第9章 电磁干扰及防护pengPPT课件

➢ 高通滤波器，只通过高频有用成分，剔除截止频率 以下的干扰成分
➢ 带通滤波器，只通过某一频带宽度的频率成分，低 于或高于带宽的频率成分均不让通过，加以抑制或 衰减
➢ 带阻滤波器，抑制某一频率宽度范围内的频率成分， 带宽以外的频率分量都可以通过
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(四)频率调制
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信号调制分类
➢ 幅度调制 ➢ 频率调制
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按屏蔽原理分类
➢ 电场屏蔽 ➢ 磁场屏蔽 ➢ 电磁场屏蔽
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电场屏蔽
➢ 简称电屏蔽 ➢ 实质是减少设备 (或电路、组件、
元件)间的电场感应 ➢ 电场屏蔽包括静电屏蔽和交变电场
的屏蔽
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交变电场的屏蔽
➢ 屏蔽体必须选用导电性能好的材料 ➢ 而且必须良好地接地
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电屏蔽的实质
➢ 在保证良好接地的条件下，将干扰 源发生的电力线终止于由良导体制 成的屏蔽体，从而切断了干扰源与 受感器之间的电力线交连。
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无线电发射设备干扰
➢ 通信、导航、雷达等无线电设备
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脉冲数字电路和开关电路干扰
➢ 数字脉冲电流和电压波形的上升前沿很 陡，其中包含着丰富的高次谐波分量， 它们不仅传导进入电源线中，而且还向 周围空间辐射
➢ 开关变换使电流急剧变化，产生频谱较 宽的干扰，其幅度和频谱随开关电流和 电压的变化频率升高而增大
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辐射传输方式
➢ 辐射传输是通过介质以电磁波的形式 传播，干扰能量按电磁场的规律向周 围空间发射。
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干扰的耦合类型
➢ 传导耦合 ➢ 辐射耦合
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§9-3 电磁干扰的控制
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一、电磁干扰控制策略
➢ 主动预防 ➢ 整体规划 ➢ “对抗”与“疏导”相结合
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电磁兼容控制策略
传输通道抑 空间分离 制
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频率调制方法适用范围
➢ 通常在长距离信号传输过程中容易 引入干扰，而且这种干扰的频谱较 宽，频域范围难以确定，为提高信 号传输质量，可以采用频率调制方 法。
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(五)数字传输
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数字传输
➢ 将待传送的信号经过高速采样、模/数 转换，使之变成数字信号，成为一系 列对应于原信号幅度的调制脉冲
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以忽略，这时就可以只考虑电场的屏蔽 ➢ 低压大电流干扰源则以磁场为主，电场分量
可以忽略，这时就可以只考虑磁场屏蔽 ➢ 采用良导电材料，能同时具有对电场和磁场
(高频)屏蔽的作用
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(二)接地
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接地分类
➢ 安全接地 ➢ 信号接地
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安全接地
➢ 采用低阻抗的导体将用电设备的外 壳连接到大地上，使操作使用人员 不致因设备外壳漏电或故障放电而 发生触电危险
电磁干扰三要素
➢ 干扰源 ➢ 干扰传播途径(或耦合途径) ➢ 敏感设备
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电磁干扰三要素示意图
传导耦合 干扰源 干扰传播途径 敏感设备
辐射耦合
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电磁干扰传输方式
➢ 传导传输方式 ➢ 辐射传输方式
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传导传输方式
➢ 传导传输必须在干扰源和敏感器之间有 完整的电路连接，干扰信号沿着这个连 接电路传递到敏感器，发生干扰现象。
9.4 典型飞机系统的电 磁干扰源分析
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静电放电
HF 屏蔽
地面雷达
雷击闪电
平衡电路
"E" "H""B" 400Hz 电源线
电感性 瞬变开关
隔离
计算机时钟 数字信号
无线电台 电视广播
脉宽调节器
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系统内干扰源
➢ 无线电发射设备干扰 ➢ 脉冲数字电路和开关电路干扰 ➢ 带有控制开关的电感性电气设备干扰 ➢ 旋转设备和荧光灯干扰 ➢ 400Hz电源输电线干扰
时间分隔 频域管理 电气隔离
滤波 屏蔽 搭接 接地 布线
地点位置控制 自然地形隔离
方位角控制 电磁场矢量方
向控制
时间共用准 则
雷达脉冲同 步
主动时间分 隔
被动时间分 隔
频谱管制 滤波
频率调制 数字传输 光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ转换
变压器隔离 光电隔离
继电器隔离
DC/DC变换 电动-发电
机组
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二、电磁兼容的控制技术
➢ 屏蔽 ➢ 接地 ➢ 滤波 ➢ 频率调制 ➢ 数字传输
➢ 屏蔽罩上垂直于磁力线方向上不应开口或有 缝隙，否则会使磁阻增大，屏蔽效果变差。
➢ 铁磁材料的屏蔽只适合于低频。
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高频磁场的屏蔽
➢ 采用低电阻率的良导体材料，如铜、 铝等 。
➢ 利用电磁感应现象在屏蔽壳体表面 所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽 的目的
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电磁屏蔽
➢ 通常所说的屏蔽，一般指的是电磁屏蔽 ➢ 高压大电流干扰源以电场为主，磁场分量可
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§9-2 电磁兼容及干扰的传播
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电磁兼容
➢ 设备(分系统、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的其他设备 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(分系统、 系统)因受其电磁发射而导致或遭受不允许 的降级
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磁场屏蔽
➢ 磁场屏蔽简称磁屏蔽，是用于抑制磁场耦 合，实现磁隔离的技术措施
➢ 磁场屏蔽包括低频磁屏蔽和高频磁屏蔽
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低频磁场屏蔽
➢ 低频(100kHz以下)磁场屏蔽常用的屏 蔽材料是高导磁材料(如铁、硅钢片、 坡莫合金等)。
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低频磁场屏蔽
➢ 铁磁材料的磁导率越高，屏蔽罩越厚，则 磁阻越小 ，磁场屏蔽效果越好。
第九章 电磁干扰及防护
§9.1 电磁干扰的危害
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电磁辐射能量对人类活动有 三大危害
➢ 电磁干扰会破坏或降低电子设备的工作 性能
➢ 电磁干扰能量可能引起易燃易爆物的起 火和爆炸
➢ 电磁干扰能量可对人体组织器官造成伤 害，危及人类的身体健康
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电磁辐射危害的影响因素
➢ 强场时比弱场严重 ➢ 高频比低频严重 ➢ 时间长比时间短严重
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信号接地
➢ 在系统和设备中，采用低阻抗的导 线(或地平面)为各种电路提供具有 共同参考电位的信号返回通路，使 流经该地线的各电路信号电流互不 影响
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(三)滤波
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滤波的实质
➢ 将信号频谱划分成有用频率分量和干 扰频率分量两段，剔除干扰部分。
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根据滤波器的频率特性分类
➢ 低通滤波器，只通过低频有用成分，抑制或削弱高 于截止频率的成分
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(一)屏蔽
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屏蔽
➢ 以某种材料 (导电的或导磁的材料)制成 的屏蔽壳体 (实体的或非实体的)，将需 要屏蔽的区域封闭起来， 形成电磁隔 离，即其内的电磁场不能越出这一区域， 而外来的辐射电磁场不能进入这一区域 (或者进出该区域的电磁能量将受到很 大的衰减) 。
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电磁屏蔽的作用原理
➢ 利用屏蔽体对电磁流的反射、吸收和 引导作用 。