电磁兼容第六章滤波技术(备份)
第六章 电磁兼容性设计
设备电磁兼容设计流程
①方框1、2提供原始数据，即电磁环境电平和系统效能的定 量规定。方框5、6和10确定敏感度门限和耦合电平、预测 电磁易损性。
②方框ll确定防护要求，对于防护要求低于30dB的设备，一 般不需要附加防护措施，设计将被提交批准，如果防护要 求在30～70dB之间，则需附加防护措施，如果预测表明 将出现电磁易损性，或防护要求超过70dB，则应进行复 审或重新设计，可以要求修改对预期环境的规定，或对系 统效能重新进行说明。
6.1 电磁兼容性设计的一般概念
6.1.2 电磁兼容性设计方法 费效比 措施 结构 屏蔽 滤波
开发进程
概念 设计 产品 市场
电磁兼容设计基本方法是指标分配和 功能分块设计, 首先根据标准把整 体电磁兼容指标逐级分配到各功能 块上，细化成系统级、设备级、电 路级和元件级的指标。然后，按照 要实现的功能和电磁兼容指标进行 电磁兼容设计，如按要实现的功能， 按骚扰源类型，按骚扰传播的渠道 以及按敏感设备的特性等
(2)电磁兼容设计的主要参数
①敏感度门限和干扰允许值
敏感度门限指敏感设备对干扰所呈现最小的 不希望有的响应电平。是确定干扰允许值 的基本出发点。干扰允许值必须小于能在 敏感设备中引起错误响应的电平值，应考 虑设备或系统工作受干扰时，在最敏感的 频率和最危险的状态下所允许的干扰电平， 在统计性设计时，应考虑设备或系统干扰 电平的概率。
(1)电磁兼容设计的具体内容
④设备及电路的电磁兼容设计
是系统电磁兼容设计的基础，是最基本的电 磁兼容性设计，其内容包括控制发射、控 制灵敏度、控制耦合以及接线、布线与电 缆网的设计、滤波、屏蔽、接地与搭接的 设计等。在设计中，可针对设备、分系统 及系统中可能会出现的电磁兼容问题，灵 活地运用这些技术，并要同时采取多种技 术措施
电磁兼容设计中的滤波技术
电磁兼容设计中的滤波技术摘要：电磁兼容可通过将干扰抑制于扰乱电子系统或子系统正常工作的电平以下来实现，这种兼容一般通过采用滤波器及将元件或设备屏蔽而获得，而本文主要介绍电磁兼容设计中的滤波技术。
从滤波器的作用、基本原理以及其分类方面做了简要的叙述。
关键字：电磁兼容，滤波器，滤波技术，共模，差模任何电子设备或电子系统的设计都应包括电磁兼容设计。
在设计阶段就考虑电磁兼容。
对于滤波技术来说，为了满足EMC标准规定的CE和CS（传导敏感度）极限值要求，使用EMI滤波器是一种好方法。
通常要采用某种形式的滤波以降低电源线及信号线的发射，滤波器衰减决定于源及负载阻抗。
即若滤波器与源、负载阻抗不匹配，将会产生最小的传输信号（EMI）功率。
另外还要考虑电磁干扰是共模还是差模。
共模是指两导体上的对地参考噪声电压，差模是指一个导体相对另一个导体的电压，一般情况下两种电磁干扰都需要衰减。
1 滤波器的作用由电磁屏蔽技术我们知道，任何直接穿透屏蔽体的导线都会造成屏蔽体的失效。
在实际中，很多出现屏蔽问题的机箱（机柜）就是由于有导体直接穿过屏蔽箱而导致电磁兼容实验失败，这是缺乏电磁兼容经验的设计师感到困惑的典型问题之一。
解决这个问题的有效方法之一是在电缆的端口处使用滤波器，滤除电缆上不必要的频率成份，即可以减小电缆产生的电磁辐射，也可以防止电缆上感应到的环境噪声传进设备内部。
概括得说：滤波器的作用是仅允许工作必须的信号频率通过，而对工作不必要的信号频率有很大的衰减作用，这样就使产生干扰的机会减小为最少。
从电磁兼容的角度考虑，电源线也是一个穿过机箱的导体，它对设备电磁兼容性的影响与信号线是相同的。
因此电源线上必须安装滤波器。
特别是近年来开关电源广泛应用，开关电源的特征除了体积小、效率高、稳压范围宽外，强烈的电磁干扰发射也是一大特征，电源线上如果不安装滤波器，就没有可能满足电磁兼容的要求。
安装在电源线上的滤波器称为电源线干扰滤波器，安装在信号线上的滤波器称为信号线干扰滤波器。
电磁兼容-第6章 电磁干扰抑制的滤波技术ok
R I1
I2
A12
U1 I2
U2 0
0
U1
A21
I1 U2
I2 0
1/( jC)
U2
jC
Ug ~
U1 C
U2 R
A22
I1 I2
U2 0 1
IL 10lg 1 (CR 2)2
R
Z1in
Z 2in
1
jCR
第6章 抑制电磁干扰的滤波技术
IL 20 lg A11R A12 A21R2 A22R 2R
Z1in
A12 A22
A11R A21R
• L型：
A11
U1 U2
I2 0 1
R
I1
L
等
I2
Ug ~
U1
U2 R
A12
U1 I2
U2 0
j L
A21
I1 U2
I20 0A22源自I1 I2U2 0 1
IL 10lg 1[L (2R)]2 Z1in Z2in jL R
