电磁兼容设计在综合机柜中的应用
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真1. 引言1.1 研究背景随着电子设备的不断发展和普及，各类机柜在工业生产、通讯领域等的应用日益广泛。
随着机柜内电子设备数量的增加和功率的提升，机柜内部电磁干扰和辐射问题也日益突出。
这些干扰和辐射不仅会影响机柜内部设备的正常运行，还可能对周围的其他设备和人员产生不良影响，引起不必要的安全隐患。
本研究旨在基于HFSS软件进行某机柜的电磁兼容性仿真分析，深入探讨机柜结构对电磁干扰和辐射的影响，提出优化设计方案，为机柜内部设备的稳定运行和周围环境的安全提供可靠保障。
1.2 研究目的研究目的：本文旨在通过基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真研究，深入探讨机柜内部电磁场分布特性及其对整体系统的影响。
具体目的包括：一、分析机柜结构对电磁波的传输和衰减情况，揭示其内部电磁环境特点；二、评估机柜内部各种电子设备在运行时可能产生的电磁辐射水平，验证其是否符合相关电磁兼容规范要求；三、通过对机柜的优化设计方案与电磁兼容性进行研究，提出合理的改进建议和设计方案，以降低电磁干扰对设备性能造成的影响；四、通过数据分析，深入挖掘实验结果，为进一步完善机柜电磁兼容设计提供参考依据。
通过研究目的的明确定位，我们将能够全面了解机柜电磁兼容性的现状及存在的问题，为其优化与改进提供科学依据。
1.3 研究意义电磁兼容性是当前电子设备设计中非常重要的一个方面，特别是对于机柜等容纳多种电子设备的结构来说，其电磁兼容性更是至关重要。
保证机柜内部不同设备之间的电磁干扰不仅可以提高设备的可靠性和稳定性，还能避免数据传输错误和设备损坏，保障整个系统的正常运行。
基于HFSS的机柜电磁兼容仿真研究具有重要的实际意义。
通过对机柜结构进行电磁仿真分析，可以更好地了解机柜内部各设备之间的电磁场分布情况，进而找出存在的电磁兼容性问题并提出解决方案。
优化设计方案的实施将有助于提高机柜内电子设备的工作效率和性能，减少电磁干扰对设备的影响。
某雷达的电磁兼容性（EMC）结构设计
某雷达的电磁兼容性（EMC）结构设计倪华【摘要】EMC设计是雷达设计中的重要环节，是雷达工作稳定及可靠的重要保障。
文章根据EMC的基本原理，介绍了雷达的EMC结构设计的几点方法。
【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2013(000)013【总页数】2页(P52-53)【关键词】电磁兼容性;电磁屏蔽;结构设计【作者】倪华【作者单位】南京大桥机器有限公司【正文语种】中文随着现代科学技术尤其是电子信息技术的发展，各种电子设备的数量及种类不断增加，空间电磁环境日益复杂，电磁能量日益增多。
在这种恶劣的电磁环境下，要保证雷达内部的电子设备及分系统的正常工作以及大系统整体作战效能的发挥，必须很好地应用电磁兼容技术，解决其系统内和系统间的电磁兼容问题，对保证雷达安全、提高战斗力有着重要的作用。
1.电磁兼容性结构设计的主要方法和内容电磁兼容性结构设计的目的就是切断电磁干扰的传播途径，主要方法有:屏蔽、滤波、接地。
（1）屏蔽。
屏蔽就是以某种导电材料或导磁材料制成的屏蔽体将需要防护的部分封闭起来，形成电磁隔离，以达到阻隔或减少电磁能传播的一种技术，是抑制电磁干扰的有效措施之一。
具体地讲就是利用金属板，网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减少电磁能量传播所采取的一种结构措施。
（2）滤波。
电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入线路引起干扰，而滤波是抑制干扰和防止干扰的一项重要措施，所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般要设置滤波线路。
（3）接地。
接地属于线路设计的范畴，是防止电磁干扰、增加电子设备电磁兼容能力的重要方法之一。
合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术，如果接地方法使用恰当，既可减少设备产生的对外干扰，又可使设备免受外来干扰。
2.雷达的电磁兼容结构设计雷达是由方舱，信号收发、数据处理终端以及天线等分系统单元组成的电子设备，而且各单元之间有大量的电缆连接。
除天线单元外的各单元以机箱（机柜）为载体，本文从机箱（机柜）和电缆两个方面来阐述雷达EMC设计。
军队屏蔽机柜检测标准
军队屏蔽机柜检测标准导言：军队屏蔽机柜作为军事通信系统中的重要设备，承担着信息传输与保障的关键任务。
为了确保军事通信系统的正常运行和信息安全，军队屏蔽机柜的质量控制至关重要。
本文将探讨军队屏蔽机柜的检测标准，以确保其质量和性能的合格和稳定。
一、军队屏蔽机柜的定义军队屏蔽机柜是指用于安装和保护通信设备的金属柜体，其主要作用是提供电磁屏蔽和机械保护，以防止外界电磁干扰和机械损坏对通信设备的影响。
二、军队屏蔽机柜的重要性军事通信系统是军队作战指挥、信息传输和保密工作的重要工具，其中的关键设备必须在不受外界干扰的情况下保证通信的稳定和安全。
军队屏蔽机柜作为军事通信系统中的关键设备，其合格性和稳定性直接关系到整个通信系统的正常运行和信息的安全。
三、军队屏蔽机柜的检测标准1.机械性能检测军队屏蔽机柜作为保护通信设备的物理外壳，其机械性能的检测是非常重要的。
机械性能检测标准包括：（1）刚度和稳定性：通过对机柜进行静载试验，测试其在额定荷载下是否具备足够的刚度和稳定性。
（2）防护等级：军队屏蔽机柜应满足相应的防护等级要求，如IP54防护等级，以确保其能够抵御恶劣环境的影响。
（3）耐磨性：通过磨损试验，测试机柜的表层是否具有足够的耐磨性，以保证其在使用过程中不易出现划痕或变形等问题。
2.电磁屏蔽性能检测军队屏蔽机柜的主要功能之一是提供电磁屏蔽，以保护通信设备免受外界电磁干扰的影响。
电磁屏蔽性能检测标准包括：（1）电磁泄漏：通过对军队屏蔽机柜进行漏电试验，测试其在工作状态下是否存在电磁泄漏问题，以确保其满足国家相关标准。
（2）电磁兼容性：通过对机柜进行电磁干扰试验，测试其是否能够抵御外界电磁干扰，确保其在实际使用环境中能够正常运行。
3.散热性能检测军队屏蔽机柜作为通信设备的保护外壳，其散热性能的好坏直接关系到通信设备的性能和寿命。
散热性能检测标准包括：（1）热阻测试：通过对机柜进行热阻测试，测试其在负载运行状态下的热阻情况，以确保其能够及时有效地散发热量。
浅析电磁兼容的机理及在机柜设计中的应用
备 的 内部 电缆 一般用 来连 接 Ｐ Ｃ Ｂ或 其他 内部子 组 件 。
