电磁场与电磁兼容
电磁场与电磁兼容 闻映红
A 或用上面带箭头的符号
A 来表示
用有向线段（带箭头的线段）来表示:
A
B
为了能对矢量进行运算，首先必须确定坐标系
直角坐标系： 由三个相互垂直的平面构成，某一点的位置 由这三个平面的交叉点来描述：P =（x, y, x）
如果矢量在直角坐标系每个坐标轴上的投影分别 为Ax, Ay, Az，则矢量可以写成单位矢量的叠加：
F dS 0
S
则称其为无散场——F=0 无散场对应着一个矢量场A——F = A
若F=0，则F≠0——散度源（通量源） 若F=0 ，则F≠0——旋度源（涡旋源） 源是场的因，场同源一起出现。
例：判断矢量场的性质
F 0 F 0
F 0 F 0
四、标量场的梯度
设有一个标量场 f 从场中某点沿路经dl位移到邻近的另一点，此 标量值从 f 变化为 f+df ，在直角坐标系内增量为
f f f d f dx d y dz x y z f f f x a x y a y z a z d l f d l
3. 矢量的积分运算
在直角坐标系中，路径长度微分元，曲 面积微分元和体积微分元为：
d l d xa x d ya y d za z ds dy d za x dzdxa y dxdya z dv d xdy d z
（1）矢量场沿曲线C的积分 ：
x 1 y 1 z 0
0 2 3 2 x 2dx y 2 ydy zdz y 1 z 0 x 1 13 J 6
（2）矢量场在曲面S上的面积分：
F ds F cos ds Fx dydz Fy dxdz Fz dxdy
电磁兼容试验指导书
《电磁兼容实验》指导书华北电力大学电磁场与电磁兼容实验室2006年12月实验一静电放电抗扰度试验 (3)实验二射频电磁场辐射抗扰度实验 (5)实验三电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 (9)实验四浪涌抗扰度试验 (11)实验五振荡波抗扰度试验 (12)实验六屏蔽电缆耦合试验任务书 (14)实验七电磁场屏蔽试验任务书 (15)实验一静电放电抗扰度试验概述引用标准：GB/T17626.2(IEC61000-4-2)标准的依据：人体放电试验等级：空气放电、接触放电四级。
一、实验目的1.掌握静放电试验的步骤和要求。
2.掌握静电放电试验的试验室配置。
3, 了解静电放电枪功能及使用方法。
二、实验设备：静电放电枪、接地系统、试验台、水平和垂直耦合板、绝缘垫、耦合板放电线三、实验容：1.介绍试验的标准配置要求。
接地系统、设备要求(位置、接地、线缆)、耦合板＞台式设备：＞落地式设备：2.介绍静电放电枪的功能及使用。
＞结构及附件：接地线、放电头、主机＞功能及使用联接3.试验的实施＞试验应根据试验计划进行。
试验计划容包括：——受试设备的典型工作条件；——受试设备是按台式还是按落地式设备进行试验；——确定施加放电点；——在每个点上，是采用接触放电还是空气放电；——所使用的试验等级——符合性试验中在每个点施加放电的次数（至少施加十次单次放电（以最敏感的极性），连续单次放电的时间间隔至少1秒。
——是否还进行安装后的试验＞直接放电试验：空气放电、接触放电I.选择放电试验点、面II.选择放电方式及要求：选择空气放电或接触放电。
空气放电和接触放电的放电要求。
＞间接放电试验：水平耦合、垂直耦合。
放电位置及要求。
四、报告要求：根据以上试验及试验标准归纳、总结出试验程序及要求。
实验二射频电磁场辐射抗扰度实验概述引用标准：GB/T17626.2 (idt IEC61000-4-2) 标准依据：空间射频辐射电磁波实验等级：三级一、实验目的：1. 了解试验设备、设施的功能及作用。
第9章接地和搭接
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根据接地(jiēdì)的作用分类
电磁场与电磁兼容
分类 次子分类 防电击接地
保护性 防雷接地 接地 防静电接地 防电蚀接地 工作接地
功能性 逻辑接地 接地 屏蔽接地 信号接地
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保护性接地(jiēdì)-防电击接地(jiēdì)
电磁场与电磁兼容
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安全(ānquán)地作用
模拟(mónǐ)电 路1
模拟电路2
模拟电路3
数字信息处理电路
数字逻辑控制电路
马达驱动电路
继电器驱动电路
电磁场与电磁兼容