第6章 抑制电磁干扰的滤波技术
第6章 抑制电磁干扰的滤波技术
( 2 ) 频率特性
插入损耗随频率的变化——频率特性
通带：信号无衰减通过滤波器的频率范围
阻带：受到很大衰减的频率范围
按频率划分：低通、高通、带通、带阻四种类型。
衰减 低通
衰减 高通
衰减 带通
衰减 带阻
f
f
f
f
频率特性参数：中心频率、截止频率、最低使用频率、最高 使用频率等。
第6章 抑制电磁干扰的滤波技术
( 3 ) 阻抗特性： 滤波器的输入阻抗、输出阻抗 ( 4 ) 额定电压：输入滤波器的最高允许电压值 ( 5 ) 额定电流: 不降低滤波器插入损耗效能的最大使用电流
电磁兼容培训胶片(滤波)
ICM
V ICM
杨继深 2002年8月
V
ICM
整理ppt
8
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ）
2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主， 1MHz以上共模为主）
杨继深 2002年8月
整理ppt
9
干扰滤波器的种类
衰减 3dB
低通
衰减
截止频率
高通
衰减
带通
衰减
带阻
杨继深 2002年8月
第三章 干扰滤波技术
干扰滤波在EMC设计中作用 差模干扰和共模干扰 常用滤波电路 怎样制作有效的滤波器 正确使用滤波器
杨继深 2002年8月
整理ppt
1
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干扰防护。
杨继深 2002年8月
整理ppt
2
满足电源线干扰发射和抗扰度要求
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
电容并联 LC并联 电感并联
杨继深 2002年8月
整理ppt
频率
25
三端电容器的原理
60 普通电容 40
三端电容
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
20
30 70
杨继深 2002年8月
1GHz
在引线上安装两 个磁珠滤波效果 更好
1 F
1.7
0.1 F
4
0.01F
12.6
3300 pF
19.3
1100 pF
33
680 pF
NodeB设备介绍第六章BBURRU可靠性
功能单元 冗余方式
接口板RIB冗余方式 1＋1负荷分担
主控板MCB冗余方式 1＋1热备份
时钟板TFB冗余方式 1＋1热备份
电源冗余方式 分布式供电
接口板RIB的冗余
1.接口板卡采用负荷分担方式，部分E1断链，仍可以保证业务的正常进行。
2.在级联方式下，即使上级Node B出现故障，只要接口板能正常工作，不会影响下级基站的正常工作。
电磁兼容设计
硬件措施主要有滤波技术、去耦电路、屏蔽技术、接地技术等。本系统通过严格的电磁兼容测试
软件可靠性设计
1.按照软件工程的要求设计，采用自顶而下和分层模块化的程序设计方法，并通过严格的软件质量体系来保证软件的可靠性
2.研发体系通过了CMMI5认证，软件的开发流程在CMM的一系列规范下进行，所有系统软件均经过严格的检视、评审、测试、验证和完善，确保软件产品质量稳定可靠
2.分布式供电
3.单块信道板只处理3载扇容量
降额设计
1.室内部分采用降额设计（实际承受力：额定承受力<70%）
2.射频部分采用降额设计（实际承受力：额定承受力<50%）
容差设计
优先选用普通参数器件，减少对高精度元器件的依赖，降低由于元器件制造公差、器件老化和环境变化对系统性能的影响，保证产品的可靠性。
3.设备运行过程中因为各种原因产生异常或者告警，这些重要信息会在非易失介质中保存，因此即使系统重启也可以根据这些保存的信息分析系统过往运行的状态。
4.具备自动检测和诊断软硬件故障的功能，可以对故障进行记录和输出打印。
5.在BBU系统运行过程中，在一定触发条件下（例如异常流程处理），BBU内部各模块间会发起资源审核操作。通过这些操作，BBU软件可以恢复异常资源，保证资源一致性，提高健壮性。
电磁兼容之滤波器篇
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。
电磁兼容(EMC)设计与测试
领域及发展趋 势
5
1.5小结
1.2.1传导与辐射 1.2.2共模与差模 1.2.3耦合与去耦 1.2.4其他相关概念
1.3.1电磁干扰源 1.3.2电磁干扰耦合途径 1.3.3电磁干扰敏感源
1.4.1研究领域 1.4.2发展趋势
2.1接地的含义 2.2接地技术
2.3接地相关实例与 分析
9.2.1脉冲群抗扰度测试概述 9.2.2测试实例分析 9.2.3测试整改技巧