这些电缆能把 Ｐ Ｃ Ｂ上 的信号发射出去 ， 是形成 Ｅ Ｍ Ｉ 的 主要原 因 。因此 ， 包 括 电缆 的走 线 路 径 、 屏蔽 手 段 、 固 定 方法 、 电缆 长 度 等 ， 都需 要 考虑 Ｅ ＭＣ 的 要 求 。在 Ｐ Ｃ Ｂ及 内部 电缆考 虑 了 Ｅ ＭＣ要 求后 ， 大部 分产 品还需 要 考虑 用机箱 来屏 蔽 Ｅ ＭＩ 。机箱 上 的缝 隙 、 散 热孔 、 电 缆通孔 等 的设 计 ， 需 要考 虑 Ｅ ＭＣ的要 求 。 最后 ， 还 应着 重考 虑 输 入 和输 出 电 源和 其他 电缆 滤波 的 问题 。无论 是 军用 还 是 民用 设 备 ， 电磁兼 容标
ＭＥ Ｎ Ｇ Ｑ 一 ｔ ａ ｏ （ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ ａ ｏ ｈ ａ ｉ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ Ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ０ ０ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
２ 电磁 兼 容 机 理
电磁 兼容 的机理 电磁 干扰 抑制和 防护 ， 众所周 知 ， 屏蔽 、 滤波、 合理接地 、 合理布局等抑制干扰的措施都 是很有效的， 在工程实践 中被广泛采用。但是随着 电 子 系统 的集 成 化 、 综合化 ， 以 上措 施 的 应 用 往 往 会 与 成本 、 质量、 功 能要求 产 生 矛 盾 ， 必 须权 衡 利 弊 研究 出 最合 理 的措施 来满足 电磁 兼容性 要求 。 又如 新 的导 电和 屏蔽 材 料 以及 工 艺 方 法 的 出现 ， 使 电磁兼 容性 控制 技术 又有 了新 的措 施 ， 可 见 电磁兼 容 控制技 术 始 终 是 电磁 兼 容 科 学 中最 活 跃 的研 究 课
电磁兼容在空调设计中的运用分析
电磁兼容在空调设计中的运用分析电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指电子设备在电磁环境中正常工作，即不对其他电子设备和系统产生干扰，也不受到其他电子设备和系统的干扰。
在空调设计中，电磁兼容的运用至关重要。
空调设计中的电磁兼容主要涉及以下几个方面：1. 电磁干扰的产生和控制：空调设计中使用的电子元件和电磁元器件（如电机、电磁阀等）会产生电磁干扰，这些干扰可能会影响到空调设备本身或其他电子设备的正常工作。
空调设计中需要采取措施来控制电磁干扰的产生，如选择低干扰的元件和器件，合理布局电路、线路和引线，使用屏蔽材料等。
2. 电磁辐射的限制：空调设备在工作过程中会产生电磁辐射，这些辐射可能对周围的电子设备和系统产生干扰。
为了保证空调设备的电磁兼容性，设计中需要考虑控制电磁辐射的水平，如采用合适的屏蔽材料和技术，优化电路和线路的布局，控制电磁辐射源的工作频率等。
3. 抗干扰能力的提升：空调设备需要在各种电磁环境条件下正常工作，包括受到其他电子设备和系统的干扰时。
为了提高空调设备的抗干扰能力，设计中需要采取一系列措施，如增加电磁屏蔽、提高电路的抗干扰能力、优化输入和输出滤波器等。
还需要进行电磁兼容性测试和评估，确保空调设备在各种条件下都能正常工作。
4. 地线设计的优化：地线是电磁干扰的重要途径，而地线的设计直接影响到电磁兼容性。
在空调设计中，需要合理布局地线，确保地线的连续性和稳定性，减小地线的电阻和电感，提高抗干扰能力。
电磁兼容在空调设计中的运用分析需要从电磁干扰的产生与控制、电磁辐射的限制、抗干扰能力的提升和地线设计的优化等方面进行综合考虑。
通过合理的设计和措施，可以保证空调设备在各种电磁环境条件下正常工作，同时不对其他电子设备和系统产生干扰。
电气控制柜设计制作-机柜设计-机柜的结构设计要求-功能要求
功能要求功能要求主要是满足系统的结构、强度、屏蔽和通风散热的要求、接地导电性能要求等。
1．结构要求机柜系统的结构是一个系统的硬件、PCB、线材、电源、管路、仪器设备等空间放置的位置、形式、连接装配方式等。
机柜钣金件由于其良好的强度、刚度、加工性、导电性，通常用于负责支撑系统大部分的硬件、PCB、线材、电源等。
硬件的放置形式多种多样，其要求也会有所不同。
例如，装配PCB时，可以考虑在钣金件上压铆螺柱来支撑，也可以在钣金件上冲压出突台来支撑，再用螺钉装配。
线材的固定可以考虑用绑线带扎在钣金件上，钣金件上只需要冲压绑线带规格要求的孔；也可以考虑在钣金件上冲压出绑线的结构。
2．强度和刚度要求机械强度是机柜结构设计中最重要的一环，因为机柜中大部分的重量靠其结构件来支承，结构件的机械强度出现问题，机柜的整个强度就会出问题。
机柜一般需要做振动测试、跌落实验、碰撞实验、冲击实验等，有的机器甚至要求强度做到能承受100kg的冲击，这就需要足够的机械强度和刚度。
尤其是那些需要支撑悬空硬件的结构件和起主要支撑作用的支架等，更必须有高的强度。
根据机柜产品的负荷大小、抗振、抗冲击要求来进行强度、刚度设计验算。
在进行强度和刚度设计时要考虑结构件的连接方式，整体是拼装还是焊装等；还要考虑结构件的结构形式，通过增加折弯或压筋来增加结构件的强度和刚度等。
通常设计大型的机箱、机柜时，应先设计起支撑作用的支架框架。
这样的支架框架优先选用封闭异形管型材，也可选用比较厚的板材并折弯成“∏”或“□”形。
一般情况下，增加一个折弯会使刚度增加几倍。
3．机柜的安全防护要求机柜应具有良好的使用性和安全防护设施，并能保证操作者安全，因此须根据设备的使用环境以及设备对防雨、防尘、防异物进入的要求来确定其防护等级。
户外设备、在恶劣环境中使用的设备以及对湿度和灰尘、盐雾敏感的设备的防护等级要求较高。
防护等级的设计要根据实际需要而定。
（1）机柜的结构设计应能保证安装在机柜内的电气组件及连接导线安全可靠地工作，不会受到风霜雨雪、沙尘及小动物等的侵害。
电磁屏蔽机柜有什么用途
电磁屏蔽机柜有什么用途电磁屏蔽机柜是一种用于保护电子设备免受电磁干扰的设备。
在现代社会，无线电频谱日益拥挤，各种电子设备的数量和种类不断增加，导致电磁辐射和干扰问题日益严重，特别是对于需要高精度、高可靠性的设备来说，电磁干扰可能会导致设备性能严重下降甚至失效。
因此，电磁屏蔽机柜的出现具有重要的意义。
以下通过详细阐述电磁屏蔽机柜的主要用途来回答这个问题。
首先，电磁屏蔽机柜用于保护敏感的电子设备免受外界的电磁辐射和干扰。
在现代信息时代，各种无线电和电磁波在空气中传播，形成了一个复杂而繁杂的电磁环境。
在这种环境下，很多电子设备容易受到来自电视、无线电、雷达、通信设备等其他设备的电磁干扰，导致设备工作不稳定，性能下降。
为了保证设备的正常运行和高精度的工作，需要将敏感的电子设备放在电磁屏蔽机柜中，通过屏蔽外界的电磁辐射和干扰，保证设备的安全稳定运行。
其次，电磁屏蔽机柜用于保护设备免受电磁波的泄漏。
许多设备在工作过程中会产生电磁波，如果这些电磁波泄漏到周围环境中，可能会对其他设备造成干扰，影响工作效果。
此外，一些保密性较高的设备，如军事设备、安防设备等，如果电磁波泄漏到外界，可能会被他人利用或窃听，造成严重的安全隐患。
因此，通过将设备放置在电磁屏蔽机柜中，可以有效地避免电磁波的泄漏，保护设备的安全性和保密性。
