西电EMC电磁兼容复习资料+习题集

⏹EMC基本问题问题一⏹以亲身经历的EMI案例及其解决方法，阐述EMC的重要性。

⏹什么是电磁干扰与电磁骚扰？它们的区别何在？P10电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

电磁骚扰是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。

电磁干扰是指由电磁骚扰产生的具有危害性的电磁能量或者引起的后果，电磁骚扰强调任何可能的电磁危害现象，而电磁干扰强调这种电磁危害现象产生的后果。

⏹EMC的定义是什么？依据系统组成，电磁兼容性应该如何分类？P11电磁兼容性：“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它设备（分系统、系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”电磁兼容：研究在有限的空间、时间和频谱资源等条件下，各种用电设备（广义的还包括生物体）可以共存，并不致引起降级的一门科学。

分类：系统电磁兼容性分为系统之间的电磁兼容性和系统内部的电磁兼容性。

⏹EMC学科形成的标志、起源是什么？P13标志：1933年CISPR成立，第一次会议提出的两个问题：可以接受的无线电干扰限制和测量无线电干扰的方法。

⏹电磁兼容学科的研究内容、特点是什么P17研究内容：电磁干扰特性及其传播理论电磁危害及电磁频谱的利用和管理电磁兼容性的工程分析和电磁兼容性控制技术电磁兼容设计理论和设计方法电磁兼容性测量和试验技术电磁兼容性标准、规范与工程管理电磁兼容性分析和预测信息设备的电磁泄漏及防护技术环境电磁脉冲及其防护系统内与系统间的电磁兼容性特点：1、电磁兼容学科的理论体系以电磁场理论为基础2、电磁兼容学科是一门新兴的综合性交叉学科3、计量单位的特殊性4、大量引用无线电技术的概念和术语5、极强的实用性6、强烈的依赖于测量Tips：最有用的2dB = 3、lg2=0.33dB=4.77、lg3=0.477电压电流乘20，功率乘10dBm 表示法P rec=电缆增益+P source⏹功能性干扰源与非功能性干扰源有什么区别？举例说明。

P49功能性干扰源：指设备、系统在实现自身功能的过程中所产生的有用电磁能量对其他设备、系统造成干扰的用电装置，例如广播信号、雷达信号产生的干扰。

非功能性干扰源：指设备、系统在实现自身功能的过程中所产生的无用电磁能量对其他设备、系统造成干扰的用电装置，例如开关闭合断开产生电弧的放电干扰。

⏹什么是传导干扰与辐射干扰？骚扰主要通过什么途径传输（传播）。

P27辐射干扰：由任何部件、天线、电缆或连接线辐射的电磁干扰传导干扰：沿着导体附近传输的电磁干扰辐射和传导⏹怎样描述电磁骚扰的性质？P53描述：1、频谱宽度2、幅度或电平3、波形4、出现率5、辐射骚扰的极化特性6、辐射骚扰的方向特性7、天线有效面积⏹环境的电磁现象如何分类、怎样界定？P56分类：低频现象、高频现象、静电放电低频现象是指电磁骚扰频谱中低于9kHz分量占主要成分的情况高频现象是指电磁骚扰频谱远大于9kHz分量占主要成分的情况⏹举例说明应用辐射骚扰的极化特性解决干扰问题。

传导耦合⏹传导耦合⏹电基本振子与磁基本振子的概念在分析骚扰源时，常常用到两个基本的骚扰源（天线）模型：长为l的电基本阵子（短线天线）以及半径为a的磁基本阵子（小圆环天线）“短”和“小”是相对于其辐射的电磁波的波长λ而言的，即l«λ，a«λ。