9.3.1浪涌抗扰度测试概述 9.3.2测试实例分析 9.3.3测试整改技巧
9.4.1振铃波浪涌抗扰度测试概述 9.4.2测试实例分析 9.4.3测试整改技巧
9.5.1射感抗扰度测试概述 9.5.2测试实例分析 9.5.3测试整改技巧
读书笔记
简单介绍EMC ：背景标准测试用例测试方法整改技术整改经验（师傅领进门，修行靠个人）。
简单的介绍了电磁兼容关于整改方面的一些知识，对“屏蔽接地虑波”进行实例介绍，归纳为“疏导和堵”， 适合初学者，可以方便记忆理解。
ห้องสมุดไป่ตู้录分析
1
1.1什么是EMC
2
1.2 EMC相关 概念
3
1.3 EMC三要 素
7.2.1 EMI测试项目 7.2.2 EMS测试项目
8.2辐射发射测试
8.1传导发射测试
8.3小结
8.1.1传导发射测试概述 8.1.2测试实例分析 8.1.3测试整改技巧
8.2.1辐射发射测试概述 8.2.2测试实例分析 8.2.3测试整改技巧
9.1静电放电抗扰度 测试
9.2电快速瞬变脉冲 群抗扰度测试
3.2.1屏蔽与辐射 3.2.2屏蔽与线缆 3.2.3屏蔽与系统
电磁兼容之滤波器篇
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。
电磁兼容原理、技术和应用(第2版)课件——邹澎第6章
E2
H2
P2
E1、H1：加屏蔽之前的电磁或磁场， E2、H2：加屏蔽之后电磁或磁场， P1：加屏蔽之前辐射的功率， P2：加屏蔽后辐射的功率。 5、计算屏蔽效果的图解法
屏蔽效能的计算方法有三种：(1)解析法，(2)作图法， (3)查表法。
作图法又称诺模图法，它的特点是不必进行繁琐的公 式运算，只要在诺模图上作几条直线便可迅速求得屏蔽体 的吸收损耗S1、反射损耗S2和多次反射损耗S3等参数,工程 上使用非常方便。屏蔽效能的作图计算必须在几个诺模图 上分别求出S1、S2、S3 ，然后相加。
2 2
1
f r 107
6 1 20
例：f＝0.5MHz， 铜板内 λ＝0.59mm，
f＝1MHz ,
铜板内 λ＝0.066mm，
f＝100MHz， 铜板内 λ＝0.0066mm，
f＝50Hz，
铜板内 λ＝59mm，
铁板内 λ＝4.5mm，
∴ 在低频时，铁板的屏蔽效果好。
③、屏蔽效果 S 20 lg E1 , S 20 lg H1 , S 10 lg P1 ,
第六章 抗干扰技术
6－1 屏蔽技术 6－2 滤波技术 6－3 接地技术 6－4 其它抗干扰技术简介 6－5 频谱管理
干扰信号侵入设备的途径： ①、由天线侵入， ②、由等效天线侵入(电源线、输入、输出信号线)， ③、由机壳上的孔洞或缝隙侵入，图6－1
机箱一般是铁板或铝板，若无孔洞、缝隙（全焊接） 屏蔽效果可达100dB以上（对高频电场），由于缝隙、 通风口、表头、调节轴……屏蔽效果一般在60dB以下 （计算机机箱，实测20dB左右）。 ④、由电源线侵入 传导干扰 使用同一电源的其他设备产生的干扰信号，可沿电源 线侵入。 6－１屏蔽技术 屏蔽的概念和分类 1、屏蔽的概念：屏蔽是防止辐射干扰的主要手段，所谓屏
电磁兼容滤波知识
电磁兼容滤波知识1时域和频域当我们在示波器上查看电信号时，会看到一条线，表示电压随时间的变 化。
在任何特定时刻，信号只有一个电压值。
我们在示波器上看到的是信号的时域表示。
典型的示波器很直观，但它也有一定的限制性，因为它不直接显示信号的频率内容。
与时域表示相反，频域表示（也称为频谱）通过识别同时存在的各种频率分量来传达关于信号的信息。
正弦波（顶部）和方波（底部）的时域表示正弦波（顶部）和方波（底部）的频域表示2什么是滤波器滤波器是一个电路，其去除或“过滤掉”特定范围的频率分量。
换句话说，它将信号的频谱分离为将要通过的频率分量和将被阻塞的频率分量。
让我们假设我们有一个由完美的5 kHz正弦波组成的音频信号。
我们知道时域中的正弦波是什么样的，在频域中我们只能看到5 kHz的频率“尖峰”。
现在让我们假设我们激活一个500 kHz振荡器，将高频噪声引入音频信号。
在示波器上看到的信号仍然只是一个电压序列，每个时刻有一个值，但信号看起来会有所不同，因为它的时域变化现在必须反映5 kHz正弦波和高频噪音波动。
然而，在频域中，正弦波和噪声是在该一个信号中同时存在的单独的频率分量。
正弦波和噪声占据了信号频域表示的不同部分（如下图所示），这意味着我们可以通过将信号引导通过低频并阻挡高频的电路来滤除噪声。
3滤波器的类型如果滤波器通过低频并阻止高频，则称为低通滤波器。
如果它阻挡低频并通过高频，它就是一个高通滤波器。
还有带通滤波器，其仅通过相对窄的频率范围，以及带阻滤波器，其仅阻挡相对窄的频率范围。