第三，电磁屏蔽机柜用于提高设备的抗干扰能力。
随着无线电频谱的越来越拥挤，各种电子设备的数量和种类不断增加，电磁干扰问题日益突出。
为了使设备具有良好的抗干扰能力，需要进行电磁兼容设计和抗干扰措施。
电磁屏蔽机柜可以提供一个良好的屏蔽环境，将设备与外界的电磁干扰隔离开来，从而提高设备的抗干扰能力，确保设备正常工作。
第四，电磁屏蔽机柜还用于保护设备免受电磁辐射对人体健康的影响。
在现代社会，人们长时间暴露在电磁辐射环境中，可能产生一些不利于健康的影响。
特别是对于一些敏感人群，如孕妇、儿童、老人等，更容易受到电磁辐射的影响。
混合集成电路的电磁兼容(EMC)设计
混合集成电路的电磁兼容（EMC）设计1引言混合集成电路(Hybrid Integrated Circuit)是由半导体集成工艺与厚(薄)膜工艺结合而制成的集成电路。
混合集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。
具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。
随着电路板尺寸变小、布线密度加大以及工作频率的不断提高,电路中的电磁干扰现象也越来越突出,电磁兼容问题也就成为一个电子系统能否正常工作的关键。
电路板的电磁兼容设计成为系统设计的关键。
2电磁兼容原理电磁兼容是指电子设备和电源在一定的电磁干扰环境下正常可靠工作的能力,同时也是电子设备和电源限制自身产生电磁干扰和避免干扰周围其它电子设备的能力。
任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:首先要具备干扰源,也就是产生有害电磁场的装置或设备;其次是要具有传播干扰的途径,通常认为有两种方式:传导耦合方式和辐射耦合方式,第三是要有易受干扰的敏感设备。
因此,解决电磁兼容性问题应针对电磁干扰的三要素,逐一进行解决:减小干扰发生元件的干扰强度;切断干扰的传播途径;降低系统对干扰的敏感程度。
混合集成电路设计中存在的电磁干扰有:传导干扰、串音干扰以及辐射干扰。
在解决EMI问题时,首先应确定发射源的耦合途径是传导的、辐射的,还是串音。
如果一个高幅度的瞬变电流或快速上升的电压出现在靠近载有信号的导体附近,电磁干扰的问题主要是串音。
如果干扰源和敏感器件之间有完整的电路连接,则是传导干扰。
而在两根传输高频信号的平行导线之间则会产生辐射干扰。
3电磁兼容设计在混合集成电路电磁兼容性设计时首先要做功能性检验,在方案已确定的电路中检验电磁兼容性指标能否满足要求,若不满足就要修改参数来达到指标,如发射功率、工作频率、重新选择器件等。
其次是做防护性设计,包括滤波、屏蔽、接地与搭接设计等。
第三是做布局的调整性设计,包括总体布局的检验,元器件及导线的布局检验等。
某综合任务控制设备电磁兼容试验的问题及整改
123２０１９年０４月／ Ａｐｒｉｌ ２０１９Ａｂｓｔｒａｃｔ：To validate the EMI (electromagnetic interference) of the integrated mission control equipment, the EMC (electromagnetic compatibility) tests have been done according to GJB 151B-2013. The associated overproof test items were researched for the EMI problems, the mechanism of EMI was analyzed, the smooth passage of the test was derived from the corresponding solutions such as grounding, filtering and shielding. The solutions enhance the EMC of the equipment, and provide some guidance for the similar produces on EMC design.Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：EMC; GJB 151B-2013; grounding; filtering; shielding摘要：为了验证某综合任务控制设备的电磁兼容性，依据GJB 151B-2013对该设备进行了电磁兼容性试验，针对该设备出现的电磁干扰问题，研究了超标的相关试验项目，分析了电磁干扰产生的机理，提出了接地、滤波、屏蔽等整改措施，顺利通过了试验，提高了该设备的电磁兼容性，对类似装备产品的电磁兼容设计也有一定的指导意义。
关键词：电磁兼容性；GJB 151B-2013；接地；滤波；屏蔽中图分类号：ＴＭ１５ 文献标识码：A 文章编号：1004-7204(2019)02-0123-04某综合任务控制设备电磁兼容试验的问题及整改Analysis on Electromagnetic Compatibility Test for One Integrated Mission ControlEquipment and Rectification张苏南（中国电子科技集团公司第二十七研究所，郑州 450047）ZHANG Su-nan(The 27th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Zhengzhou 450047)引言随着我国海军国防建设的不断进步和舰船电子装备的投入使用，舰船电磁环境变得越来越复杂，装备产品的电磁兼容性已经逐渐成为制约舰船实际作战性能的重要因素之一［１］。
电磁兼容性技术在电子电气系统中的应用
电磁兼容性技术在电子电气系统中的应用随着人类社会科技的不断发展，电子电气系统已经成为了人们日常生产和生活中不可缺少的一部分，但是同时也带来了很多问题，其中之一就是电磁干扰问题。
电子电气系统中的电磁干扰不仅可影响到它自身的正常运行，还会对周围的其他设备和系统产生负面影响。
因此，电磁兼容性（EMC，Electromagnetic Compatibility）技术的应用就显得尤为重要，本文将从电磁兼容性技术的定义、应用、标准等多个方面阐述电磁兼容性技术在电子电气系统中的应用。
1. 电磁兼容性技术的定义电磁兼容性技术，即是指在一个有多种电器设备和系统的环境下，通过降低电磁干扰的程度和电器设备的敏感程度，保证各种设备能够在同一环境中相互协调工作。
简单来说，它是指保证电子电气设备和系统之间互不干扰的一种技术，也是一项非常重要的技术。
2. 在电子电气系统中，电磁兼容性技术的应用非常广泛，包括以下几个方面：（1）汽车电子系统随着人们生活水平的不断提高，对于汽车的安全性、舒适性、可靠性的要求也越来越高，因此汽车电子系统也不断发展和完善。
车载电子系统是由很多模块和器件组成的，这些模块和器件之间的电磁互相作用不可避免地会在整个系统中形成干扰，甚至可能引起系统故障。