⏹近区场与远区场的概念、划分准则、特征P82当 kr>>1或r>>人/2π时场点P 与源点的距离r 远大于波长，与这些点相应的区域称为远区。

场点P 与源点的距离r 远小于波长，与这些点相应的区域称为近区。

在近区场主要取决于分母中含的kr 的最低次项 在近区场主要取决于分母中含的kr 的最高次项在远区，电、磁基本阵子的波阻抗均趋于媒质的波阻抗ZW ；在近区，电基本阵子产生的电场占优势，在电磁兼容工程中称电基本振子的骚扰源模型为电场骚扰源； 在近区，磁基本阵子产生的磁场 占优势，在电磁兼容工程中称磁基本振子的骚扰源模型为磁场骚扰源。

在近区场中，由于波阻抗不是常数，必须分别考虑电场和磁场；在远区场中，电场和磁场结合起来形成了平面电磁波 （具有媒质的波阻抗）；当讨论平面电磁波的时候，假定电场、磁场处于远区场；当分开讨论电场、磁场时，认为电场、磁场处于近区场。

⏹电流元长度和磁流元长度相同，哪一个辐射的电磁能大，比值是多少？⏹近场阻抗的概念、表达式、工程应用P85通常将空间某处的电场与磁场的横向分量的比值称为波阻抗Z WE E Z H H φθφθ==电基本振子：611()11EWwkr Z Z kr +=⎛⎫+ ⎪⎝⎭近区：2r λπ<<2w EW w Z Z Z kr rλπ==远区：EW w Z Z =磁基本振子：在远区，电、磁基本阵子的波阻抗均趋于媒质的波阻抗ZW；在近区，电基本阵子产生的电场占优势，在电磁兼容工程中称电基本振子的骚扰源模型为电场骚扰源；在近区，磁基本阵子产生的磁场占优势，在电磁兼容工程中称磁基本振子的骚扰源模型为磁场骚扰源。

辐射耦合的主要方式有哪些？详述之P89天线耦合导线感应耦合闭合回路耦合孔缝耦合问题四⏹实现并行和系统的电磁兼容性设计，需要采取的技术措施如何分类，包含哪些内容。

P921、尽可能选用互相干扰最小、符合电磁兼容性要求的器件、部件、电路，并进行合理布局、装配、已组成设备或系统。

2、考虑形成电磁干扰的三要素，实施屏蔽、滤波、接地和搭接等技术以抑制和隔离电磁干扰。

⏹分析和解决电磁兼容性问题的一般方法有哪些？各有什么优缺点。

P92问题解决法：在电路、设备和系统建立之前不专门考虑电磁兼容问题，而后根据出现的电磁兼容问题应用各种抑制干扰的技术去解决。

由于设备和系统可能已经装配好，为解决问题可能要进行大量的拆卸和修改，也可能要进行重新设计，可能造成人力物力的浪费，延误电路设备和系统的研制周期，有可能会使性能下降。

规范法：这种方法在一定程度上可以预防电磁干扰的出现，比问题解决发法更加合理，但是标准和规范不是针对某一设备和系统制定，因此不一定能够解决问题。

而且没有进行电磁兼容的分析和预测，有可能导致过量的预防储备，导致成本增加。

系统法：在设计阶段就用分析程序预测在设备系统中将要遇到的电磁干扰问题，并在设计、实验、制造、装配环节不断进行分析和预测，一般可以避免出现电磁干扰过量。

⏹抑制电磁骚扰的策略采用什么思维方法？P94主动预防、整体规划、对抗疏导相结合⏹抑制电磁骚扰的方法如何分类？具体方法包含哪些技术措施。

P95传输途径抑制：滤波、屏蔽、接地、搭接、布线空间分离：地点位置、自然地形、方位角、电磁场矢量方向时间分隔：时间公用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔频域管理：频谱管制、滤波、频率调制、数字传输、光电转换电器隔离：变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换、电动-发电机组问题五⏹何谓屏蔽？抑制何种类型的电磁骚扰。

P102屏蔽：由导电或导磁材料制成的金属屏蔽体将电磁骚扰源限制在一定范围内凡是通过空间传输的电磁骚扰可以采用屏蔽的方法抑制。

⏹静电屏蔽、交变电场的屏蔽、低频磁场的屏蔽、高频磁场的屏蔽、电磁屏蔽的原理及其应用时的注意问题。

P102静电屏蔽：完整的屏蔽导体和良好的接地交变电场的屏蔽：采用接地良好的金属屏蔽体将骚扰源低频磁场的屏蔽：利用铁磁材料的高磁导率对骚扰磁场进行分离；注意问题，磁导率越高、屏蔽罩越厚、磁阻越小则屏蔽效果越好。

