课程电磁兼容理论和应用021305精品PPT课件
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《电磁兼容性》PPT课件
磁场屏蔽
静电屏蔽 交变电场屏蔽 低频磁场屏蔽 高频磁场屏蔽
电磁屏蔽
26.12.2020
精选PPT
7
10.2.2 滤波技术
▪ 滤波技术是抑制电气、电子设 备传导电磁干扰，提高电气、 电子设备传导抗扰度水平的主 要手段，也是保证设备整体或 局部屏蔽效能的重要辅助措施。
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10.2.2 滤波技术
35
10.3.2 PCB设计的一般原则
印制电路板(PCB)是电子产品中电 路元件和器件的支撑件。它提供电路 元件和器件之间的电气连接。随着电 子技术的飞速发展，PCB的密度越来 越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力 影响很大。因此，在进行PCB设计时， 必须遵守PCB设计的一般原则，并应 符合抗干扰设计的要求。
26.12.2020
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14
10.2.4 表面安装技术（SMT）
▪ 采用SMT使得组装密度更高，电子产 品体积更小，重量更轻，可靠性更高， 抗震能力增强，高频特性好，电磁和 射频干扰减小了，电磁兼容性好，而 且易于实现自动化，提高了生产效率， 降低了生产成本。一般来讲，采用 SMT的产品体积缩小40％～60％，重 量减轻60％～80％。
26.12.2020
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2
10.1电磁兼容性的概念
▪ 换句话说，电磁兼容是指电
子线路、设备、系统相互不
影响，从电磁角度具有相容
性的状态。相容性包Βιβλιοθήκη 设备内电路模块之间的兼容性、
设备之间的相容性和系统之
间的相容性。
26.12.2020
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3
10.2 电磁兼容性学科 常用技术及设计方法
10.2.1 屏蔽技术 10.2.2 滤波技术 10.2.3 接地技术 10.2.4 搭接技术 10.2.5 表面安装技术（SMT） 10.2.6 电磁兼容设计方法
《电磁兼容原理与应用教程》课件第一章
我们探讨信息电子设备的电磁泄漏及防护问题时， 面临以下一些新的课题需要研究解决。
(1) 由于集成电路集成度的不断增加(如今已进入 亚微米量级)，芯片上的线条更窄，线条更多，层 数增加且间距更小，因而相互串扰也增加。新材 料的应用也给研究工作增加了难度。 (2) 纳米技术将成为新世纪的电子热点，从材料到 元器件甚至到一个组件的运行机理、检测方法都 会有根本性的变化，对这类元器件的EMC设计需 要重新认识，要寻求新的测试手段。
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金融行业 1995年6月，某省中国人民银行清算中心一座33层 高楼遭雷击，导致网络停止工作3天，几亿元资金 无法运行，仅利息损失就达200多万元。2005年5 月18日，南安市工商银行计算机网络设备被雷击 坏，损失10万元。 微波通信系统
某大电网有微波站近百个，其中进口设备站65个。 事故统计表明，造成设备损坏、导致长时间通信 中断的主要原因是雷害。某一线段的15个站有12 个站曾遭受雷击影响正常通信，个别微波站几乎 每年都遭雷击。
•
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1991年英国劳达航空公司的那次触目惊心的空难 至今令人难忘，有223人死于这次空难。据有关部 门分析，这次空难极有可能是机上有人使用笔记 本电脑、移动电话等便携式电子设备，它释放的 频率信号启动了飞机的反向推动器，致使机毁人 亡。 1998年初，台湾华航一班机坠毁，参与调查的法 国专家怀疑有人在飞机坠毁前打移动电话，导致 通信受到干扰，致使飞机与控制塔失去联络，最 后坠毁。
1.1.2 电磁场慕尼黑大学医学研究所自1994年以来对近 万名长期操作电脑的职业女性进行的跟踪调查表 明，长时间操作电脑的妇女患乳腺癌的危险性， 比其他职业妇女的概率高出43%。研究人员用雌 性白鼠在电磁场中进行模拟实验，不久发现白鼠 的乳腺出现肿癌，其成长速度与磁场强度有关。 据美国的一项报告，德伯特公司有12名孕妇在荧 光屏前工作，一年间竟有7名孕妇流产，1名孕妇 早产；国防兵役局有15名孕妇在荧光屏前工作， 有7人流产，3人产下畸形婴儿。
【精品课件】电磁兼容性设计ppt课件
IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近，去耦电容越有效。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。 用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。 TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
由于高频数字信号正负电平转换时间短、转换电流大，往往会产 生尖脉冲，通过电源线给系统带来致命的干扰。这样需要在每一 个器件的电源输入端就近并上一个小电容来旁路尖峰干扰。
接口缓冲电路可以防止由于击穿造成的关键器件的损坏。 将多余端口接地或通过电阻接电源可以防止端口感应造成的干扰。
铁质材料的外壳是电源电路有效的电磁屏蔽体。 当磁场泄漏可以忽略时，铜、铝屏蔽罩也是极佳的屏蔽材料。
05:04
18
2.1.5 集成电路的线路设计：
现代数字集成电路（IC）在高速开关的情况下需要电源提供大的瞬时功 率，因此必须加去耦电容以满足瞬时功率要求。
IC路有多种封装结构，引脚越短，电磁干扰问题越小。IC应首选表贴器 件，甚至直接在PCB板上安装裸片。
由于高温会加速RAM结点的漏电，所以不能使器件过热， 布局时应留有散热空间或采用散热措施。
05:04
16
2.1.3 A/D、D/A电路设计：
由于A/D、D/A器件易受干扰，所以须单独布置元器件。 由于器件本身同时存在模拟电路和数字电路，故电源与地
应做到模拟与数字相分离。
而且这类器件电源与其他供电电路应采用滤波器隔离技术 以减少其它电路的干扰。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。 用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。 TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