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接地方式(fāngshì)-线路板上的 地线
噪声 (zà os hēng)
模拟 数字
电磁场与电磁兼容
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接地方式(fāngshì)-混合接地
Rs
~ Vs
地电流 (diànliú)
❖ 搭接的目的是： ❖ 建立信号电流的均匀和稳定的通路，避免金属连接
点之间产生电位差，这个电位差会导致电磁干扰。 ❖ 保证电源、信号的良好连接回路。 ❖ 减小装置之间的电位差，避兔电磁干扰。 ❖ 控制装置表面流动的射频电流。 电❖磁场建与电立磁兼安容 全保护、雷电保护、静电放电保护的可靠回
路。
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❖ 接地电阻的组成 ❖ 接地线及接地电极的电阻 ❖ 电极与土壤的接触电阻 ❖ 大地的电阻 ❖ 铁标规定共用接地系统接地电阻小于4Ω，单独
设置的防雷保护地，接地电阻小于10Ω。
电磁场与电磁兼容
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球型接地电阻(diànzǔ)计算 I
J
I 4 r 2
E
J
I 4 r 2
U ball
a
I 4
电磁场与电磁兼容2013期末复习课
考虑分布参数影响后电感器、电容器的实际频
1、计算两个半波偶极子天线之间的耦合,并 得出天线系数与天线增益的关系.假设天线相 距1000m,工作频率为150MHz,在最大接收方向 上相互平行排列.发射偶极子由100V(峰 值),50Ω的源激励,如图所示.求接收天线的最 大接收功率,并估算半波偶极子在150MHz的天 线系数.
无耗传输线的特性阻抗 无耗传输线传播系数 无耗传输线的输入阻抗 电压反射系数 电压驻波比
Z0 =
L1 C1
α =0
β = ω L1C1
' Z + jZ tan( β z ) 0 Z in ( z ' ) = Z 0 L Z 0 + jZ L tan( β z ' )
U − ( z ' ) U 2 − I 2 Z 0 −2 Γz ' e ρ(z ) = = + ' U ( z ) U 2 + I2 Z0
复习课
1、 电偶极子辐射场(远场)计算公式和特性
60π Il − jkr = θ E j e sin θ λr Il − jkr = θ H j e sin ϕ 2λ r = = = = E H H 0 E ϕ θ r r
1）电偶极子辐射的波在远区为横电磁波
3）坡印亭矢量的瞬时值为正值，即 S 为实数
U= ( z ) U (1 + = Γ) U (1.21 − j 0.23)
传输线的电流表达式：
+
+
I= ( z ) U (1 − = Γ) U (0.79 + j 0.23)
+
+
(3)根据定义式
电路中的电磁场仿真与电磁兼容性分析
电路中的电磁场仿真与电磁兼容性分析在电子器件的设计和开发过程中，电磁场仿真与电磁兼容性分析是非常重要的环节。
通过模拟电磁场的分布和传播，可以评估电路中的电磁干扰和抗干扰能力，保证电路的性能和可靠性。
本文将介绍电路中的电磁场仿真技术和电磁兼容性分析方法。
一、电磁场仿真技术1. 有限元电磁场仿真法有限元电磁场仿真法是一种常用的电磁场计算方法，它基于有限元分析原理，通过将电磁场区域划分为有限个单元，建立电磁场方程组并求解，从而得到电磁场的分布情况。
该方法适用于各种复杂的电磁场问题，并可以考虑材料的非线性和边界的复杂情况。
2. 时域电磁场仿真法时域电磁场仿真法是一种基于时域分析的电磁场计算方法，它可以模拟电磁场的瞬态响应和时变行为。
该方法适用于脉冲电磁场分析、电磁辐射和电磁敏感性等问题。
通过时域仿真，可以评估电路中的电磁脉冲干扰和电磁辐射情况，为电路的设计提供指导。
3. 高频电磁场仿真法在高频电路设计中，电磁场的分布和传播会对电路的性能产生重要影响。
高频电磁场仿真法可以模拟MHz至GHz频段的电磁场分布和传输特性，帮助优化高频电路的布局和串扰问题。
常用的高频电磁场仿真工具包括ANSYS HFSS、CST Studio Suite等。
二、电磁兼容性分析方法1. 辐射干扰分析辐射干扰是指电路中的信号通过电磁场辐射传播，对其他电路或设备产生干扰的现象。
电磁辐射会导致电磁兼容性问题，影响电路的正常工作。
进行辐射干扰分析，可以评估电路的辐射水平，并采取适当的电磁屏蔽和滤波措施，降低辐射干扰。
2. 传导干扰分析传导干扰是指电磁场通过电路的导线或接地路径传导，对其他电路或设备产生干扰的现象。
传导干扰问题主要出现在电路布局不合理或接地设计不良的情况下。
