西电电院电磁兼容原理大作业
系统电磁兼容实验报告(3篇)
第1篇一、引言随着电子技术的飞速发展，电子设备在各个领域的应用日益广泛。
然而，随着电子设备数量的增加，电磁环境变得越来越复杂，电磁兼容（EMC）问题也日益凸显。
为了确保电子设备在复杂电磁环境下稳定可靠地工作，本文针对某型号电子系统进行了电磁兼容实验，以评估该系统的电磁兼容性能。
二、实验目的1. 评估电子系统的电磁兼容性能；2. 分析系统在电磁干扰下的抗扰度；3. 识别系统可能存在的电磁兼容问题；4. 为系统设计提供改进依据。
三、实验方法1. 实验设备：电磁兼容测试系统、频谱分析仪、干扰信号发生器、被测系统等；2. 实验环境：符合国家电磁兼容标准的实验室；3. 实验步骤：a. 确定测试项目和测试方法；b. 连接被测系统与测试设备；c. 进行电磁兼容测试；d. 分析测试结果，找出问题所在；e. 提出改进措施。
四、实验内容1. 电磁干扰发射测试a. 测试项目：辐射发射（RE）、传导发射（CE）；b. 测试方法：按照国家标准GB 4824.3-2006《信息技术设备电磁兼容限值和测量方法第3部分：发射》进行测试；c. 测试结果：测试结果表明，被测系统在规定的频率范围内辐射发射和传导发射均符合国家标准要求。
2. 电磁干扰抗扰度测试a. 测试项目：静电放电抗扰度（ESD）、射频辐射抗扰度（RS）、射频传导抗扰度（CS）；b. 测试方法：按照国家标准GB/T 17626.2-2008《信息技术设备电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验方法》等标准进行测试；c. 测试结果：测试结果表明，被测系统在规定的干扰条件下，ESD、RS、CS抗扰度均符合国家标准要求。
3. 电磁兼容问题分析a. 通过实验分析，发现被测系统在以下方面存在电磁兼容问题：i. 辐射发射：部分频率范围内的辐射发射超过国家标准要求；ii. 传导发射：部分频率范围内的传导发射超过国家标准要求；b. 产生问题的原因：i. 设计缺陷：部分电路设计不合理，导致电磁干扰；ii. 元器件选择不当：部分元器件的电磁兼容性能较差；iii. PCB设计不合理：部分PCB设计不合理，导致电磁干扰。
电磁兼容大作业
电磁兼容大作业班级：040812学号：姓名：日期：2011-12-27电子信息系统电磁兼容的内涵与关键技术一、电磁兼容的基本内涵1、电磁兼容的基本概念电磁兼容性：（EMC，即Electromagnetic Compatibility）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。
因此，EMC 包括两方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(Electro- magneticDisturbance)不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(ElectromagneticSusceptibility, 即EMS)。
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份，所谓EMI电磁干扰，乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
2、电磁兼容的三要素系统要发生电磁兼容性问题，必须存在三个因素，即电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。
所以，在遇到电磁兼容问题时，要从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。
3、现代电子信息系统的电磁兼容问题（1）高度密集性：小型化、集成化、综合性、多种体制通信系统协同工作（2）性能先进性：大功率、高灵敏度、数字/模拟、侦听、监测（3）使用复杂性：电子设备的密集使用，面临日益复杂的电磁环境针对以上存在的问题，可用电磁兼容性技术来解决，关键性技术有：抗电磁干扰技术、TEMPEST技术、频谱管理技术、检测评估技术。
二、电子信息系统电磁兼容的抗电磁干扰技术1、屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路包围在其中，可以防止电场或磁场耦合干扰的方法称为屏蔽。
屏蔽可分为静电屏蔽、低频磁屏蔽和电磁屏蔽等几种。
根据不同的对象，使用不同的屏蔽方式。
电磁兼容原理
电磁兼容原理电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，并且不会对周围的其他设备造成干扰。