由于高频数字信号正负电平转换时间短、转换电流大，往往会产 生尖脉冲，通过电源线给系统带来致命的干扰。这样需要在每一 个器件的电源输入端就近并上一个小电容来旁路尖峰干扰。
接口缓冲电路可以防止由于击穿造成的关键器件的损坏。 将多余端口接地或通过电阻接电源可以防止端口感应造成的干扰。
铁质材料的外壳是电源电路有效的电磁屏蔽体。 当磁场泄漏可以忽略时，铜、铝屏蔽罩也是极佳的屏蔽材料。
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2.1.5 集成电路的线路设计：
现代数字集成电路（IC）在高速开关的情况下需要电源提供大的瞬时功 率，因此必须加去耦电容以满足瞬时功率要求。
IC路有多种封装结构，引脚越短，电磁干扰问题越小。IC应首选表贴器 件，甚至直接在PCB板上安装裸片。
由于高温会加速RAM结点的漏电，所以不能使器件过热， 布局时应留有散热空间或采用散热措施。
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2.1.3 A/D、D/A电路设计：
由于A/D、D/A器件易受干扰，所以须单独布置元器件。 由于器件本身同时存在模拟电路和数字电路，故电源与地
应做到模拟与数字相分离。
而且这类器件电源与其他供电电路应采用滤波器隔离技术 以减少其它电路的干扰。
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近，去耦电容越有效。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
02:33
20
2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
02:33
22
在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
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20
2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
02:33
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在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
电磁兼容培训课件(2024)
屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
17
系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性，实现系统整体性能的最
2024/1/28
26
THANKS
感谢观看
2024/1/28
27
航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输，电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
25
未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步，未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展，同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战，需要加强电磁兼容技术的基础研究，推动技术创新和成果转化；同 时，还需要加强行业合作和标准制定，共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、设备或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。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因，而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响，确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。
电磁兼容原理及应用 教学课件 ppt 作者 熊蕊 第2章 电磁干扰种类
30 ～ 1800
100 ～ 200
100～300
100以上
140～7000
150～500
190～2500
250～3000
300～2500
300～3000
380～7800
500～1500
680～1000
100～2500
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
直击雷
感应雷
球形雷
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电 源浪涌。
信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。 它们将使传输中的数据产生误码，传输速度降低，等。
电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅱ——雷电
球形雷
球形雷则多见于山区。这里对其电磁兼容 方面影响不予讨论。
18000
1500
电磁兼容原理及应用
表2-2静电对部分电子器件的击穿电压
器件类型 VMOS MOSFET 砷化镓FET EPROM JFET SAW(声表面波滤波器) 运算放大器 CMOS 肖特基二极管 SMD薄膜电阻器 双极型晶体管 射极耦合逻辑电路 晶闸管 肖特基TTL
EOD/ESD的最小敏感度（以静电电压V表示）
雷电
电力传输 线
人为电磁干扰：
无线电发射设备 工业、科学、医疗设备 电力设备 汽车、内燃机点火系统 电网干扰 高速数字电子设备
雷达和电 视台
传导噪声 交流供电电路
点火 电机
移动 电台
5 电磁兼容原理及应用
自然电磁干扰Ⅰ——静电
静电的形成
m× +
—
北航电磁兼容课件 苏东林 1-电磁场
1. 电磁场定律在电磁场理论中的地位就如同牛顿力 学定律在理论力学中的地位是一样的。凡真实存 在的电磁场行为必定服从电磁场定律。而在非相 对论范围内，电磁场的行为必定服从积分形式的 电磁场定律。从定律的形式上看，电磁场定律是 电磁场量与他们的源量之间相互关系的表达式， 这可用下图来表达。图中用“→”表示直接关系 ，“～～→”表示时变关系。
精品课程
电磁兼容理论与应用 021305
苏东林
北京航空航天大学
课程教学大纲
1. 课程名称：电磁兼容理论与应用 2. 课程代码 ：021305 3. 课程学时：24学时 4. 课程的目的与地位：电磁兼容现象普遍存在于现 代通信、测量系统中，如主频已达到1GHz以上 的计算机系统、射频通信系统及电器、电气系统 等中都普遍存在电磁兼容问题。为了培养满足社 会需求的合格人才，开设本课程。
d CH ds S J da dt S 0 E 式
磁场
S
0.