通过传导干扰分析，可以评估电路的传导路径和敏感性，采取屏蔽、隔离和滤波等措施，提高电路的抗干扰能力。
3. 敏感性分析敏感性分析是评估电路对外界电磁场干扰的敏感程度，从而确定电路的可靠性和稳定性。
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
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THANKS
感谢观看
2024/1/28
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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。
电磁场与电磁兼容研讨-基于Maxwell 2D的实例研讨
电磁场与电磁兼容-基于Maxwell 2D的实例研讨小组成员：摘要：随着计算机软件技术的发展，越来越多的CAE软件被应用于工业产品的研发中，在这些产品的设计开发过程中发挥着举足轻重的作用。
在电气设备行业，ANSYS公司的ANSOFT MAXWELL软件作为世界知名的商用低频电磁场有限元分析软件已经在业界得到了广泛的应用。
本文所述结合电磁场与电磁兼容课程相关知识，基于Maxwell14.0电磁仿真软件，通过了“尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响”与“研究永磁同步电机静磁场分布”两个研究论题，着重阐述了利用Maxwell14.0进行2D电磁仿真的基本过程以及通过分析电磁场有关问题的基本方法对所研究论题得出一般性结论。
关键词：尖端放电、永磁同步电机、电磁仿真正文：一、尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响【原理解释】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，他属于一种电晕放电。
他的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电势梯度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电。
如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕。
通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。
由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去原子的电荷带正电，叫做正离子。
（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。
在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。
当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。
【尖端放电的应用】尖端放电在我们的生活中应用广泛，例如：如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。
由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。
北京交通大学《电磁场和电磁兼容(闻映红编著)》闻映红课件第3章_电磁波
1
E a y 37.7e
j 2z
H a x 0.1e
S平均
j 2z
* 1 2 Re E H a z 1.885 W/m 2
五、波的极化
1. 极化——电磁波的电场矢量E在空间的取向。
电磁波的发送与接收——极化匹配
2. 极化的类型：
线极化 圆极化 椭圆极化
第3章
电磁波
第1节 波动方程
一、波动方程
在无源均匀媒质中
E H t
H E t
B H 0
D E 0
H E t ( E ) E H t
k E y ( z) 0
2
E y Emy e jkz
E z Emz e jkz
Ez ( z) 2 k Ez ( z) 0 2 z
E (a x Emx a y Emy a z Emz )e
E 0
jkz
E0e
jkz
( E0 e
Em sin(t k z )
则合成电场的振幅是不变的
2 2 E Em Em Em
合成电场取向与x轴的夹角
tan Ey Ex tan(t k z )
椭圆极化——时变电磁场电场矢量E的端点 在空间随时间变化的轨迹为一椭圆
椭圆极化波的E矢量的两个分量 之间有一任意相位差， 振幅也不相同