还可以根据用于实现电路的组件类型对滤波器进行分类。
无源滤波器使用电阻、电容、电感；这些组件不具备提供放大的能力，因此无源滤波器只能维持或减小输入信号的幅度。
另一方面，有源滤波器既可以滤波信号又可以应用增益，因为它包括有源元件，如晶体管或运算放大器。
基于流行的Sallen-Key拓扑结构的有源低通滤波器4RC低通滤波器为了创建无源低通滤波器，我们需要将电阻元件与电抗元件组合在一起。
滤波技术
3. 滤波技术滤波器技术是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络，可以插入传输线中，抑制不需要的频率进行传播。
低通滤波器是电磁兼容技术中采用最多的一种滤波器。
3.1 反射式滤波器由电感电容等器件组成，把不希望的频率反射回噪声源，所以称之为反射式滤波器。
3.1.1电容滤波器电容滤波器可以用来滤除差模噪声，也可以用来滤除共模噪声，只是接法不同。
电容器如果并联接在设备的交流电源进线间可以滤除电源线上的差模高频噪声；如果并接在印刷电路板上的数字集成芯片的正负电源引脚间则起到去耦作用，给高速开关电路提供一个高频通道，以免把高频噪声传导到电源中去，抑制差模噪声。
如果，并接在导线和地之间就构成了共模滤波器。
3.1.2 电感滤波器作为滤波器使用的电感线圈有两种：一种是差模扼流圈，用来抑制差模高频噪声；一种是共模扼流圈，用于抑制共模高频噪声。
3.1.3电源滤波器电源滤波器的作用是双向的，它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备，也可以抑制设备产生的噪声污染电网。
3.2 吸收式滤波器吸收式滤波器是由有耗器件构成的，在阻带内吸收噪声的能量转化为热损耗，从而起到滤波的作用。
铁氧体吸收性滤波器是目前应用发展很快的一种低通滤波器，已广泛应用于各种电路中。
用于电磁噪声抑制的铁氧体是一种磁性材料，由铁、镍、锌氧化物混合而成的具有很高的电导率，较高的磁导率。
根据不同的场合铁氧体滤波器可以做成多种形式：使用铁氧体磁环时应注意以下问题：1）电缆或导线应与环内径密贴，不要留太大的空隙，这样导线上的电流产生的磁通可基本都集中在磁环内，从而增加滤波效果。
2）磁环越长阻抗越大，如果一个磁环不起作用可以多穿几个磁环。
磁环可用在以下场合：1）磁环可套在交流电源线对、直流电源线对、信号线对上，也可套在电缆线上用于抑制共模噪声。
2）磁环可套在高频元件引脚上，防止电路产生高频振荡。
但是滤波器的最终效果与滤波器的选用和安装关系密切。
一个好的滤波器很可能因为安装不当而起不到应有的作用。
滤波技术在电磁兼容设计中的应用
滤波技术在电磁兼容设计中的应用滤波技术在电磁兼容设计中的应用，对于解决电磁干扰问题至关重要。
电磁干扰是指外界电磁场对电子设备的正常工作产生的干扰，它可能导致设备功能异常，性能下降，甚至毁坏设备。
滤波技术能够有效地抑制电磁干扰，提高电子设备的抗干扰能力，保证设备的正常运行。
在电磁兼容设计中，滤波技术主要包括三种类型的滤波器：功率线滤波器、信号线滤波器和天线滤波器。
功率线滤波器用于电源线上的滤波，经过滤波器的电源信号会被滤波器削弱，以减小电源信号中的高频噪声和谐波。
功率线滤波器通常由电感和电容构成，它能够有效地滤除来自电源线的高频噪声，保证电子设备的稳定运行。
功率线滤波器还可以用于防止设备内部的高频信号通过电源线泄漏到外界。
信号线滤波器用于信号线上的滤波，特别是对于高速数字信号和模拟信号的处理。
信号线滤波器主要由电感和电容构成，它能够滤除信号线上的高频噪声和谐波，提高信号的纯度和抗干扰能力。
信号线滤波器可以应用于各种类型的通信线路，例如USB线、HDMI线等。
天线滤波器用于天线上的滤波，它主要用于抑制天线接收到的无线电频段中的干扰信号。
天线滤波器可以滤除来自外界的无线电干扰信号，提高天线的接收能力和抗干扰能力。
天线滤波器通常由电感、电容和滤波器芯片构成，根据应用场景的不同，天线滤波器可能需要频率选择性的滤波，以适应不同的无线电频段。
此外，滤波技术还可以应用于电源板和电路板的设计中。
电源板上的滤波器可以滤除电源波动和噪声，提供清洁稳定的电源信号。
电路板上的滤波器可以滤除电路产生的高频噪声和谐波，减小对周边电子设备的干扰。
综上所述，滤波技术在电磁兼容设计中具有重要的应用价值。
通过合理地设计和应用滤波器，可以有效地减小电磁干扰，提高电子设备的抗干扰能力，保证设备的正常运行和长期稳定性。
随着技术的不断发展和应用的不断深入，滤波技术在电磁兼容设计中的应用将会越来越广泛。
电磁兼容设计中的滤波技术