E da dV Qnet
V
H da 0
S 0
2式右边 结论：电场与磁场之间不存在相互耦合 第二项
静态场问题
d dQnet 0 dV S J da dt V dt 28
设：F F qE F
E 0
则：H F /( 0 q υ sin )
其中为υ与H的夹角。改变q的运动方向，使 F
21 达到最大值，则有H F υ /( q0 υ （ ) A/ m ）
2
1.1.3 自由空间麦克斯韦方程组
1 2
d CE ds dt S 0 H da
1.1.4 电磁场定律的物理意义
三．电场高斯定律的物理意义
精品课程
电磁兼容理论与应用 021305
苏东林
北京航空航天大学
课程教学大纲
1. 课程名称：电磁兼容理论与应用 2. 课程代码 ：021305 3. 课程学时：24学时 4. 课程的目的与地位：电磁兼容现象普遍存在于现 代通信、测量系统中，如主频已达到1GHz以上 的计算机系统、射频通信系统及电器、电气系统 等中都普遍存在电磁兼容问题。为了培养满足社 会需求的合格人才，开设本课程。
d CH ds S J da dt S 0 E 式
磁场
S
0.
E da dV Qnet
V
H da 0
S 0
2式右边 结论：电场与磁场之间不存在相互耦合 第二项
静态场问题
d dQnet 0 dV S J da dt V dt 28
设：F F qE F
E 0
则：H F /( 0 q υ sin )
其中为υ与H的夹角。改变q的运动方向，使 F
21 达到最大值，则有H F υ /( q0 υ （ ) A/ m ）
2
1.1.3 自由空间麦克斯韦方程组
1 2
d CE ds dt S 0 H da
1.1.4 电磁场定律的物理意义
三．电场高斯定律的物理意义
《电磁兼容培训讲义》课件
测试场地要求：电磁屏蔽、温度 控制、湿度控制等
测试场地设备：电磁屏蔽室、天 线、信号源、接收机等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
测试场地布局：测试区域、控制 区域、观察区域等
测试场地操作：测试前准备、测 试中操作、测试后处理等
测试目的：验证产品是否符合电磁兼容标准
测试项目：辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、传导抗扰度等
国际标准：IEC 61000-4-3
国家标准：GB/T 17626.3
军用标准：GJB 151A
汽车行业标准：ISO 11452-2
A级：电磁兼容要求最高，适 用于军事、航天等高可靠性领 域
C级：电磁兼容要求一般，适 用于普通民用领域
B级：电磁兼容要求较高，适 用于工业、医疗等重要领域
D级：电磁兼容要求较低，适 用于低可靠性领域
屏蔽效果：降低电磁干扰，提 高电磁兼容性
布局原则：遵循电磁兼容设计原则，避免电磁干扰 布线方式：采用屏蔽线、双绞线等抗干扰布线方式 接地处理：合理接地，降低电磁干扰 屏蔽措施：采用屏蔽罩、屏蔽层等屏蔽措施，减少电磁干扰
电磁干扰：汽车电子设备之间 的电磁干扰问题
电磁辐射：汽车电子设备产生 的电磁辐射问题
电磁兼容设计：汽车电子设备 电磁兼容设计的重要性
电磁兼容测试：汽车电子设备 电磁兼容测试的方法和标准
电磁干扰：家用电器之间的电磁干扰问题 电磁辐射：家用电器的电磁辐射问题 电磁兼容标准：家用电器的电磁兼容标准 电磁兼容解决方案：如何解决家用电器的电磁兼容问题
电磁干扰：通信 设备之间的电磁 干扰问题
电磁兼容标准： 通信设备需要满 足的电磁兼容标 准
电磁兼容测试： 通信设备需要进 行的电磁兼容测 试
北航电磁兼容课件 苏东林 4-微波技术
fc f 1
16
2
称 c或 f f c 为波的截止条件。截止波长和截止频率的意义即在于此
2.1.3微波传输线中的TEM模、TE模和TM模概念
在图中，我们称z方向为微波传输线系统的纵方向，即传输线能量传 播方向；x-y方向为微波传输线的横向方向，即与传输线能量传输方 向垂直。由于微波传输线系统中的导行波要满足麦克斯韦方程，因 此一般讲，传输线中分布函数的横向分量与纵向分量之间不是相互 独立的。
2f 1 c
2
fc f 1
2
式中 为衰减常数， 为相位常数
14
2.1.2微波传输线中的传输状态和截止状态
在 k c 为整实数条件下，图1-2-4所示的传输线系统中会存在 两种截然不同的情况：传输状态和截止状态。 传输状态： j 为纯虚数，此时传输线系 当 c或 f f c 时， 统中麦克斯韦方程的解为 E( x , y , z , t ) E( x , y )e j ( t z )
4
2. 微波技术