因此，在汽车电子系统的设计中，电磁兼容性问题的解决是一个至关重要的问题。
汽车电子系统中应用的电磁兼容性技术，可以有效避免电子设备产生的电磁泄漏对其他设备产生干扰，从而使整个电子系统稳定运行。
（2）无线通信设备随着移动互联网的发展，无线通信设备在现代社会中的地位变得越来越重要。
然而，在无线通信设备的使用过程中，会产生一定干扰，会对其他无线设备及周围通讯设施造成干扰，对通讯设备的稳定性造成影响。
电磁兼容性技术就是在这样的背景下应运而生的，它可以有效的降低无线通信设备产生的电磁干扰和受到的电磁干扰，使无线通信设备正常运行，并保证通信的质量。
（3）家用电器家用电器越来越依赖于低功率电子设备的应用，它们不仅具有稳定的性能，而且还能够满足消费者对安全性、健康等方面的需求。
电磁兼容性测试在电力设备设计中的重要性
设备损坏
强烈的电磁干扰可能直接 损坏电力设备的电子元件 ，缩短设备寿命。
安全隐患
在某些情况下，电磁干扰 可能导致电力设备误动作 ，引发安全事故。源自在设计中增强电磁兼容性的方法
选用低电磁干扰元器件
在设备设计时，尽量选用低电磁干扰的元器件，降低设备本身的 电磁辐射。
电磁屏蔽设计
采用电磁屏蔽材料和结构，减少设备对外部电磁干扰的敏感性。
完善接地设计
良好的接地设计可以降低设备内部的电磁干扰， 提高设备的电磁兼容性。例如，采用多点接地、 混合接地等方式，可以有效提升接地效果。
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接地设计
合理的接地设计有助于将电磁干扰导入大地，降低设备间的相互干 扰。
在设计中增强电磁兼容性的方法
布局优化：优化设备内部元器件的布局，减少电磁干扰的传 播路径和耦合可能性。
通过以上在设计中对电磁兼容性的考虑，可以显著提高电力 设备的稳定性和可靠性，确保设备在复杂电磁环境中正常工 作，并降低因电磁干扰引发的安全事故风险。因此，在电力 设备设计中充分考虑电磁兼容性至关重要。
通过优化设备设计和布局，降低电磁干扰，有助于提高设备性能和系统
效率。
03
遵守法规
许多国家和地区都制定了严格的电磁兼容性标准和法规，要求电力设备
必须通过相应的电磁兼容性测试。确保设备符合相关法规和标准，有助
于设备的市场推广和应用。
报告的目的和范围
目的
本报告旨在分析电磁兼容性测试在电力设备设计中的重要性，探讨如何通过优 化设备设计和制造工艺，提高设备的电磁兼容性，确保电力系统的稳定和安全 。
范围
报告将涵盖电力设备电磁兼容性的基本原理、测试方法、设计优化策略等方面 的内容，为电力设备设计和制造人员提供有价值的参考和建议。
电磁兼容在空调设计中的运用分析
电磁兼容在空调设计中的运用分析一、电磁兼容技术的基本原理电磁兼容技术是指在电磁环境中，设备和系统能够在不产生电磁干扰的情况下正常工作，同时也能够抵抗来自外部电磁场的干扰。
其基本原理是通过采取各种技术手段，使设备和系统在电磁环境中不会产生电磁干扰，同时也能够抵抗来自外部电磁场的干扰，从而确保设备和系统的正常工作。
在空调设计中，电磁兼容技术可以通过减小电磁辐射、提高电磁抗扰能力等手段来实现。
在空调内部，可以通过优化线路布局、采用合适的电磁屏蔽材料、提高元器件的抗扰能力等来降低电磁辐射；也可以通过合理设计接地系统、滤波器等手段来提高空调系统的电磁抗扰能力，确保其在电磁环境中的正常工作。
二、电磁兼容技术在空调设计中的应用1. 减小电磁辐射对于空调产品来说，减小电磁辐射是十分重要的。
因为过大的电磁辐射不仅会对人体健康造成影响，也会对其他电子设备造成干扰。
在空调设计中，需要采取一系列措施来减小电磁辐射。
在空调内部，可以采用电磁屏蔽材料来隔离电磁辐射；也可以通过优化线路设计、降低电磁噪声等手段来减小电磁辐射。
通过这些手段的应用，可以有效降低空调产品的电磁辐射水平，保障用户和其他设备的安全和稳定性。
2. 提高电磁抗扰能力在电磁环境中，空调产品还需要具备一定的抗干扰能力，以确保其能够在电磁环境中稳定工作。
在空调设计中，需要采取措施来提高其电磁抗扰能力。
在系统设计中，可以合理设计空调的接地系统，提高其对外部电磁干扰的抵抗能力；也可以采用滤波器、抑制器等元器件来提高系统的抗干扰能力。
通过这些措施的应用，可以有效提高空调产品在电磁环境中的稳定性和可靠性。
3. 符合相关标准和法规在空调设计中，也需要考虑到电磁兼容相关的标准和法规要求。
国家对于电磁辐射的限制、对于电磁抗扰能力的要求等都有明确的规定。
在空调设计中，需要严格遵守相关的标准和法规要求，确保产品在电磁兼容性方面能够符合相关的规定，从而保障产品的质量和安全性。
1. 保障用户的健康和安全通过减小电磁辐射、提高电磁抗扰能力等手段的应用，可以有效降低空调产品对人体健康的影响，保障用户的健康和安全。
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
机柜是现代数据中心中的核心设备，用于存放和管理服务器等设备。
然而，机柜内部的电子设备之间可能存在电磁干扰问题，将会导致设备的不稳定甚至损坏。
因此，进行机柜电磁兼容（EMC）仿真分析非常重要。
本文将介绍一种基于HFSS（High Frequency Structure Simulator）的机柜电磁兼容仿真方法。
首先，我们需要建立机柜的三维模型并导入HFSS软件中进行仿真。
根据实际情况，可以选择机柜内部布置方式，包括机柜内部设备的摆放位置、数量、大小等等。
在此基础上，需要定义电磁场的激励源和仿真过程中的界面参数。
一般而言，激励源可以是外界电磁场辐射、机柜内部电源电流等等。
接下来，通过有限元方法求解Maxwell方程组来仿真机柜的电磁场分布情况。
在仿真过程中，HFSS软件可以输出电场、磁场、散射参数等多种仿真结果。
这些结果可以帮助我们评估机柜的EMC性能，找出潜在干扰源和被干扰的设备位置，从而优化机柜内部布局结构，提高机柜的电磁兼容性。
在仿真过程中，需要注意控制模型的精度和计算量。
对于一些大型机柜，可能需要分段建模并进行代码优化，加速仿真计算。
同时，在电磁干扰分析的过程中，需要考虑复杂的多物理场耦合问题，包括电场、磁场、热场等等，综合分析各个物理效应。
总之，基于HFSS的机柜电磁兼容仿真方法可以有效地评估机柜的EMC性能，为提高机柜内部设备的可靠性和安全性提供技术保障。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理调整和优化，以达到最佳仿真效果。
电磁兼容性设计在电子产品中的重要性
电磁兼容性设计在电子产品中的重要性电磁兼容性（EMC）设计在电子产品中的重要性在当今社会，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分，几乎每个人都离不开电子产品。
随着科技的不断发展，电子产品的种类和功能也在不断增加，但是与此同时，电磁干扰和辐射也日益增加，给人们的生活和健康带来了很大的隐患。
因此，电磁兼容性（EMC）设计在电子产品中显得尤为重要。
