电磁兼容原理有关问题

1、什么是电磁干扰？什么是电磁干扰效应？什么是电磁干扰形成的三要素？答：（1）任何可能引起装置、设备或者系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象，有这种电磁现象引起设备、传输通道或者系统性能的下降称为电磁干扰。

（2）由干扰源发出的电磁能，经某种传播途径传输至敏感设备，敏感设备又对此表现某种形式的“响应”，并产生干扰的“效果”，这种作用过程和结果称为电磁干扰效应。

（3）电磁干扰形成的三要素：电磁干扰源，对该干扰敏感的设备，将电磁干扰源传输到敏感设备的媒介（传输通道或者耦合途径）。

2、什么是电磁兼容性？它和抗干扰有何区别？

答：（1）电磁兼容性：设备或系统在电磁环境中能正常工作并且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。

（2）抗干扰是指设备或者系统抵抗电磁干扰的能力电磁发射控制设备和系统发射的电磁能量的控制。

3、什么是实施电磁兼容性的“问题解决法”？什么是“规范法”？什么是“系统法”？

答：（1）“问题解决法”：先进行系统的设计和制造，出现了电磁干扰问题再逐一解决。

（2）“规范法”：按照电磁兼容的标准和规范进行系统或者设备的设计和制造。

（3）“系统法”：先对系统或者设备的设计方案进行电磁兼容性的分析和预测，并贯穿于设计、试制和制造的全过程，并不断地解决可能出现的电磁干扰问题。

4、实施电子、电气设备的电磁兼容性，通常经过哪几个步骤？

答：（1）首先根据设备或者系统明确实施电磁兼容的技术措施：问题解决法、规范法和系统法；

（2）确定该系统或设备所面临的电磁环境，例如欲屏蔽的电磁干扰源是什么，它属于哪种类型，是高阻抗电场、低阻抗磁场还是平面波等等；

（3）确定最易接受干扰的电路敏感度，以明确对这个系统所采取电磁兼容措施的要求；

（4）进行该设备的屏蔽体的结构设计和工艺设计。

5、电磁兼容性标准的主要内容以及特点是什么？

答：电磁兼容标准可分为：基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准（1）基础标注：表述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据，该标准不涉及具体产品。

（2）通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循是，使用通用标准来进行EMC测试。

（3）产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准，往往引用基础标准，但是根据产品的特殊性提出更详尽的规定。

（4）专用产品标准：通常不单独形成电磁兼容标准，而是已专门条款包含在产品的通用技术条件中。

6、传导干扰在低频和高频传输时有何特点？处理方法有何不同？

答：传导干扰在低频传输时干扰主要是以差模形式存在，在高频传输时主要是以共模形式存在。因此处理方法也不同，对于低频时的差模形式减少干扰的方法是：信号线和电源线上串联差模扼流圈、并联电容或者用电容或电感组成低通滤波器，对于减小高频时的共模干扰方法是在信号线或者电源线中串联共模扼流圈，

在地线和导线之间并联电容器组成LC 滤波器进行铝箔，滤除共模噪声。

7、基本辐射干扰源主要有几类？

答：可分为两类：电偶极子——电流元；磁偶极子——小电流回路。

8、电偶极子辐射干扰源近场区的特点：

答：电偶极子( Il )辐射，场的电尺寸及场区划分：a 、近场区：kr << 1 b 、中场区:kr ～1，c 、远场区（辐射区）kr >> 1

近区场（感应场）

电场～1/r 3, 磁场～1/r 2 ； 电场～1/f , 磁场与f 无关； 电场与磁场存在π/2的相位差；能量相互转换、振荡，不会向外传输。感应场又称为似稳场。 9、磁偶极子辐射干扰源近场区的特点有哪些？ 磁偶极子( IS )辐射

感应场的特点： 电场～1/r 2 , 磁场～1/r 3；电场～f , 磁场与f 无关；电场与磁场存在π/2的相位差；能量相互转换、振荡，不会向外传输。感应场又称为似稳场。

o x y

z Il E r E θ

H φ o x y z IS H r H θ E φ 22322322160cos []e ()()130sin []e ()()1sin []e 4()jkr r jkr jkr j E Ilk θkr kr j j E Ilk kr kr kr Ilk j H kr kr θφθθπ---⎧=-⎪⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=+⎪⎪⎩22322322160cos []e ()()130sin []e ()()1sin []e 4()jkr r jkr jkr j E

Ilk θkr kr j j E Ilk kr kr kr Ilk j H kr kr θφθθπ---⎧=-⎪⎪⎪⎪=+-⎨⎪⎪=+⎪⎪⎩

33260cos 30sin sin 4r Il E j θkr Il E j kr Il H r θφθθπ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=⎪⎩32

3323321cos []e 2()()11sin []e 4()()130sin []e ()jkr r jkr jkr ISk j H θkr kr ISk j H kr kr kr j E j ISk kr kr θφπθπθ---⎧=+⎪⎪⎪⎪=-++⎨⎪⎪=-+⎪⎪⎩332cos 2sin 430sin r IS H θ

r IS H r kIS E j r θφπθπθ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=-⎪⎩

10、试阐述电磁敏感度的概念。它与接收器的带宽和噪声电压关系如何？ 答：电磁敏感度：敏感设备对电磁骚扰所呈现的不希望有的响应程度： 模拟电路的敏感度指数：()U U

k S f B N =

相参信号： 10

0.8104U U B B B S N RFKTB RF

===⨯19810log 10log()dB B RF =+- 非相参信号：

119810log()dB 4U U B S RF N RFKT

===- 数字电路的敏感度指数：

11、抑制电磁干扰的三大技术是什么？是分别简要说明之。

答：（1）屏蔽技术：用导电或者导磁材料制成的屏蔽体将电磁干扰能量限制在一定范围内，一方面可以限制内部能量泄露出内部区域，另外还可防止外来的能量进入某一区域

（2）滤波技术：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

（3）接地技术：在系统的选定点与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。接地有两种含义，一是接大地，以地球电位为基准，并以大地作为零电位，提供放电通路；二是系统基准“地”指的是电路、设备或系统与“地”所建立的低阻通路。

12、接地的目的是什么？有哪几种主要的接地方式？如何选择接地方式？

答：（1）接地的目的：一是接大地，以地球电位为基准，并以大地作为零电位，提供放电通路；二是系统基准“地”指的是电路、设备或系统与“地”所建立的低阻通路。

（2）安全接地：设备安全（为了设备安全）、接零保护（动力电气设备，除了外壳接地外，还应与电网零线连接）和防雷接地（把可能收到雷击的物体和大地连接以便提供泄放大电流的通路）；信号接地：单点接地（低频电路）、多点接地（高频电路）、混合接地（较复杂的系统电路按照系统中电路各自的特点对不同的电路采取不同的接地方式）和悬浮接地（设备地线系统在电气上和大地相绝缘）。

13、简要叙述电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽的基本原理？

答：电场屏蔽：静电屏蔽、低频交变电场屏蔽（利用良好接地的金属导体制作）；

磁场屏蔽：静磁屏蔽、低频交变磁场屏蔽（利用高导磁率材料构成低磁阻通路）；

电磁屏蔽：用于高频电磁场的屏蔽（利用反射和衰减来隔离电磁场的耦合）；

14、屏蔽性能是如何定义的？怎么计算电磁屏蔽的屏蔽效能？

答：屏蔽性能：屏蔽体的性质的定量评价。定义如下：

d d B S N =d log 20log 20N B -=