延时效应导致电路中的各点具有不同的相 位。微波对应的波长非常短，使得一般物体的尺 寸或远大于波长，或与波长可以比拟，从而使一 般物体上呈现出非常强烈的分布参数效应，及电 磁能量分散于整个物体上。这种分布参数效应与 传统低频电路集总参数效应（能量集中在集总元 件中）有着本质上的区别。此外，微波频段高频 电流的趋肤效应、辐射效应也更为明显；微波高 端频率范围还会出现量子效应。
19
2.1.3微波传输线中的TEM模、TE模和TM模概念
TE波、TM波和TEM波的波阻抗（在电路理论 中，电压与电流的比值具有阻抗量纲，代表了能 量转移状态。在微波技术中，由于系统的分布特 征，我们用电场与磁场的比值描述能量的转移状 态，电场与磁场的比值也具有阻抗量纲）。
电磁兼容基本理论(整理)课件
方式和位置，减小接地电阻和电感。
印制电路板设计中的电磁兼容
总结词
在印制电路板设计中，应考虑布局、布线和接地等因素，以减小电磁干扰和提高 电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排元器件的布局，特别是敏感元器件和干扰源的位置，以减小相互 间的电磁干扰。其次，优化布线方式和间距，避免长距离平行布线，减小信号间 的耦合和干扰。最后，优化接地方式，减小接地电阻和电感。
电磁场基本理论
01
02
03
电磁场的概念
电磁场是由变化的电场和 磁场组成的统一体，是电 磁作用的媒介。
麦克斯韦方程组
描述电磁场基本规律的方 程组，包括电场、磁场和 电荷、电流之间的关系。
电磁波的传播
电磁波在空间传播的方式， 包括横波和纵波，以及它 们的传播速度和偏振状态。
电磁干扰的传播途径
传导干扰
辐射骚扰测试
测量设备对外发射的电磁辐射。
传导骚扰测试
测量设备通过电源线等传导途 径产生的电磁干扰。
静电放电抗扰度测试
模拟人体或物体与设备接触时 产生的静电放电现象。
雷击浪涌抗扰度测试
模拟雷击和电网浪涌对设备的 影响。
电磁兼容测试设备
信号发生器
功率放大器
频谱分析仪
静电放电模拟器
用于产生电磁干扰信号。
04
电磁兼容设计技术
电路设计中的电磁兼容
总结词
在电路设计中，应考虑信号线、电源线和接地线的布局和布线方式，以减小电磁干扰和 提高电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排信号线的走线方向和间距，避免长距离平行走线，以减小信号间的耦合 和干扰。其次，电源线应尽量宽，以减小线路电阻和电感，同时应采用多层板设计，优 化电源平面和接地平面。最后，接地是提高电磁兼容性的重要手段，应选择合适的接地
印制电路板设计中的电磁兼容
总结词
在印制电路板设计中，应考虑布局、布线和接地等因素，以减小电磁干扰和提高 电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排元器件的布局，特别是敏感元器件和干扰源的位置，以减小相互 间的电磁干扰。其次，优化布线方式和间距，避免长距离平行布线，减小信号间 的耦合和干扰。最后，优化接地方式，减小接地电阻和电感。
电磁场基本理论
01
02
03
电磁场的概念
电磁场是由变化的电场和 磁场组成的统一体，是电 磁作用的媒介。
麦克斯韦方程组
描述电磁场基本规律的方 程组，包括电场、磁场和 电荷、电流之间的关系。
电磁波的传播
电磁波在空间传播的方式， 包括横波和纵波，以及它 们的传播速度和偏振状态。
电磁干扰的传播途径
传导干扰
辐射骚扰测试
测量设备对外发射的电磁辐射。
传导骚扰测试
测量设备通过电源线等传导途 径产生的电磁干扰。
静电放电抗扰度测试
模拟人体或物体与设备接触时 产生的静电放电现象。
雷击浪涌抗扰度测试
模拟雷击和电网浪涌对设备的 影响。
电磁兼容测试设备
信号发生器
功率放大器
频谱分析仪
静电放电模拟器
用于产生电磁干扰信号。
04
电磁兼容设计技术
电路设计中的电磁兼容
总结词
在电路设计中，应考虑信号线、电源线和接地线的布局和布线方式，以减小电磁干扰和 提高电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排信号线的走线方向和间距，避免长距离平行走线，以减小信号间的耦合 和干扰。其次，电源线应尽量宽，以减小线路电阻和电感，同时应采用多层板设计，优 化电源平面和接地平面。最后，接地是提高电磁兼容性的重要手段，应选择合适的接地
(2021)精品课程电磁兼容理论和应用正式版PPT资料
Some Intentional Radiators: 1.Broadcast and Cell Towers 2.Radars
7
3.Cellular Phones
Electromagnetic Radiation 101
…and Some Unintentional