首先，电磁兼容性设计能够确保电子产品在正常工作情况下不受其他电子设备的干扰，也不会对其他设备产生干扰。
这样可以保证电子产品的稳定性和可靠性，防止因为电磁干扰而导致产品功能异常或损坏。
对于电磁敏感性较高的设备，若没有进行良好的EMC设计，可能会出现信号干扰、数据丢失等问题，严重影响产品的使用效果和用户体验。
其次，电磁兼容性设计有助于保护人们的健康。
在电子产品使用的过程中，会产生电磁辐射，如果产品设计不合理或者没有进行EMC测试，可能会导致电磁辐射超标，给人们的健康带来潜在风险。
经常接触电子设备的人员，特别是儿童和孕妇，更需要保证产品的电磁辐射符合相关标准和法规，以避免潜在的健康问题。
此外，电磁兼容性设计还有助于避免电子产品之间的互相干扰。
在现代社会中，人们身边往往会有多个电子设备同时工作，若这些设备之间存在电磁干扰，不仅会影响设备的正常工作，也会影响用户的生活体验。
通过良好的EMC设计，可以有效减少电子产品之间的相互干扰，提高产品的稳定性和可靠性。
综上所述，电磁兼容性设计在电子产品中的重要性不言而喻。
只有通过合理的设计和测试，保证产品符合EMC标准和法规，才能确保产品在正常使用过程中不受干扰，保护人们的健康，提高产品的可靠性和稳定性。
因此，作为电子产品设计中的重要环节，EMC设计需受到足够重视，从而为用户提供更加稳定、安全、可靠的电子产品。
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真近年来，随着电子设备的不断发展和普及，电磁兼容（EMC）问题越来越受到关注。
在一些特殊场合，如军事设施、医疗设备和航空航天等领域，对电磁兼容性的要求更为严格。
为了在设计阶段发现并解决潜在的电磁干扰问题，电磁兼容仿真成为了一种重要的技术手段。
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由美国ANSYS公司开发的一款专业的高频电磁场仿真软件，广泛应用于无线通信、雷达系统、天线设计等领域。
在机柜电磁兼容仿真中，HFSS可以帮助工程师评估设备内部的电磁场分布，分析电磁干扰问题，优化设计方案，降低电磁兼容性风险。
本文将围绕基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真展开讨论，包括仿真模型的建立、电磁场分布的分析、干扰问题的识别以及优化方案的提出。
一、仿真模型的建立在进行机柜电磁兼容仿真时，首先需要建立一个逼真的仿真模型。
这个模型通常包括机柜内部的各种设备、线缆、散热结构和其他电子元器件。
在建立模型时，需要考虑各个元件之间的相互作用以及环境对电磁场的影响。
在HFSS中，可以通过导入CAD文件来构建机柜的几何模型，然后根据实际情况给不同的部件施加材料特性、端口定义和边界条件等。
还需要考虑到机柜内部的通风系统、散热片和连接线路等细节。
二、电磁场分布的分析一旦建立好了仿真模型，接下来就可以对机柜内部的电磁场分布进行分析。
通过HFSS 软件可以获取机柜内各个位置的电磁场分布情况，包括电场强度、磁场强度、功率密度等参数。
通过电磁场分布的分析，工程师可以了解到机柜内部存在哪些区域的电磁场比较强，哪些元器件的辐射比较严重，从而有针对性地进行后续的干扰问题识别和优化设计。
三、干扰问题的识别在进行机柜电磁兼容仿真的过程中，通常会发现一些潜在的电磁干扰问题。
某些频段存在严重的辐射源；某些线路存在共模干扰；某些设备之间存在互相干扰等。
借助HFSS软件，工程师可以模拟不同的干扰场景，定量评估干扰程度，并且追踪干扰源和干扰受害者之间的关系。
电磁兼容与抗干扰技术
电磁兼容与抗干扰技术第一篇：电磁兼容与抗干扰技术什么是《电磁兼容与抗干扰技术》（简述）在各种工业控制系统中，随着变频器等电子电力装置的广泛使用，系统的电磁干扰（EMI）日益严重，相应的抗干扰设计（即电磁兼容EMC）已经变得越来越重要。
变频器系统的干扰有时能直接造成控制系统的硬件损坏，有时虽不致损坏系统的硬件，但常使智能化控制装置内微处理器的系统程序运行失控，导致控制失灵，从而造成设备和生产事故。
因此，如何提高系统的抗干扰能力和可靠性是自动控制系统设计、制造和应用中不可忽视的重要内容，也是计算机控制技术应用和推广的关键之一。
一．电磁兼容（EMC）概述1.电磁兼容的定义采用一定的技术手段，使同一电磁环境中的各种电子、电气设备都能正常工作，并且不干扰其它设备的正常工作，这就是电磁兼容（英文Electromagnetic Compatibility，缩写为ECM）.国际电工委员会（IEC）对电磁兼容性的定义是“电磁兼容性是电子设备的一种功能，电子设备在电磁环境中能完成其功能而不产生不能容忍的干扰。
”在国家标准GB/T4365-1995中对电磁兼容严格的定义是：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承担的电磁骚扰的能力。
电磁兼容有两方面的含义：（1）设备对来自外部环境的电磁干扰必须具有一定的承受能力（抗扰度）。
（2）设备在正常工作时产生的电磁干扰不超过一定的限值，不干扰其它设备的正常工作。
目前，随着我国经济的发展和科技的进步，工控设备的使用越来越广泛。
特别是涉及到大的控制系统时，例如控制系统既有PLC、数控系统、变频器、又有智能化仪表控制系统。
如果在系统设计和安装时，没有充分考虑电磁兼容的问题，小则造成设备不能稳定运行，大则造成设备的损坏。
目前EMC已经成为系统故障的主要原因。
EMC的一条准则是“预防是最有效的，最经济的方案”。
所以，EMC已经成为电气系统设计时必须重视的问题。
电磁兼容性学科涉及的理论基础包括电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、通信技术、材料科学、生物医学等等，所以电磁兼容性学科是一门实用性很强的综合性的前沿学科。
电磁兼容设计在车载ATP／ATO机柜中的应用
关键 词 ：电磁 兼容 ；传 导 ；辐 射 ；屏 蔽
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｗ ｅ ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｏ ｎ ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ＥＭ Ｃ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ２ＫＣ ｏ ｎ — ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ＡＴＰ ／ＡＴＯ ｃ ａ ｂ ｉ ｎ ｅ ｔ ａ ｎ ｄ ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ
２ ０ １ ３年 ９月 第４ ９卷 第 ９期
铁 道 通 信 信 号
ＲＡＩ Ｌ Ｗ ＡＹ Ｓ ＩＴ １ ０Ｎ
Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０１ ３ Ｖｏ １ ． ４ ９ Ｎｏ ． ９
电磁 兼 容 设 计 在 车 载 Ａ Ｔ Ｐ ／ Ａ Ｔ Ｏ机 柜 中 的应 用
号设 备 的 电磁 兼容 设计进 行讨 论 。
具有多样性 。比如 ，移动通信系统 、广播和电视信
号等无 线 电发 射设 备 ，城市 的输 变 电设 备 ，融人 人 们 生 活 的笔记本 计 算机 、平 板 电脑 等 ，还 有 自然 界
的雷 电和太 阳黑 子 的活 动 ，都是 产 生 电磁 干 扰 的源
苏
摘
旭
张
衡
要 ：针 对 ２ Ｋ Ｃ型车载 Ａ Ｔ Ｐ ／ Ａ Ｔ Ｏ机 柜 的 电磁 兼容 设计展 开讨论 ，分 别 阐述 了模 块 、 电缆布 线
和机 柜 柜体 的 电磁 兼容设 计 ，对 可 能 出现 的各 种干扰 进行 了抑 制和屏 蔽处理 ，从 多个 角度 完善 了
机柜 整体 的 电磁 兼容 设计 。
布局 是模块 电磁 兼容 设计 的重要 环节 ，要 点在
于合 理地 分 配具 有 特定 功 能 的元 器 件 在 Ｐ Ｃ Ｂ上 的
关于航空机载设备电磁兼容性的研究
学术论坛ACADEMIC FORUM029关于航空机载设备电磁兼容性的研究金 涛中国久远高新技术装备有限公司，北京 100094摘要：目前，我国飞机的控制系统大部分是用电传式控制系统，发电机控制系统大多是用微计算机控制系统，使用这些系统导致飞机的电磁兼容性问题更为明显，飞机行驶的安全性及飞机系统的稳定性都会受到飞机电磁兼容性的影响。
因此，本文详细分析了电磁干扰对设备的影响，以及减少或抑制电磁干扰的方法，并探讨了计算机对整个机载设备控制系统的作用。
由此我们了解到解决电磁辐射对设备的干扰是特别重要的，必须要让设备配套厂商和相关公司重视此类问题。
关键词：电磁兼容性；电磁干扰；机载设备中图分类号：V242 文献标识码：A由于航空工业技术的不断进步，飞机航电设备集成化程度越来越显著，同时飞机航电设备的稳定性和运行效率也得到了极大的提高。
随着航电设备集成化程度的提高，飞机上或外界产生的电磁辐射会干扰电子设施和电子技术的正常运行。
虽然这些电磁干扰不会破坏设备，但是会对它们的正常运行产生影响。
甚至会使飞机上的控制系统发生故障或者失效，增加了飞机飞行安全隐患。
所以，航空机载设备的电磁兼容性应受到飞机的制造商和相关公司检修部门的关注和重视。
1 电磁干扰的屏蔽方法1.1 电磁屏蔽概念电磁屏蔽就是用金属将两部分空间进行隔离，进而达到控制区域间电磁波和电磁场的辐射效果。
具体来说，就是将元件、线路或者这个系统的全部干扰源用屏蔽体将其包围起来，防止电磁场对外界的干扰。
因为屏蔽体对能量有吸收、反射和抵消的作用[1]，所以屏蔽可以有效地减弱干扰。
电磁兼容性作为电磁干扰交融的工程问题存在于系统内与系统间、系统与机舱环境间[2]。
飞机自身就类似于一个装有高灵敏度的接受装置及大功率辐射装置的电磁平台，由于飞机的机舱内空间狭小的原因，飞机内设备之间的空间相对来说比较小，也就形成了复杂的电磁环境，而且一些设备的辐射频率及功率跨度都很大。
在同时进行工作的过程中，其余设备产生的电磁能量就会形成叠加的效果，在线缆传输和空间耦合的作用下，飞机内的其他设施设备无法避免地会受到电磁信号产生的干扰，从而会对机载设备装置的运行能力产生影响，甚至会影响飞机飞行的安全。
电磁兼容 emc 技术及应用实例详解
电磁兼容emc 技术及应用实例详解电磁兼容（EMC）是指不同电子设备在同一电磁环境中共存并保持正常工作的能力。
在现代社会中，电子设备的数量和种类越来越多，它们之间的互相干扰和互不干扰的问题也成为了人们关注的焦点。
EMC技术就是解决这个问题的一种方案。
EMC技术可以分为两个方面，即抗扰度和抗干扰。
抗扰度是指设备自身的能力，即抵抗外界干扰的能力；而抗干扰是指设备对其他设备干扰的抵抗能力。
EMC技术的应用广泛，包括消费电子、通信设备、医疗设备、工业设备等各个领域。
以下是一些EMC技术应用的实例：1. 汽车电子系统：现代汽车装备了大量的电子设备，如发动机控制单元（ECU）、车载导航系统、车载娱乐系统等。
这些设备之间需要保持相互兼容，以确保汽车的正常运行。
同时，汽车内部的电子设备也需要抵抗外界干扰，以避免对驾驶员和乘客的安全产生影响。
2. 医疗设备：医疗设备的EMC要求非常严格，因为它们与人类的生命和健康直接相关。
例如，电子血压计、心电图仪、医用电刀等设备都需要抗扰度和抗干扰能力，以确保准确的测量和治疗结果。
3. 无线通信：无线通信系统的干扰问题是非常关键的。
例如，手机和基站之间的互相干扰可能导致通信质量下降或通话中断。
通过使用EMC技术，可以降低设备对未经授权的频谱的干扰，提高通信质量和可靠性。
4. 工业自动化：工业设备通常集成了大量的电子控制器和传感器，用于监测和控制各种工艺。
这些设备之间需要保持相互兼容，以确保工业过程的正常运行。
此外，工业环境中存在大量的电磁噪声，工业设备需要具备一定的抗干扰能力。
以上只是一些典型的EMC技术应用实例，实际上，EMC技术几乎涵盖了所有电子设备的相关领域。
通过正确地应用EMC技术，可以避免电子设备之间的干扰问题，提高设备的稳定性和可靠性，保障人们的生命和财产安全。
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真随着电子设备的普及和网络的快速发展，机房成为了现代社会中不可或缺的基础设施之一。
在机房中，机柜是起着重要作用的设备，它不仅提供了设备的支撑和保护，还承载着大量的电子设备，如服务器、网络设备等。
由于机柜中的电子设备密集放置，不当的电磁兼容设计可能会导致电磁干扰和互相影响，进而影响设备的正常运行。
对机柜的电磁兼容特性进行仿真分析，成为了保证设备正常运行的重要手段之一。
在电磁兼容仿真中，Ansys公司的HFSS（High Frequency Structure Simulator）是一款广泛使用的电磁场仿真工具，它能够对各种电磁问题进行高效、准确的仿真分析。
本文将以某机柜的电磁兼容仿真为例，介绍HFSS在机柜电磁兼容仿真中的应用。
一、仿真模型建立在进行机柜的电磁兼容仿真时，首先需要建立机柜的三维几何模型。
通过HFSS软件提供的建模工具，可以快速、精确地建立机柜的几何模型。
在建立几何模型时，需要考虑到机柜内部的各种电子设备和线缆的布局，以及机柜的材料和结构特性。
在建立完几何模型后，需要对机柜中的各种电子设备和线缆进行建模。
这些模型可以是简化的理想模型，也可以是精细的实物模型，根据实际情况来进行选择。
需要对电子设备和线缆的电磁特性进行建模，如电感、电容、阻抗等参数。
二、边界条件设置在建立完模型后，需要对仿真区域的边界条件进行设置。
边界条件的设置对仿真结果影响非常大，它可以影响到电磁场的辐射和传播。
在机柜电磁兼容仿真中，通常会设置适当的边界条件来模拟机柜周围的环境和外部电磁场的影响。
在HFSS中，可以设置各种边界条件，如吸收边界条件、周期边界条件、辐射边界条件等。
根据实际情况，选择合适的边界条件对于仿真结果的准确性非常重要。