用铁磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应开口或者有缝隙。

铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽。

高频磁场的屏蔽：利用磁感现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场达到屏蔽目的；注意问题：无需考虑屏蔽盒厚度；垂直涡流方向不应该有缝隙或开口，实际中应接地。

⏹屏蔽效果怎样定量表示？如何计算屏蔽效能。

P109屏蔽系数：加屏蔽体后的感应电压与未加屏蔽的电压之比。

传输系数：存在屏蔽体时的电场强度与无屏蔽的电场（或磁场）强度之比屏蔽效能：不存在屏蔽体时某处的电场强度与存在屏蔽体时同一处的电场强度之比，常用分贝表示。

SE E=20lg（E0/E S）系数与效能互为倒数关系⏹当屏蔽盒为长方形时，如何放置屏蔽盒，才能是其低频磁屏蔽效能最大？P114屏蔽盒为长方形时，应使长边平行于磁场方向，而短边垂直于磁场方向⏹相同半径的球形屏蔽体，其高频、低频电场及磁场的屏蔽效果随频率如何变化。

P119频率越高，吸收损耗越大。

平面波的反射损耗以频率一次方的速率减小，磁场的反射损耗以频率的一次方的速率增加，电场的反射损耗以频率的三次方的速率减小。

计算：静磁场：无限长磁性材料屏蔽效能计算公式： 圆柱体腔壁厚度：t=b-a 平均半径R = (a+b)/2])()(1log[20)21log(200b a a b R tSE r +-+=+=μμμ低频磁场： 矩形截面盒：220log(1)r t SE aμ=+ a 为垂直磁场方向边长圆柱体：20log(1)2r et SE R μ=+e R 为平均半径球形：220log(1)3r etSE r μ=+问题六⏹屏蔽体的屏蔽效能由什么损耗组成。

利用屏蔽效能计算的解析方法，如何选择屏蔽体材料？P127 P128吸收损耗、反射损耗随着频率的增加，需要的屏蔽壳体厚度也越小屏蔽材料的电导率越高，磁导率越低，反射损耗就越大⏹比较常见孔缝的几何形状、线度对孔缝屏蔽效能的影响，如何设计孔缝的几何形状、线度以降低电磁泄漏。

P131孔隙的电磁泄漏与孔隙的最大线性尺寸、孔隙的数量和骚扰源的波长有密切关系；随着频率的增高，孔隙电磁泄漏将更严重；在相同面积情况下，缝隙比孔隙的电磁泄漏严重，矩形孔比圆形孔的电磁泄漏严重；当缝隙长度接近工作波长时，缝隙就成为电磁波辐射器，即缝隙天线；对于孔隙，要求其最大线性尺寸小于λ/5；对于缝隙，要求其最大线性尺寸小于λ/10，λ为最小工作波长。

带孔隙的金属板、金属网，对超高频以上的频率基本上没有屏蔽效果。

因此超高频以上的频率需要采用截止波导管来屏蔽。

⏹举例阐述你在工程实践中抑制电磁泄漏的具体方法、效果和理论依据。

P139⏹计算⏹为什么要进行接地设计，工程实践接地如何详细分类。

p156接地技术是任何电子、电气设备或系统正常工作时必须采用的重要技术，它不仅是保护设施和人身安全的必要手段，也是抑制电磁干扰、保障设备或系统电磁兼容性、提高设备或系统可靠性的重要技术措施。

接地一方面可引起接地阻抗干扰，另一方面良好的接地还可抑制干扰。

⏹2.导体的直流电阻与交流电阻存在怎样的关系(p161)，为什么电磁兼容性设计中要求元器件的引线尽可能的短(p156)。