Motor Components
3
目录
一．导论 二．设备和电路产生的电磁干扰 三．概率和统计物理模型
4
一.导论
1. 电磁环境 2. 历史沿革 3. EMI和EMC概念与有关定义 4. 频谱管理 5. EMI和EMC综述 6. 分析计算举例
5
1.电磁环境
① 我们生活中不可缺少的部分； ② 许多设备：无线电、电视广播台、通信发射机、
3.EMI和EMC概念与有关定义
① 关于电磁骚扰和电磁干扰
– 电磁骚扰：可能引起一个器件、一台设备或一个系统 性能降级的任何一种电磁现象；
– 电磁干扰：由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或 一个系统的性能下降。
② 射频干扰与射频干扰
– 射频骚扰：具有射频范围分量的电磁骚扰； – 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效
果下降；
12
实际情况，电感耦合与电容耦合同时发生。 （包括电源线、信号线、控制线等）。 Fluorescent Lights 这一阶段的特点是：在电气电子系统设计时不作综合的电磁兼容考虑，出现电磁干扰问题时，再分析原因 ，寻找解决办法，对于较为 复杂的系统，如果没有统一的考虑，出现干扰可能性极大，而且不易分析原因所在，有时甚至无法解决干扰问题，导致系统的重新设 计或系统设计的失败。 结论：非线性产生了新的潜在干扰频率（EMI源），这些干扰将通过传导或辐射途径传输到电路或设备的其他部分； ×系统使用户发射该频谱的时间百分率（T） 电磁干扰如何从源传播到接收机 输电线：高电场强度不仅存在于输电线的正下方，而且存在于离开中心线一定距离处； 印刷电路板、带状线、微带线等裸露的载有信号的短导线，均会辐射或耦合电磁干扰，特别是在高速数字电路、高密度数字电路、多 层数字电路中，由线缆导致的电磁干扰更为突出。 机相连接的电源/信号/控制电缆中，尤其是把这些线缆绑扎成捆时。 电磁干扰由与源相连的各种电源/信号/控制电缆携带时，它会耦合进与接收 二极管检波器、放大器、调制器、解调器、限幅器、混频器、开关电路、脉冲电路等； 电磁干扰如何从源传播到接收机 精品课程 电磁兼容理论与应用 021305 Arc Welders 及输出电路的带宽，可看成由非线性产生的 出版的标准涵盖了系统电磁兼容性，包括：雷达、飞机电源、空间系统、海军泊场、移动通信等设计和性能要求； 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效果下降；
7
3.Cellular Phones
Electromagnetic Radiation 101
…and Some Unintentional
Motor Components
3
目录
一．导论 二．设备和电路产生的电磁干扰 三．概率和统计物理模型
4
一.导论
1. 电磁环境 2. 历史沿革 3. EMI和EMC概念与有关定义 4. 频谱管理 5. EMI和EMC综述 6. 分析计算举例
5
1.电磁环境
① 我们生活中不可缺少的部分； ② 许多设备：无线电、电视广播台、通信发射机、
3.EMI和EMC概念与有关定义
① 关于电磁骚扰和电磁干扰
– 电磁骚扰：可能引起一个器件、一台设备或一个系统 性能降级的任何一种电磁现象；
– 电磁干扰：由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或 一个系统的性能下降。
② 射频干扰与射频干扰
– 射频骚扰：具有射频范围分量的电磁骚扰； – 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效
果下降；
12
实际情况，电感耦合与电容耦合同时发生。 （包括电源线、信号线、控制线等）。 Fluorescent Lights 这一阶段的特点是：在电气电子系统设计时不作综合的电磁兼容考虑，出现电磁干扰问题时，再分析原因 ，寻找解决办法，对于较为 复杂的系统，如果没有统一的考虑，出现干扰可能性极大，而且不易分析原因所在，有时甚至无法解决干扰问题，导致系统的重新设 计或系统设计的失败。 结论：非线性产生了新的潜在干扰频率（EMI源），这些干扰将通过传导或辐射途径传输到电路或设备的其他部分； ×系统使用户发射该频谱的时间百分率（T） 电磁干扰如何从源传播到接收机 输电线：高电场强度不仅存在于输电线的正下方，而且存在于离开中心线一定距离处； 印刷电路板、带状线、微带线等裸露的载有信号的短导线，均会辐射或耦合电磁干扰，特别是在高速数字电路、高密度数字电路、多 层数字电路中，由线缆导致的电磁干扰更为突出。 机相连接的电源/信号/控制电缆中，尤其是把这些线缆绑扎成捆时。 电磁干扰由与源相连的各种电源/信号/控制电缆携带时，它会耦合进与接收 二极管检波器、放大器、调制器、解调器、限幅器、混频器、开关电路、脉冲电路等； 电磁干扰如何从源传播到接收机 精品课程 电磁兼容理论与应用 021305 Arc Welders 及输出电路的带宽，可看成由非线性产生的 出版的标准涵盖了系统电磁兼容性，包括：雷达、飞机电源、空间系统、海军泊场、移动通信等设计和性能要求； 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效果下降；
