰减速度快，则只能应用二阶或者更高阶的滤波器电路。
2 二阶低通滤波器二阶低通滤波器由两个RC和放大电路组成，电路原理，。
采用正反馈技术将f0点附近的电压增益值提高，形成压控电源低通滤波器。
五阶巴特沃斯滤波器
物理学院 电子信息科学与技术沈凡 2011213403基于Pspice 的滤波器电路仿真题目要求：一、电路图的设计：1、计算参数鉴于巴特沃斯滤波器具有通带衰减特性平坦，且易于设计，选择巴特沃斯低通滤波器来实现这个函数。
对滤波器的要求为：通带截止频率p f =5kHz ，即当衰减为-3dB 时频率为5kHz ，通带最大衰减p α=2dB ，阻带截止频率s f =12kHz ，阻带最小衰减s α=30先确定阶数N0.10.11010.02421012 2.42lg 0.0242 4.25,5lg 2.4p s a sp a s sp p k f f N N πλπ-==-===-==k p 为归一化极点，用下式表示：将k 代入，得到极点： 3467555501234j j j j j e e e e e πππππρ=,ρ=,ρ=,ρ=,ρ=归一化传输函数为401()()a kk H p p p ==-∏分母可以展开成五阶多项式5432432101()a H p p b p b p b p b p b =+++++ 计算出 012341.0000, 3.2361, 5.2361, 5.2361, 2.2361b b b b b =====为将()a H p 去归一化，先求3dB 截止频率c Ω10.12(101)2*5.2755/p a N c p krad s π-Ω=Ω-=110.12(101)2*10.525/s a N s c krad s πΩ=Ω-= 将cs p =Ω代入()a H p 中得到 55423324543210()c a c c c c cH s s b s b s b s b s b Ω=+Ω+Ω+Ω+Ω+Ω 查表可得归一化的5阶巴特沃斯低通滤波器传递函数的分母多项式22(0.61801)( 1.61801)(1)p p p p p +++++由此可以看出，五阶滤波器可以由一阶和二阶滤波器级联而成。
基于仿真计算的电源传导发射优化方法
基于仿真计算的电源传导发射优化方法摘要：某小型设备依据GJB151B-2013要求进行电磁兼容测试，CE102测试结果超标。
通过对测试结果进行分析，结合该设备具体设计要求，通过电路分析建模、理论公式推导和仿真计算，对电源输入滤波电路进行了优化设计，并通过实验验证了优化设计的EMI抑制能力，证明了基于仿真计算的优化方法在解决传导发射问题过程中的准确性。
关键词：CE102、仿真计算、EMI抑制、准确1概述某小型设备为陆军地面使用设备，采用交流220V供电，正常工作时额定电流约为0.3A。
由于该小型设备内部空间极小，设备电源采用小型模块化电源板设计，板载微型滤波器U1与滤波电路L组成电源输入滤波单元，电源输入滤波单元既可以有效减小外部噪声对设备的干扰，同时也可以有效阻止机内电磁噪声通过电源输入回路由内向外传导至设备外部电网。
图 1设备供电系统原理框图根据研制要求，依据GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》对该设备进行电磁兼容测试时，CE102测试结果超标。
通过对测试结果进行分析，发现CE102测试超标主要由差模噪声引起。
通过对电源板电路分析和仿真计算，确定了一种简单可行的设计更改方案，在设计空间不变的情况下实现了对最小化优化设计，最终通过实验对该优化措施进行了验证，同时也验证了仿真计算解决CE102超标问题的可行性。
2电磁兼容要求根据研制要求，该小型设备需要通过GJB151B-2013中陆军地面设备的相关测试项目（见表1），因该设备工作主频高于1GHz，因此电场辐射发射RE102需要完成10kHz～18GHz全频段测试。
表1 设备电磁兼容测试项目3测试超标现象在暗室环境下，按照图2所示搭建测试环境，其中EUT即为被测某小型设备。
设备通电进入正常工装状态后，按照设备电磁兼容测试项目要求进行测试。
为了减少因某项测试超标而需整改后重复测试的费用，节约测试成本，根据经验需按照CE102、CS101、RE102、CS115、CS116、CS114和RS103的先后顺序逐项开展测试。