0 0 120 377 0
Ω
⒋ 电场和磁场在空间任意点的能量密度相等
1 2 we E x 2
电磁场与电磁兼容实验报告
电磁场与电磁兼容实验报告交直流电源转换器产生的电磁骚扰实验报告**: ***班级: 自动化信号1203学号: ********实验目的: 测试AC/DC 转换器产生的电磁骚扰, 研究其对FM 发射模块是否产生电磁干扰。
实验步骤;(1)用电流探头ESV-Z1 测量AC/DC 转换器1和2的共模骚扰电流。
(2)用示波器探头测试转换器1和2的差模骚扰电压。
(3)用示波器和电流探头测量FM发射模块天线上的100MHz电流的幅度。
发射模块用直流供电, 用个人手机播放1000hz的MP3文件, 用另一个收音功能手机接收音频。
发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的发射模块用直流电源供电, 用个人的手机播放1000Hz 的（1）实验测试数据以及分析:下图是共模骚扰波形, 图中波形大体具有周期性, 虽不明显可以看出, 周期为20ms, 频率50HZ, 与市电频率相同。
波形中有脉冲出现, 可能为难以完全滤除的脉冲。
下图是差模干扰波形, 干扰幅度高达200mv, 且具有明显周期性, 可以看出, 图中波形为电容放电的过程, 也就是次级组后滤波电容的滤波作用结果。
电源连接FM模块时（未加负载）: 下图为共模干扰波形, 相比电源连接电位器时, 其波形加入高频分量, 这可能由于FM模块内部复杂电路结构反馈会电源线的高频分量增加。
电源连接Fm模块（带负载, 插入天线, 输入声音信号）: 下图为模块的共模干扰波形, 相比空载时的波形, 幅度明显增大, 且频率为100MHz, 也就是模块发射的调频频率。
将FM模块的天线接近或者远离电源线, 可看到波形幅度随之变化。
用收音机接收调频模块发射的1KHz单频信号, 测得波形如下图所示（绿色）, 波形包络周期为1ms, 周期为1KHz, 正好为广播的信号频率, 同时, 波形存在很多高频干扰, 此时人耳听到的收音机接收信号效果相对较好。
电磁场与电磁兼容习题答案与详解第2章
电磁场与电磁兼容习题答案与详解-第2章第2章：电磁场基础知识1.题目：电场强度的方向与电荷正负有关吗？答案：是的，电场强度的方向与电荷的正负有关。
正电荷的电场强度方向指向远离电荷的方向，负电荷的电场强度方向指向靠近电荷的方向。
详解：电场强度的方向由正电荷指向负电荷，这是由于电荷之间存在相互作用力。
根据库仑定律，同性电荷之间的相互作用力是斥力，异性电荷之间的相互作用力是吸引力。
电场强度的方向就是这种相互作用力的方向。
2.题目：什么是电场线？答案：电场线是描述电场强度方向的线条。
在电场中，电场线的方向与电场强度的方向一致，电场线之间不会相交。
详解：电场线是静电场中电场强度方向的图形表示。
它可以用来表示电场强度的大小和方向。
电场线的方向由正电荷指向负电荷，线的密度表示电场强度的大小。
电场线之间不会相交，这是因为在相交点上电场强度有多个值，与实际不符。
3.题目：什么是电场强度？答案：电场强度是描述电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。
详解：电场强度是电场的物理量，它表示电场对单位正电荷施加的力的大小和方向。
电场强度的单位是牛顿/库仑。
电场强度的方向由正电荷指向负电荷。
4.题目：电场强度与电场线之间的关系是什么？答案：电场强度和电场线是相互对应的。
电场强度的方向与电场线的方向一致，电场线的密度表示电场强度的大小。
详解：电场强度和电场线是相互对应的。
电场强度的方向由正电荷指向负电荷，电场线的方向也是由正电荷指向负电荷。
电场线的密度表示电场强度的大小，密度越大，表示电场强度越大。
5.题目：电场强度的大小与电荷量有关吗？答案：是的，电场强度的大小与电荷量有关。
在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。
详解：电场强度的大小与电荷量有关。
根据库仑定律，电场强度与电荷量成正比，与距离的平方成反比。
在距离电荷越远的地方，电场强度越小；在距离电荷越近的地方，电场强度越大。
电磁场理论在电磁兼容中的应用
电磁场理论在电磁兼容中的应用一、电磁场理论概述电磁场理论是描述电磁现象的重要理论，它涉及到电与磁的相互作用及传输，并且很好地描述了光的电磁波本质。
这一理论主要由麦克斯韦场方程组和洛仑兹力公式构成，它们被广泛应用于电磁波通信、无线电广播和雷达等领域。
二、电磁兼容的基础知识电磁兼容(EMC)是指电子系统（如计算机、移动电话和雷达）能够在同一空间中协同运作的能力。