电磁兼容设计中的滤波技术摘要：电磁兼容可通过将干扰抑制于扰乱电子系统或子系统正常工作的电平以下来实现，这种兼容一般通过采用滤波器及将元件或设备屏蔽而获得，而本文主要介绍电磁兼容设计中的滤波技术。
从滤波器的作用、基本原理以及其分类方面做了简要的叙述。
关键字：电磁兼容，滤波器，滤波技术，共模，差模任何电子设备或电子系统的设计都应包括电磁兼容设计。
在设计阶段就考虑电磁兼容。
对于滤波技术来说，为了满足EMC标准规定的CE和CS （传导敏感度）极限值要求，使用EMI 滤波器是一种好方法。
通常要采用某种形式的滤波以降低电源线及信号线的发射，滤波器衰减决定于源及负载阻抗。
即若滤波器与源、负载阻抗不匹配，将会产生最小的传输信号（EMI ）功率。
另外还要考虑电磁干扰是共模还是差模。
共模是指两导体上的对地参考噪声电压，差模是指一个导体相对另一个导体的电压，一般情况下两种电磁干扰都需要衰减。
1滤波器的作用由电磁屏蔽技术我们知道，任何直接穿透屏蔽体的导线都会造成屏蔽体的失效。
在实际中，很多出现屏蔽问题的机箱（机柜）就是由于有导体直接穿过屏蔽箱而导致电磁兼容实验失败，这是缺乏电磁兼容经验的设计师感到困惑的典型问题之一。
解决这个问题的有效方法之一是在电缆的端口处使用滤波器，滤除电缆上不必要的频率成份，即可以减小电缆产生的电磁辐射，也可以防止电缆上感应到的环境噪声传进设备内部。
概括得说：滤波器的作用是仅允许工作必须的信号频率通过，而对工作不必要的信号频率有很大的衰减作用，这样就使产生干扰的机会减小为最少。
从电磁兼容的角度考虑，电源线也是一个穿过机箱的导体，它对设备电磁兼容性的影响与信号线是相同的。
因此电源线上必须安装滤波器。
特别是近年来开关电源广泛应用，开关电源的特征除了体积小、效率高、稳压范围宽外，强烈的电磁干扰发射也是一大特征，电源线上如果不安装滤波器，就没有可能满足电磁兼容的要求。
安装在电源线上的滤波器称为电源线干扰滤波器，安装在信号线上的滤波器称为信号线干扰滤波器。
电磁兼容概论(何金良编著)PPT模板
第9章印制电路板的电磁兼容设 计
9.7I／O接口及连接器设计 9.8集成电路的EMC抑制 9.9模拟电路的瞬态干扰抑制 *9.10防护电磁干扰的软件方法
第10章电磁兼容性预测的原
11 理
第10章电磁兼容性预测的原理
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内容， 简明扼要的阐述您的观点。根 据需要可酌情增减文字，以便 观者准确的理解您传达的思想。
02
7.2电磁干 扰隔离装置
05
7.5防护元 件
03
7.3光电耦 合隔离地环
路
06
7.6防护电 路
第7章电磁干扰的隔离 与抑制技术
7.7触点开关噪声 及其抑制
第8章信号传输回路的干扰控
09 制
第8章信号 传输回路 的干扰控 制
0 1
8.1屏蔽电缆的电 磁耦合分析
0 2
8.2辐射共模耦合
0 3
8.3辐射差模耦合
章 电 磁 兼 容
11
0 1
11.1概述
0 4
11.4电磁抗扰 度测试设备
0 2
11.2电磁骚扰 测量设备
0 5
*11.5电磁环 境监测仪器
0 3
11.3辅助测量 设备
0 6
11.6电磁兼容 试验场地
13 第12章电磁兼容测试方法
第12章电磁 兼容测试方
法
01 1 2 . 1 电 磁兼容测试
分类及测试标准
10.6电磁兼 容性预测的
分析步骤
10.4电磁场 的数值分析
方法
10.5EMC／ EMI数值模
型的建立
10.1电磁兼 容性预测
10.2电磁兼 容性预测的
基本知识
4电磁兼容技术-d滤波-06
A2
AFC
陷波滤波器
负载
有源滤波器：
实用滤波器的设计举例
•下面说明设计实用滤波器的方法。
现需设计一高通巴特沃思滤波器。指标要求是截止频率 fc=1MHz。输入输出阻抗为600，在20kHz处的衰减-270dB。
解：由于高通滤波器预期的衰减位于截止频率以下，归一化频率为：
kp=ωC/ω1=221106/22250103=4.0 查图知，对于相对频率为4.0的不小于70dB的衰减的正特沃思低通原型 滤波器的级数n=6，查表得六级低通原型滤波器的各个元件值为
频率特性：滤波器的插入损耗随频率的变化即频率特性。信号无衰减地通过滤 波器的频率范围称为通带，而受到很大衰减的频率范围称为阻带。根据频率特性， 可把滤波器大体上分为四种：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波 器等。滤波器的频率特性又可用中心频率、截止频率、最低使用频率和最高使用 频率等参数反映
滤波器的特性
描述滤波器特性的技术指标包括插入损耗、频率特性、阻抗 特性、额定电压、额定电流、外型尺寸、工作环境、可靠性、 体积和重量等