三、电磁场激励设置在进行机柜的电磁兼容仿真时，需要对电磁场的激励进行设置。
电磁场的激励可以是外部电磁场的辐射、机柜内部电子设备的工作电磁场、线缆的传输电磁场等。
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第27卷第4期 武 汉 化 工 学 院 学 报 V o l .27 N o.42005年07月 J. W uhan In st . Chem. T ech . Ju l . 2005文章编号:10044736(2005)04008104电磁兼容设计在综合机柜中的应用胡家军(武汉船舶重工集团公司第七二二研究所,湖北武汉430079)摘 要:分析了综合机柜中印制电路板、电源线、地线及电缆产生电磁干扰的机理,并针对性地提出消除电磁干扰的方法,实现综合机柜中的电磁兼容设计.关键词:电磁兼容;电磁干扰;共模辐射;差模干扰中图分类号:TN 03 文献标识码:A收稿日期:20040907作者简介:胡家军(1969),男,高级工程师,工学硕士.研究方向:舰船综合通信控制管理系统及工程.0 引 言电磁兼容性是电子设备或系统的主要性能之一,电磁兼容设计的目的是防止电子设备对外产生过强的电磁干扰;防止电子设备对来自外界的干扰过度敏感.不管是复杂系统还是简单装置,任何一个电磁干扰都必须满足三个基本条件:首先应该具有干扰源;其次是传播干扰能量的途径;第三是被干扰对象的响应.电磁干扰的传播途径一般分为两种方式:传导耦合方式和辐射耦合方式.为了分析和设计设备的电磁兼容性,或为排除电磁干扰故障,必须要查清产生电磁干扰的三个基本条件是什么,然后根据具体情况,采取适当的措施消除其中的一个,实现设备的电磁兼容[1].本文主要讨论通信控制管理机柜的电磁兼容设计.通信控制管理系统是专为舰船外部通信设计的,它的作用是将众多的用户终端设备和无线信道设备集成为一个有机的整体,提高舰船通信的自动化程度.它的使命决定了它既要提供用户终端设备到无线信道设备的音频通路,又要提供用户终端设备到无线信道设备的控制通道.因此,通信控制管理机柜内既有大量的模拟电路,又有大量的数字电路,还有大量的互连电缆.要使通信控制管理系统能够按照要求的性能指标正常工作,电磁兼容设计在这里显得尤其重要.通信控制管理机柜电磁兼容设计的内容包括:线路板的电磁兼容设计;机柜电源线、地线的电磁兼容设计;机柜内电缆布线的电磁兼容设计等.1 线路板的电磁兼容设计线路板是构成电子设备的基础,保证线路板的电磁兼容性是整个系统设计的关键.线路板电磁兼容设计的目的,除了保证电路工作可靠以外,一个主要的目的就是减小线路板对外的电磁辐射强度和线路板对外界干扰的敏感性,保证设备在较低的屏蔽效能下满足有关标准的要求.由天线的对称原理可以知道,一个电路的电磁辐射和接收的能力是一致的,即一个电路的电磁辐射效率高,往往接收效率也高.因此,在设计中抑制线路板的电磁辐射,同时也就提高了线路板的抗干扰能力.抑制线路板的电磁辐射主要从如下几个方面入手.1.1 抑制线路板上电源线和地线上的噪声电源线和地线是线路板上最基本的组成部分,数字电路的电源线和地线上的噪声是很严重的,通常通过示波器可以在电源线和地线上观察到明显的噪声电压.线路板的电磁兼容设计首先要处理好电源线和地线上的噪声问题.图1是一个典型的门电路输出级.当输出为高时,Q 3导通,Q 4截止,当输出为低时,Q 4导通,Q 3截止,这两种状态都在电源和地之间形成了高阻抗,限制了电源到地的电流.但当状态发生变化时,会有一段时间Q 3、Q 4同时导通,在地线和电源线之间会有极短时间的低阻抗状态,会产生较大的尖峰电流.由于电源线总有不同程度的电感L ,因此当发生电流突变时,电感上会产生感应电压,这就是电源线上的噪声.当电源线上产生突变电流时,地线上也必然流过这个电流,特别是当输出从高变低时,寄生电容要放电,地线上的峰值电流更大,由于地线总有不同程度的电感,因此会感应出电压,这就是地线噪声.地线和电源线上的噪声电压不仅会造成电路工作不正常,而且会产生较强的电磁辐射.图1 典型的门电路输出F ig .1 O u tpu t of a typ ical doo r circu it地线上的噪声会造成逻辑电路地电平的变化,不仅会引起电路的误操作,还会造成传导和辐射发射.减小地线的噪声电压,可以通过减小地线的电感来实现,线路板导线电感计算公式为L =0.002l (2.3lg 2lW)+0.5ΛH式中:l 为导体长度(c m ),W 为导体宽度(c m ).可见缩短地线的长度可以有效地减小地线的电感.此外,通过多根导线并联也是一个降低导线电感更有效的方法.减小电源线的噪声电压,可以通过设置储能电容来消除.在布线时,储能电容要尽量靠近芯片,使储能电容与芯片电源端和地线端之间的连线尽量短.储能电容的作用是为芯片提供了电路输出状态发生变化时所需的大电流,避免了电源线上的电流发生突变,减小了感应出的噪声电压.储能电容还将电流变化局限在较小的范围内,减小了辐射.储能电容要选择低电感的高频电容,如瓷片电容或独石电容.试验表明,用多个相同容量的电容并联能够获得较好的效果.1.2 抑制信号环路的差模辐射线路板的辐射主要还产生于PCB 走线.电路工作电流在信号环路中流动,这个信号环路会产生电磁辐射.由于这种电流是差模的,它产生的辐射称为差模辐射.电流环路产生的差模辐射计算[2]公式为 E =Z IA2ΚD2式中:I 为环路电流(A ),A 为环路面积(m 2),D 为观测点到环路的距离(m ),Z 为自由空间的阻抗(8),Κ为电流频率所对应的波长(m ).从差模辐射的计算公式可以直接得出减小差模辐射的方法:(1)减小差模电流I :在保证电路功能的前提下,尽量使用低功耗的芯片,当较长的导线(往往对应较大的环路面积)上有较大的电流时,用缓冲器减小长导线上的电流.(2)降低差模电流频率:当电路允许时,尽量使用低速芯片.低速芯片脉冲的上升 下降时间长些,产生的高频成分少些,从而由其产生的差模电流的频率会低一些.(3)减小差模电流环路的面积:设计电路时尽量选用大规模集成电路;使用表面安装形式的的芯片;尽量控制信号回路的面积,在双层板的两面布置尽量多的平行地线,一面水平线,另一面垂直线,然后在他们交叉的地方用金属化过孔连接起来,必要时应该采用多层板布线.当然,一块线路板上的信号线成千上万,一个回路一个回路的考虑显然是不现实的.根据频谱分析理论,周期信号的能量集中在有限的几个频率点上,而随机信号的能量分布在无限多个频率上,因此,周期信号的能量更集中,更容易产生干扰.电路中的震荡器、时钟电路、地址总线的低位数据线、产生周期波形的功率电路等都是强辐射电路[3],在设计时要特别注意,前述的原则尤其要应用在这些强辐射信号线上,走线时要多花精力精心布线,而对于无关紧要的信号线,则可以使用软件的自动布线功能完成.1.3 强辐射电路要尽量远离I O 接口电路印制板在布局时,辐射较强的电路要尽量远离I O 接口电路[4];I O 接口电路的电源线、地线最好能与线路板上其它电路的地线面和电源线面隔离.