在现代电子系统中，许多不同类型的电子设备被同时使用，这使得它们之间的相互作用及干扰成为可能。
干扰来源主要为电磁泄漏和电磁辐射，电磁泄漏是由于电路内部的电子元件造成的电磁辐射，而电磁辐射是由于设备本身发射的电磁波及其针对频段的回波所组成的。
三、电磁场理论在EMC中的应用1. 辐射问题对于电子系统发射的电磁波，应用电磁场理论可以预测其传输强度和分布，可以通过计算来确定峰值电场、电磁流和磁感应强度等参数。
并且在设计电磁波天线、亚毫米波和微波电路时，电磁场理论可以指导信号传输的优化，以获得更好的传输性能。
2. 感应问题在多路信号系统中，相邻电路的误导、电磁泄漏和电气干扰都会产生感应效应，即信号重叠影响彼此之间的独立输入输出，甚至会产生严重的误解。
在这种情况下，电磁场理论可以应用到控制感应噪声的技术中，包括应用接地机制、干扰补偿和相邻互感抑制等手段。
3. 构造信噪比模型电磁场理论可以指导设计EMC目标模型，对于电磁辐射产生和感应问题的分析与预测，信噪比可以用来描述电子信号的优化。
这种信息理论发现，信号的弱度、干扰和背景噪声之间的交互作用等因素对信噪比产生广泛的影响。
4. EMC标准制定电磁场理论的应用能够产生有效的归一化，促进标准化和扩大EMC范围，提高电子系统的可靠性和安全性，在制定和实施EMC标准化方案中发挥十分重要的作用。
ACM，IEMC, FCC 和EN这些主要标准化组织都依赖于电磁场理论来支持制定标准化的方法和准则。
四、结论电磁场理论在EMC领域的应用使得电子系统之间的干扰得到了控制，提高了EMC的可靠性和性能，并且指导着EMC技术标准的制定及EMC目标的设计。
电磁兼容基础知识
电磁兼容领域常用测量单位
功率：dBm 电压：dBμV 电流: dBμA 场强：dB(μV/m)、dB(μA/m)
功率
功率的基本单位为瓦(W)，即焦耳/秒 (J/s)。为了表示宽的量程范围，常常引用 两个相同量比值的常用对数，以“贝尔”为 单位。
P贝尔
P2 = lg P1
分贝(dB)
贝尔是个较大的值。为了使用方便，采用贝尔设备的EMC是指医疗设备不对电磁环境 ( 诊所、手术室、观察室、救护车等) 造 成影响或不被其影响的能力。
医疗设备的电磁兼容性
电磁兼容所涉及的理论基础
数学 电磁场理论 天线与电波传播 电路理论 信号分析 通信理论 材料科学 生物医学
电磁兼容术语和定义
电磁骚扰 Electromagnetic Disturbance ： 任何可能引起 装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命 物质产生损害作用的电磁现象。 注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒 介自身的变化。 电磁干扰 Electromagnetic Interference-EMI：由电磁骚 扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
注：术语“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“原因”与“后 果”。过去“骚扰”与“干扰”常混用。
电磁兼容术语和定义
(电磁)发射（Electromagnetic） 外发出电磁能的现象。
Emission：
从源向
电磁噪声Electromagnetic Noise：一种明显不传送信息的 时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组合。
电磁兼容领域预测的复杂性
第一，研究的频率范围很宽(例如：9kHz～ 1000MHz覆盖13个倍频程以上)，在某个规定距离 上，对较高频率为远场，而对较低频率为近场， 所以电磁兼容传播的数学模型远、近场需同时考 虑。 第二，建模时必需将源(噪声的产生系统)与通道 (噪声传播系统)同时建在一个模型中。 第三，由于需要工程上的实用化，所以边界条件 比较复杂，理想化有一定难度。
什么是电磁兼容
什么是电磁兼容关于电磁兼容一、什么是电磁兼容（Electromagnetic compatibility，简称EMC）比较常见的有以下两种解释：1．IEC60050（161）（电磁兼容术语）中的定义为：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受的电磁骚扰的能力。
包含两方面内容：抗干扰的能力即不受其他设备的干扰；同时也不干扰其他设备2. 电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统、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。