插入损耗 ：插入损耗是衡量滤波器的主要性能指标，滤波器滤波性能的好坏主 要是由插入损耗决定的。因此，在选购滤波器时，应根据干扰信号的频率特性和 幅度特性进行选择。滤波器的插入损耗值与信号源频率、源阻抗、负载阻抗、工 作电流、工作环境温度、自身的体积和重量等因素有关
所设计的具有1mHZ截止特率的六级巴特沃思高通滤波器的电路图如下图所示
600 512PF 478PF 188PF 67.5H 69.4H 180H 600
滤波器的选择和使用
电磁干扰滤波器的选择主要依据干扰特性及系统要求。因此， 选择滤波器时应异清楚干扰的频率范围，估计干扰的大致量级， 了解滤波器的使用环境，比如使用电源，负载电流等。 在安装滤波器时应注意以下几点： （1）电源线路滤波器应安装在离设备电源入口尽量靠近的地方， 不要让未经过滤波器的电源线在设备框体内，滤波器应加屏蔽。 （2）滤波器的电容器引线应尽可能短，以免引起感抗和容抗在 低频时谐振。 （3）滤波器接地导线上有很大的短路电流，会引起附加的电磁 辐射，故应对滤波器本身进行良好的屏蔽与接地处理。 （4）滤波器的输入与输出线不能交叉，否则会因滤波器的输入 输出电容耦合通路引起串扰，从而降低滤波器的性能。
电磁兼容中重要的滤波电路
滤波器，是对波进行过滤的器件。
“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。
该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。
因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。
随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。
也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。
信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。
信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，有时，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
下面介绍几种关于滤波器的几种响应。
1.巴特沃斯响应（最平坦响应）巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。
该响应非常平坦，非常接近DC信号，然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB，最终逼近-20ndB/decade的衰减率，其中n为滤波器的阶数。
巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用，其对于维护增益的平坦性来说非常重要。
2.贝塞尔响应除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外，滤波器还会为其引入了一个延迟。
延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。
就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样，贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。
3.切贝雪夫响应在一些应用当中，最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。
如果你可以接受通带具有一些纹波，就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。
附录A包含了设计多达8阶的具巴特沃斯、贝塞尔和切贝雪夫响应滤波器所需参数的表格。
电磁兼容滤波技术原理
磁能量以热的形式耗散掉。
铁氧体滤波器
• 铁氧体的体积越大，抑制效果也越好。 • 存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大越不易饱和，可
承受的偏流越大。 • 铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方，应尽量靠近屏
蔽外壳的进、出口处。
电磁兼容滤波技术原理
• 电源线的传导骚扰电压
电源线滤波器
• 其插入损耗为：
式中显示了插入损耗与频率的关系。但 实际电容器存在电感，因此其衰减曲线 是LC串联网络的衰减曲线。