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Some Intentional Radiators: 1.Broadcast and Cell Towers 2.Radars
7
3.Cellular Phones
Electromagnetic Radiation 101
…and Some Unintentional
Motor Components
Powerful Electronics
Fluorescent Lights
Arc Welders
8
2.历史沿革
① 第二次世界大战前
20世纪20年代：认识到电磁环境干扰 20世纪30年代：出版相关标准、开发相应测试技术
高架输电线近旁电场强度和无线电广播电台产生的电场强度 的测量方法、测量无线电噪声和场强的仪表、确定无线电噪 声容限；
雷达导航设备等，在正常工作时，会同时辐射电 磁能量——有意将电磁能量辐射到空中； ③ 另一些设备：汽车点火系统、工业控制装置等工 作时，也会向外辐射电磁能量——无意辐射电磁 能量； ④ 上述有意或无意辐射的电磁能量达到一定程度时 ，会干扰许多电子电气设备和系统的正常工作。
6
电磁环境
1. 电磁辐射，无线电频谱
速发展；
关心的频率为20MHz@40年代，30MHz@50年代， 1000MHz@60年代；
电磁干扰概念以及有效消除干扰是航空航天系统及卫 星中的头等大事；
③ 战后的前25年
CISPR恢复活动
1967年出版MIL-STD-462 “电磁干扰特性的测量”
1968年出Biblioteka MIL-STD-461 “用于控制电磁干扰的电磁
从源直接辐射到接收机——途径1 ①
源
接收机
电源线缆 信号线缆 控制线缆
信号线缆 控制线缆 电源线缆
公用电源线
17
电磁干扰如何从源传播到接收机
从源直接辐射，然后被与接收机连接的电源电缆或信号/控 制线线缆拾取，电磁干扰经传导过程到达接收机——途径2
果下降；
12
13
电磁兼容定义
Joint Pub 1-02, DoD Dictionary Military And Associated Terms With JMTGM Changes, 23 MARCH 1994 defines EMC as:
所有使用电磁频谱工作的系统、装备和装置的 一种能力。这种能力保证它们在既定的工作条件 下，不会因电磁发射或响应而造成不能接受的或 者未预知的性能降级。
3.EMI和EMC概念与有关定义
① 关于电磁骚扰和电磁干扰
– 电磁骚扰：可能引起一个器件、一台设备或一个系统 性能降级的任何一种电磁现象；
– 电磁干扰：由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或 一个系统的性能下降。
② 射频干扰与射频干扰
– 射频骚扰：具有射频范围分量的电磁骚扰； – 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效
3
目录
一．导论 二．设备和电路产生的电磁干扰 三．概率和统计物理模型
4
一.导论
1. 电磁环境 2. 历史沿革 3. EMI和EMC概念与有关定义 4. 频谱管理 5. EMI和EMC综述 6. 分析计算举例
5
1.电磁环境
① 我们生活中不可缺少的部分； ② 许多设备：无线电、电视广播台、通信发射机、
14
电磁兼容三要素
干扰源
产生 电磁干 扰的实 体、自 然现象 或环境
耦合通道 敏感体
指把能量 从干扰源耦 合（或传输） 到敏感体所 通过的媒介
指对 电磁干 扰发生 响应的 实体
15
电磁干扰如何从源传播到接收机
源
接收机
电源线缆 信号线缆 控制线缆
信号线缆 控制线缆 电源线缆
公用电源线
16
电磁干扰如何从源传播到接收机