其中提到的骚扰（disturbance）和干扰（interference）的区别：电磁骚扰：仅仅是电磁现象（频率10khz以上无线电频率，低频包括直流电磁现象），即指客观存在的一种物理现象；可能引起降级或损害，但不一定已经形成后果。
举例：如冰箱、电视、空调这些家电能共在一个环境中工作。
电磁干扰：由电磁骚扰引起的后果。
二、EMC的重要性电磁干扰普遍存在。
电子技术日益普及，越来越多的干扰源进入电磁环境，电子设备的灵敏度越来越高，因此干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题。
EMC 越来越重要。
三、EMC包含内容的相关术语电磁骚扰（Electromagnetic disturbance）电磁干扰（Electromagnetic interference）电磁发射（Electromagnetic emission）抗干扰（Immunity）电磁敏感度（Electromagnetic Susceptibility-EMS）电磁兼容性（Electromagnetic compatibility）作为设备或系统的性能参数时四、研究EMC标准的主要国际组织IEC- 国际电工委员会ITU- 国际电信联盟ANSI-美国国家标准协会ETSI- 欧洲电信标准协会ASTM-美国材料实验协会IEEE-电子电器工程师协会CENELEC-欧洲电工技术标准化委员会五、电磁兼容性测试内容电磁兼容性是不能直接测量的。
电磁兼容（EMC）基础知识全面详解
电磁兼容（EMC）基础知识全⾯详解⼀、电磁兼容概念电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility) 对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性” ；但作为⼀门学科来说，应该译为“电磁兼容”。
国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“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受的电磁骚扰的能⼒。
” 简单的说，就是抗⼲扰的能⼒和对外骚扰的程度。
电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种⽤电设备（分系统、系统；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。
⼆、基本概念Electromagnetic compatibility（EMC）电磁相容—电⼦产品能够在⼀电磁环境中⼯作⽽不会降低功能或损害之能⼒；Electromagnetic interference（EMI）电磁⼲扰—电⼦产品之电磁能量经由传导或辐射之⽅式传播出去的过程；由⼲扰源、耦合通道及被⼲扰接收机三要素组成。
Radio frequency（RF）⽆线电频率，射頻—通訊所⽤的频率范围，⼤约是10kHz 到100GHz。
这些能量可以是有意产⽣的，如⽆限电传发射器，或者是被电⼦产品⽆意产⽣的；RF能量经由两种模式传播： Radiated emissions（RE）—此种RF 能量的电磁场经由媒介⽽传输；RF 能量⼀般在⾃由空间（free space）內传播，然⽽，其他种类也有可能发⽣。
Conducted emissions（CE）—此种RF 能量的电磁场经由道题媒介⽽传播，⼀般是经由电线或内部连接电缆；Line Conducted interference（LCI）指的是在电源线上的RF 能量。
Susceptibility 容忍度，耐受性—相对的测量产品暴露在EMI环境中混乱或损害的程度。
Immunity 免疫⼒—⼀相对的测量产品承受EMI的能⼒；Electrical overstress（EOS）电⼦过度⾼压—当遇到⾼压突波产品承受到的损坏或只是功能丧失；EOS包括雷击以及静电放电的事件。
电磁场与电磁兼容_北京交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电磁场与电磁兼容_北京交通大学2中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.如果一个矢量场F沿着任意闭合路径积分都为0，则该矢量场称为（）答案:无旋场2.标量场的梯度的旋度为答案:3.在电场E=a xy+a yx 中把一个-2μC的电荷从点（2，1，-1）移到（8，2，-1）电场力所做的功为答案:-28μJ4.任意标量函数A，▽×▽A为（）答案:5.磁场通过任意闭合曲面（称高斯面）S 的磁通量等于( )答案:6.磁场强度沿任意闭合路径的环流量等于回路所包围的（）的代数和。