电磁兼容滤波技术原理
实际电容器的特性
在某一点频率上会发生谐振，超过谐振 点，呈现电感特性，频率越高，阻抗越 大。因此，要使谐振频率远高于干扰信 号频率。
引线长1.6mm的陶瓷电容器
ZC
电源线滤波器小结
• Cx的电容量一般为0.1～1μF。除了承受电源的额定电压外， Cx两端还会叠加各种干扰电压，可能远大于正常电压。
• • 将流过Cy1和Cy2的电流（即漏电流）控制在较小的范围内， Cy1和Cy2一般在1～10nF之间。
• • 在电气和机械性能方面，具有足够的安全裕度，以避免可能 发生的击穿短路现象。
• CX 电容接于L 与N之间，称为差模电容；
• CY 接于L（或N）与E 之间，称为共模电容或接地电容。
差模电容Cx
共模扼流圈L
共模电容Cy
L
N
电磁兼容滤波技术原理理
共模干扰和差模干扰的分布频率
电磁兼容滤波技术原理
理想滤波器特性
损 耗
电源线滤波器的特性
实际滤波器特性
5阶 4阶 3阶 2阶
1阶
100
插8
入 损
0 6
耗 dB
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
信号选择滤波器 按用途： EMI滤波器
3. EMI滤波器的特点
① 工作在阻抗失配的条件下；（干扰源的频率阻抗特性变化范围 很宽）
② EMI滤波器必须有足够高的耐压；（干扰源的电平变化幅度大）
③ 难以实现宽频段范围滤波；（干扰源的频带范围佷宽）来自2. 插入损耗
无源滤波器的端口网络特性
~
ZS
I1
U1 滤波 网络
I2 U2 ZL
U1 A11U 2 A12 I 2 UG 端口网络： I1 A21U 2 A22 I 2
其中 A11
U1 U2
A12
I2 0
U1 I2 U
2 0
I1 A21 U2
I2 0
I1 A22 I2 U
2 0
终端开路电压 反射系数
T型： L 1, C 2 , R 1
2 2 3 2 6 IL 10 lg (1 2 ) ( ) 10 lg(1 )
例：设天线的工作频率为2~30MHz，输入阻抗为72Ω，干扰频率
为66～72MHz，要求带外衰减≥30dB，设计低通滤波器。 解：最低截止频率>30MHz，取32MHz。最低干扰频率fi > 66MHz,
La Lb (2π fc )
2. 低通滤波器的设计
Ra Ug ~
② 阻抗换算
(R 1 R Z )
令
Ca Ra
Ra ZRb
Ca Cb / Z
( Rb 1)
La ZLb
电容型：
③ 宽带与阻抗综合换算
Ra Ug ~ Ca
Ra
Ra ZRb
Lb / (2 f c ) La
滤波器作用：抑制传导干扰
信号滤波器
电源滤波器
滤波器的特性与分类 1. 特性：
插入损耗，频率特性，阻抗特性，额定电流；外形尺 寸，工作环境，可靠性等。
( 1 ) 插入损耗（IL） 衡量滤波器性能的主要指标。定义：
U1 IL 20lg U2
(dB)
U1—— 未接入滤波器，信号源在负载上建立的电压； U2 —— 接入滤波器，信号源在负载上建立的电压。
故插入损耗
ZL U 20 US ZS ZL
U 20 A11Z L A12 A21Z S Z L A22 Z S IL 20lg 20lg U2 ZS ZL
无源滤波器的插入损耗
ZS US ~ I1 I2 滤波 网络
U1
U2
ZL
故插入损耗
U 20 A11Z L A12 A21Z S Z L A22 Z S IL 20lg 20lg U2 ZS ZL
第六章 滤波技术
主要内容
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 电磁干扰滤波器的特性和分类 插入损耗的计算方法 反射式滤波器 电容、电感的高频特性 有源滤波器 吸收式滤波器 反射-吸收组合式低通滤波器 电源滤波器 滤波器的选择和使用
滤波器作用：抑制传导干扰
工作原理 在一定的通频带内， 滤波器的衰减很小，能 量容易地通过。在此通 频带之外则衰减很大， 抑制了能量的传输。
IL与信号源频率、源阻抗、负载阻抗等因素有关。
( 2 ) 频率特性 插入损耗随频率的变化——频率特性
通带：信号无衰减通过滤波器的频率范围 阻带：受到很大衰减的频率范围
按频率划分：低通、高通、带通、带阻四种类型。
衰减 低通 衰减 高通 衰减 带通 衰减 带阻
f
f
f
f
频率特性参数：中心频率、截止频率、最低使用频率、最高
R =1Ω C =2F
插入损耗为：
IL 10lg[1 (CR 2)2 ]
R 10lg(1 k 2 )
10lg(1 k 2 )
其中
k CR 2
IL(dB)
0 10 20 30 通带
3dB截止点
3dB截止点：
k 1
截止角频率c ：对应于3dB截 止点的角频率