这样可以减小线路板通过I O 接口电路耦合到电缆上,对减小电缆产生的共模辐射有重要意义.2 电源线和地线的电磁兼容设计电源线滤波器虽然从电路结构上看是一个简单的两端口网络,在电路图表示上是将滤波器串联进需要滤波的电路.但在实际应用中,滤波器的性能与其安装方式有很大的关系.电源线滤波器28武汉化工学院学报第27卷的理想安装方式如图2所示.滤波器的输入和输出分别在机箱金属面板的两侧,滤波器直接安装在金属面板上,并且利用机箱的金属面板将滤波器的输入端和输出端隔离开,防止高频时输入端和输出端的耦合.滤波器与金属面板间最好安装电磁密封衬垫,防止产生电磁泄露.这种安装不仅可以有效防止机柜外面电源线上的干扰传导进入机柜,而且可以防止机柜内部各部分产生的电磁干扰耦合到滤波器的输入端,传导到机柜外部,造成超标的电磁发射.图2 电源滤波器的正确接法F ig .2 T he co rrect connect m ethod of pow er filter 地线电位是整个电路工作的基准电位,如果地线设计不当,地线电位就不稳,就会导致电路故障.地线是信号流回信号源的低阻抗路径.当电流流过有限阻抗时,必然会导致电压降.因此,实际地线上的电位是不相同的.信号接地通常分为单点接地、多点接地和混合接地等种类.单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地,如图3所示.图3 两种单点接地F ig .3 Tw o m ethods of single grounding 串联单点接地的优点是简单,但相互之间产生的干扰很严重.a 点的电位是:V a =(I 1+I 2+I 3)R 1b 点的电位是:V b =(I 1+I 2+I 3)R 1+(I 2+I 3)R 2c 点的电位是:V c =(I 1+I 2+I 3)R 1+(I 2+I 3)R 2+I 3R 3a 、b 、c 各点的电位是受电路工作电流的影响的.c 点的电位稳定性最差,a 点的电位稳定性最好.最敏感的电路要放在a 点接地.并联单点接地可以避免串联单点接地方式中所产生的相互之间产生的严重干扰,但并联单点接地需要较多的地线,实现起来比较困难.本机柜由于电路模块众多,并且既有模拟电路,又有数字电路;既有几十Kbp s 的数字电路,又有几十M bp s 的数字电路.因此采用串、并联混合单点接地的方式:将电路按照特性分组,相互之间不易发生干扰的电路放在同一组,如模拟信号的地分为一组,数字信号地分为一组等,相互之间易发生干扰的电路放在不同的组,每个组内采用串联单点接地,获得最简单的地线结构,不同组间采用并联单点接地,避免相互之间的干扰.机柜内部的地线设计还要考虑机柜内信号电缆的走向,要使机柜内信号电缆与地线之间形成的环路面积尽可能小,从而减小信号电缆的差模辐射.3 机柜中电缆布线的电磁兼容设计设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线,设备产生的大部分辐射都是通过各种导线实现的,而外界的干扰往往也是首先被导线接收到,然后串入设备的.当传输信号的导体的电位与邻近的电位不同时,在两者之间就会产生电流.这种电流称为共模电流,这种共模电流产生的辐射称为共模辐射.电缆的辐射以共模辐射为主.对于电缆的共模辐射可以用公式 E =Z I l2ΚD(单位:V m )来估算其辐射强度.其中:I 为导线中的共模电流(A ),l 为导线长度(m ),D 为观测点到环路的距离(m ),Z 为自由空间的阻抗(8),Κ为电流频率所对应的波长(m ).从共模辐射的计算公式可以直接得出减小共模辐射的方法如下.减小电缆长度:在满足使用要求的前提下,尽量使用短的电缆.减小共模电流:减小共模电流可以从下面几个方面展开,(1)在共模电压一定的情况下,增加共模电流路径的阻抗可以减小共模电流.简单的做法就是在电缆上套一个铁氧体磁环.(2)在共模回路阻抗一定的情况下,减小共模电压就可以减小共模电流.(3)可以通过使用共模低通滤波器来38第4期胡家军:电磁兼容设计在综合机柜中的应用滤除不必要的高频共模电流.此外,屏蔽电缆是抑制共模辐射十分有效的方法,但要注意电缆屏蔽层的端接方法和端接位置,端接得不好可能会增加电缆的辐射.使用差分平衡电路也是抑制共模辐射的有效方法,平衡电路中的两根导线相对于临近的金属参照物阻抗相等,并且发送电路在两根导线上同时传输相对于地幅度相等、相位相反的两个信号,这样,两根导线上的共模电流大小相等、方向相反,产生的辐射相互抵消.4 结 语对于通信控制管理机柜这样的综合机柜,机柜内的电磁环境复杂,需要从多个角度考虑同时进行电磁兼容设计:模拟部分的线路板与数字电路的线路板要尽量分开;在同一个线路板上,输入输出(I O)驱动器应该紧靠连接器,I O电路要尽量远离强辐射电路;对周期性信号要重点关注;考虑电源线、地线产生的干扰;考虑互连信号电缆产生的辐射等.通信控制管理机柜按照上述原则进行电磁兼容设计,顺利通过了电磁兼容试验,系统实现了预定的功能.参考文献:[1] 王莜武,虞文勤.电磁兼容技术[J].青岛大学学报,2001,14(2):7173.[2] M on t ro se N I.P rin ted circu it board designtechn iques fo r E M C comp liance[J].IEEE P ress,1996,(5):6267.[3] 白云同.电磁兼容设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.[4] 柴 瑜,沙 斐.电磁兼容设计在印制电路板中的应用[J].电子工程师,2002,28(1):5457.Appl ica tion of E M C design i n i n tegra tion cab i netHU J ia j un(CS I C NO.722R esearch&D evelopm en t In stitu te,W uhan430079,Ch ina)Abstract:T h is p ap er analyzes the m echan is m of electrom agnetic in terference p roduced by the p rin ted circu it boards,pow er w ire,ground w ire and signal cab le and b rings fo rw ard w ays and m ean s to eli m i2 nate electrom agnetic in terference in o rder to cdrry ou t rying ou t the E M C design of the in tegrati on cab inet.Key words:electrom agnetic com p atib ility;electrom agnetic in terference;comm on m ode radiati on;differ2 en tial m ode in terference本文编辑:陈晓苹48武汉化工学院学报第27卷。