答案:电流7.单位正电荷在静电场中沿闭合电路运动一周时，电场力所做的功为（）答案:8.外界经闭合曲面S流入V内的全部电磁功率等于V内导体的焦耳热与V内的电磁场能量的时间变化率之( )答案:和9.沿闭合回路产生的感应电动势等于穿过这个回路所包围的总的（）的时间变化率。
答案:磁通量10.波阵面（波前、等相位面）是在任一时刻空间电磁场中具有（）相位的点构成的面。
答案:相同11.无耗媒质中的相移常数为（）答案:2π/λ12.正弦均匀平面波电场与传播方向（）答案:垂直13.真空中的波阻抗为（）答案:120πΩ14.时变电磁场的电场矢量E在空间随时间的变化轨迹为一直线的成为（）极化。
答案:线极化15.强导电媒质中正弦均匀平面波E 的相位比 H 超前（）答案:45°16.当平面电磁波垂直入射到理想导体表面时，导体内部透射电磁波（）答案:无17.电偶极子辐射的波在远区为（）答案:横电磁波18.偶极子天线辐射功率最大值在与天线夹角（）度处答案:9019.天线系数表示的是天线输出端接匹配负载测量天线表面的入射电场与接收到的电压之（）答案:比20.对于偶极子天线离终端（）处为电流的波腹答案:λ/421.振子天线的终端始终是电流的（）答案:波节22.垂直架设在理想导电平面上的振子最大辐射方向上的场强是自由空间中的（）倍答案:223.水平架设在理想导电平面上的水平振子在水平方向（）答案:无辐射24.对于无损耗传输线衰减系数为（）答案:25.当传输线终端负载阻抗等于传输线的特性阻抗时反射系数为（）答案:26.两个矢量的点乘（标量积，点积）结果是标量。
电磁兼容基本理论(整理)课件
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
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实验名称：2.4GHz无线局域网信号场强测试
一、实验时间：4月26日21:00-22:00
二、实验设备名称：HTC EVO 3D（g17）Android 4.2.2
三、实验步骤：
1．下载并在手机上安装软件。
2. 找到名称为Dlink 的路由器（MAC 地址是：
C0:A0:BB:28:81:88 ），指针的形式单独显示其信号的强度。
3. 在九教南侧马路中间（作为参考点），手机距离地面高度1.5米，正对东侧第2个窗户处（三层安装路由器）记录手机接收到的最大信号强度（接收机的输入端口功率dBm）。
4. 记录地图中红色路线路上不同位置处的信号强度，要求最小到-90 dBm。
同时记录离参考点距离。
5．已知参考点的信号场强是62dBμν/m. 路由器的辐射功率是100mW，路由器的天线增益是2dBi。
路由器天线离地面高度是9.6m。
四、实验数据记录：
手机测得参考点处信号强度-60dBm。
以参考点为原点，马路西侧为负半轴，东侧为正半轴，手机接收
的信号强度随距离的关系。
（步长75cm）
五、 实验数据分析：
a) 根据在参考点的测试数据，计算出你所用手机WLAN 天线的 增益和天线系数的近似值。
已知参考点处的场强为62dB μν/m ，应为有效值，
20lg （E ）=62dB μν/m ，则E=103.1=1258.9μν/m,
从而参考点处平均功率密度η2
E S ==26mW/m 102.4-⨯
根据手机测得参考点处接收到的功率10lg （P ）=-60dBm
换算成P=10-6
mW ，根据有效面积的定义有S ∙A=P ，A=G 42
∙πλ 得G=2S P 4λπ，λ=，m 125.010
4.2103f c 98
=⨯⨯=解得G=191，或G dBi =22.8dB
手机天线两端电压V=PR =224μV ，R=50Ω，天线的系数为 AF=62dB μν/m-20lg （224）=15.0dB
b) 作出手机测得的功率随手机与路由器天线距离的关系曲线（衰减规律）
c)假设信号强度大于-85dBm, 手机可以正常接收。
作图标出出手
机可以正常接收该路由器信号的范围。
如上图。
六、实验结论：我的手机可以正常接收路由器信号的最大距离为
40m。
七、实验小结：
此次实验算是一次户外实验，测量数据都比较轻松，可以很直观的看到路由器信号的强弱，但是后面的计算就不是很顺利了，刚开始一直无法入手，后来请教了其他人才弄明白。
最
主要的收获是学会了天线的增益和天线系数的算法。