阻带
原型滤波器：
插入损耗：
2 IL 10lg[1 ( CR 2) ] 电容型：
2 IL 10 lg 1 [ L (2 R )] 电感型：
1 Γ型： IL 10lg [(2 2 LC ) 2 (CR L / R) 2 ] 4
T型： IL 10 lg[(1 LC ) (
A参数：
A11 R A12 A21R 2 A22 R IL 20 lg 2R 1 2 2 2 IL 10lg [(2 LC ) (CR L / R) ] 4 1 2 2 2 2 10lg 1 [( LC ) 4 LC (CR L R) ] 4
终端短路 耦合阻抗
终端开路 耦合导纳
终端短路电 流反射系数
输入阻抗：
U1 A11U 2 A12 I 2 A12 A11Z L Zin I1 A21U 2 A22 I 2 A22 A21Z L U 2 A12 A22 Z S Zout I2 A11 A21Z S
ZS ZL 假定ZS=ZL=R，插入损耗变为
IL 20lg 1 CR / 2
2
IL 20lg 1
U 20 A Z A12 A21Z S Z L A22Z S 20lg 11 L U2 ZS ZL jCZ S Z L
1. 并联电容低通滤波器
R Ug ~ C
使用频率等。
( 2 ) 频率特性
( 3 ) 阻抗特性：
滤波器的输入阻抗、输出阻抗
( 4 ) 额定电压： 输入滤波器的最高允许电压值 ( 5 ) 额定电流: 2. 分类 不降低滤波器插入损耗效能的最大使用电流
按原理：
反射式 吸收式
有源 按工作条件： 无源（LC） 宽带 按频率 窄带
ZLb /(2 fc ) La ZLa
/ Z Cb /(2 fc Z ) Ca Ca
Cb / (2 f c ) Ca
例：设计阻抗为50Ω，截止频率f c =1MHz 的低通滤波器。
ZLb 50 1 50 6 电感型：L 16 10 H 16 H 6 2 f c f c 10
6.3 反射式滤波器 6.3.1 低通滤波器
基本原理：电容的阻抗随频率升高而减小，电感的阻抗随着频率升 高而增加 并联电容型；串联电感型；Γ型；反Γ型；T型 ；Π型等
R R C R U~ C
1. 常见形式
L R R U~ L L
等
等
C
等
R
U~
R U~
L R U~
R
L C R U~
R C
L C R
3. Γ形低通滤波器 A参数：
A11 1,
插入损耗为：
A12 jL
A22 1 2 LC
A21 jC ,
A11 R A12 A21R 2 A22 R IL 20 lg 2R 1 2 2 2 IL 10lg [(2 LC ) (CR L / R) ] 4 1 2 2 2 2 10lg 1 [( LC ) 4 LC (CR L R) ] 4
fc
20 40 60 80
10 fc 102 fc 103 fc 104 fc
f
过渡带的斜率，而不改变滤波器
的截止频率。
1阶 4阶 3阶 2阶
IL
滤波器的类型
频率变换
频率变换：低通到高通
频率变换：低通到带通
滤波器的类型
滤波器的类型
例： 二阶原型滤波器：
L C 2 , R 1
(2 2 2 )2 (2 2 ) 2 IL 10lg[ ] 10lg(1 4 ) 4
IL(dB)
0 10 20 30 阻带 40 0.1 1 10 100 通带
3dB截止点
(rad/s)
2. 低通滤波器的设计 带宽换算
1Ω Ug ~ Ca 1Ω
阻抗换算
宽带与阻抗综合换算
① 带宽换算——
电容型： Cb ——换算前 Ca ——换算后
Ca Cb (2π fc )
电感型： Lb ——换算前 La ——换算后
无源滤波器的插入损耗
U1 A11U 2 A12 I 2 A11U 2 A12U 2 / Z L
ZL U2 U1 A11Z L A12 ZL Zin US A11Z L A12 Z S Zin
无滤波器网络时
US ~
ZS U1
I1
I2
滤波 网络
U2
ZL
Zin U1 US Z S Zin
Cb 1 9 电容型： C 6.4 10 6400pF 6 2 Zf c 50 10
50 Ug ~ 50
C=6400pF
4. 多级滤波器
过渡带与滤波器阶数（L、C器件数）的关系：
对于n阶滤波器，过渡带的斜率按20ndB/10倍频或6ndB/倍
频增加 。
增加滤波器的阶数仅增加了
则
f i f c 2.06
要求：6ndB/倍频 > 30dB，则n≥5，取n＝5 。 5级原型滤波器的参数为
换算：
C1b C5b 0.618F , C3b 2.00F , L2b L4b 1.618H Rg RL 72Ω
4. Π形低通滤波器
插入损耗为：
2 3 2 2 L LC R 2 IL 10lg 1 LC CR 2R 2