The ability of systems, equipment, and devices that utilize the electromagnetic spectrum to operate in their intended operational environments without suffering unacceptable degradation or causing unintentional degradation because of electromagnetic radiation or response.
2
课程教学大纲
5. 讲授及学习方法：课堂教学、实验、讲座与撰写 实习报告
6. 考核方式：考试（30%），实验（20%）， 平时（20%：出勤，作业），实习报告（30%）
5. 课程教材：工程电磁兼容——原理、测试、技术 工艺及计算机模型，人民邮电出版社，V.Prasad Kodali 著，陈淑凤、高攸纲、苏东林、周碧华译
精品课程
电磁兼容理论与应用 021305
课程教学大纲
1. 课程名称：电磁兼容理论与应用 2. 课程代码 ：021305 3. 课程学时：48学时 4. 课程的目的与地位：电磁兼容现象普遍存在于现
代通信、测量系统中，如主频已达到1GHz以上 的计算机系统、射频通信系统及电器、电气系统 等中都普遍存在电磁兼容问题。为了培养满足社 会需求的合格人才，开设本课程。
发射和敏感度要求”
10
2.历史沿革
④ 战后的后25年
出版涵盖EMI技术的定义和测量单位的MIL-STD-463 出版MIL-STD-461和MIL-STD-462 的修订版 出版的标准涵盖了系统电磁兼容性，包括：雷达、飞
机电源、空间系统、海军泊场、移动通信等设计和性 能要求； 80年代：关注数字设备和仪器对电磁噪声敏感问题； 以及数字电路和设备产生的宽带噪声问题；时钟频率 产生电磁噪声；固体元器件和集成电路容易受到瞬态 电磁感干扰； 今后不同国家之间的贸易壁垒将建立在工艺和技术性 能指标的基础上，而不再是迄今惯用税率及其制度。11
国际电工委员会（IEC）和国家广播联盟联手处理电磁干扰 问题；
关心的频率为<18MHz； 1933年成立国际无线电干扰特别委员会（CISPR），规定了
干扰容限：以调幅深度为20%的1mV/m的场强为参考，信噪 比达到40dB。
9
2.历史沿革
② 第二次世界大战
战争使CISPR活动停顿下来 军事用途促使可靠测量电磁干扰的仪器和军用标准迅
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3.Cellular Phones
Electromagnetic Radiation 101
…and Some Unintentional
Motor Components
Powerful Electronics
Fluorescent Lights
Arc Welders
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2.历史沿革
① 第二次世界大战前
20世纪20年代：认识到电磁环境干扰 20世纪30年代：出版相关标准、开发相应测试技术
高架输电线近旁电场强度和无线电广播电台产生的电场强度 的测量方法、测量无线电噪声和场强的仪表、确定无线电噪 声容限；
雷达导航设备等，在正常工作时，会同时辐射电 磁能量——有意将电磁能量辐射到空中； ③ 另一些设备：汽车点火系统、工业控制装置等工 作时，也会向外辐射电磁能量——无意辐射电磁 能量； ④ 上述有意或无意辐射的电磁能量达到一定程度时 ，会干扰许多电子电气设备和系统的正常工作。
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电磁环境
1. 电磁辐射，无线电频谱
速发展；
关心的频率为20MHz@40年代，30MHz@50年代， 1000MHz@60年代；
电磁干扰概念以及有效消除干扰是航空航天系统及卫 星中的头等大事；
③ 战后的前25年
CISPR恢复活动
1967年出版MIL-STD-462 “电磁干扰特性的测量”
1968年出Biblioteka MIL-STD-461 “用于控制电磁干扰的电磁
从源直接辐射到接收机——途径1 ①
源
接收机
电源线缆 信号线缆 控制线缆
信号线缆 控制线缆 电源线缆
公用电源线
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电磁干扰如何从源传播到接收机
从源直接辐射，然后被与接收机连接的电源电缆或信号/控 制线线缆拾取，电磁干扰经传导过程到达接收机——途径2
果下降；
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13
电磁兼容定义
Joint Pub 1-02, DoD Dictionary Military And Associated Terms With JMTGM Changes, 23 MARCH 1994 defines EMC as:
所有使用电磁频谱工作的系统、装备和装置的 一种能力。这种能力保证它们在既定的工作条件 下，不会因电磁发射或响应而造成不能接受的或 者未预知的性能降级。
3.EMI和EMC概念与有关定义
① 关于电磁骚扰和电磁干扰
– 电磁骚扰：可能引起一个器件、一台设备或一个系统 性能降级的任何一种电磁现象；
– 电磁干扰：由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或 一个系统的性能下降。
② 射频干扰与射频干扰
– 射频骚扰：具有射频范围分量的电磁骚扰； – 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效
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目录
一．导论 二．设备和电路产生的电磁干扰 三．概率和统计物理模型
4
一.导论
1. 电磁环境 2. 历史沿革 3. EMI和EMC概念与有关定义 4. 频谱管理 5. EMI和EMC综述 6. 分析计算举例
5
1.电磁环境
① 我们生活中不可缺少的部分； ② 许多设备：无线电、电视广播台、通信发射机、
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电磁兼容三要素
干扰源
产生 电磁干 扰的实 体、自 然现象 或环境
耦合通道 敏感体
指把能量 从干扰源耦 合（或传输） 到敏感体所 通过的媒介
指对 电磁干 扰发生 响应的 实体
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电磁干扰如何从源传播到接收机
源
接收机
电源线缆 信号线缆 控制线缆
信号线缆 控制线缆 电源线缆
公用电源线
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电磁干扰如何从源传播到接收机
The ability of systems, equipment, and devices that utilize the electromagnetic spectrum to operate in their intended operational environments without suffering unacceptable degradation or causing unintentional degradation because of electromagnetic radiation or response.
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课程教学大纲
5. 讲授及学习方法：课堂教学、实验、讲座与撰写 实习报告
6. 考核方式：考试（30%），实验（20%）， 平时（20%：出勤，作业），实习报告（30%）
5. 课程教材：工程电磁兼容——原理、测试、技术 工艺及计算机模型，人民邮电出版社，V.Prasad Kodali 著，陈淑凤、高攸纲、苏东林、周碧华译
精品课程
电磁兼容理论与应用 021305
课程教学大纲
1. 课程名称：电磁兼容理论与应用 2. 课程代码 ：021305 3. 课程学时：48学时 4. 课程的目的与地位：电磁兼容现象普遍存在于现
代通信、测量系统中，如主频已达到1GHz以上 的计算机系统、射频通信系统及电器、电气系统 等中都普遍存在电磁兼容问题。为了培养满足社 会需求的合格人才，开设本课程。
发射和敏感度要求”
10
2.历史沿革
④ 战后的后25年
出版涵盖EMI技术的定义和测量单位的MIL-STD-463 出版MIL-STD-461和MIL-STD-462 的修订版 出版的标准涵盖了系统电磁兼容性，包括：雷达、飞
机电源、空间系统、海军泊场、移动通信等设计和性 能要求； 80年代：关注数字设备和仪器对电磁噪声敏感问题； 以及数字电路和设备产生的宽带噪声问题；时钟频率 产生电磁噪声；固体元器件和集成电路容易受到瞬态 电磁感干扰； 今后不同国家之间的贸易壁垒将建立在工艺和技术性 能指标的基础上，而不再是迄今惯用税率及其制度。11
国际电工委员会（IEC）和国家广播联盟联手处理电磁干扰 问题；
关心的频率为<18MHz； 1933年成立国际无线电干扰特别委员会（CISPR），规定了
干扰容限：以调幅深度为20%的1mV/m的场强为参考，信噪 比达到40dB。
9
2.历史沿革
② 第二次世界大战
战争使CISPR活动停顿下来 军事用途促使可靠测量电磁干扰的仪器和军用标准迅