在现代电子设备日益增多、电磁环境日益复杂的情况下，电磁兼容性的重要性日益凸显。
本文将从电磁兼容的基本原理入手，介绍电磁兼容的相关知识。
首先，了解电磁兼容的基本原理是十分重要的。
电磁兼容的基本原理可以归结为两个方面，电磁干扰和电磁抗扰。
电磁干扰是指电磁场对设备的干扰，可能导致设备工作异常甚至损坏；而电磁抗扰则是设备对电磁场的抵抗能力，包括抗干扰和抗辐射。
理解这两个方面的原理，有助于我们更好地理解电磁兼容的相关知识。
其次，我们需要了解电磁兼容的相关标准和测试方法。
电磁兼容的相关标准包括国际电工委员会（IEC）发布的IEC 61000系列标准、美国联邦通信委员会（FCC）发布的FCC Part 15标准等。
这些标准规定了电磁兼容的测试方法和限值要求，对于确保设备在电磁环境中的正常工作起到了重要的作用。
同时，了解这些标准也有助于我们在产品设计和测试过程中更好地遵循相关规定，确保产品的电磁兼容性。
另外，了解电磁兼容的相关技术手段也是至关重要的。
在电磁兼容设计中，常用的技术手段包括屏蔽技术、滤波技术、接地技术等。
屏蔽技术可以有效地减少电磁辐射和电磁感应，提高设备的抗干扰能力；滤波技术可以有效地抑制电磁干扰，提高设备的抗扰能力；而良好的接地技术可以有效地减小接地电阻，提高设备的抗干扰和抗辐射能力。
了解这些技术手段，有助于我们在产品设计和制造过程中更好地应用相关技术，确保产品的电磁兼容性。
最后，我们需要重视电磁兼容在实际应用中的重要性。
电磁兼容性不仅关乎产品的质量和性能，也关乎到产品的市场准入和用户体验。
在实际应用中，我们需要充分考虑电磁兼容性的相关要求，从产品设计、制造到测试和认证等各个环节都需要重视电磁兼容性的相关要求，确保产品在电磁环境中的正常工作。
电磁兼容技术实验报告
电磁兼容技术实验报告实验目的：本实验旨在通过实际操作，使学生了解电磁兼容性（EMC）的基本概念，掌握电磁干扰（EMI）的测试方法，以及学习如何评估和改进设备或系统的电磁兼容性。
实验原理：电磁兼容性是指设备或系统在电磁环境中能够正常工作，同时不对其他设备产生不可接受的电磁干扰。
电磁干扰主要来源于电源线、信号线和空间辐射。
通过测量设备在特定条件下的辐射和传导干扰水平，可以评估其电磁兼容性。
实验设备与材料：1. 电磁兼容性测试设备一套，包括接收机、天线、测试软件等。
2. 待测设备，例如个人电脑、手机等。
3. 屏蔽室或开放场，用于进行辐射干扰测试。
4. 电源线、信号线等连接线。
实验步骤：1. 准备实验环境，确保测试设备和待测设备均处于正常工作状态。
2. 将待测设备放置在屏蔽室内或开放场中，连接好所有必要的电源线和信号线。
3. 打开测试设备，设置测试参数，包括频率范围、测试模式等。
4. 进行辐射干扰测试，记录待测设备在不同频率下的干扰水平。
5. 进行传导干扰测试，使用接收机测量待测设备通过电源线和信号线产生的干扰。
6. 分析测试结果，评估待测设备的电磁兼容性。
实验结果：在本次实验中，我们对个人电脑和手机进行了电磁兼容性测试。
测试结果显示，个人电脑在高频段的辐射干扰水平较高，而手机在低频段的传导干扰水平较高。
这可能与设备内部的电路设计和屏蔽措施有关。
实验结论：通过本次实验，我们了解到电磁兼容性的重要性，以及如何通过测试来评估设备的电磁兼容性。
实验结果表明，不同设备在不同频率下的干扰水平存在差异，这提示我们在设计和使用电子设备时，需要考虑其电磁兼容性，以减少对其他设备的干扰。
建议：1. 加强对电子设备内部电路的屏蔽，减少辐射干扰。
2. 优化电源线和信号线的布局，降低传导干扰。
3. 在设计电子设备时，应充分考虑电磁兼容性标准，确保设备能够在复杂的电磁环境中稳定工作。
实验心得：通过本次电磁兼容技术实验，我们不仅学习到了理论知识，还通过实际操作加深了对电磁兼容性的认识。
电磁兼容原理
电磁兼容原理电磁兼容是指不同电子设备之间能够协调共存，不互相干扰，并能在同一电磁环境中正常工作的能力。
在现代电子技术高度发达的时代，电磁兼容成为了一个重要的问题。
本文将介绍电磁兼容的原理以及如何通过适当的设计来提高设备的电磁兼容性。
一、电磁兼容的原理1. 电磁耦合电子设备之间的互相干扰主要是通过电磁耦合传递的。
电磁耦合可以分为导线耦合和空间耦合两种形式。
导线耦合是指电磁干扰通过导线传递，例如电源线、信号线、地线等。
当一个设备产生电磁辐射时，通过导线就会传递到其他设备，造成干扰。
空间耦合是指电磁波通过空气传播，直接干扰其他设备。
这种干扰主要通过电磁波的辐射或者敏感部件的接收来实现。
2. 电磁辐射任何电子设备在工作时都会产生电磁辐射。
这些电磁波会以一定的频率振荡并传播到空气中。
不同频率的电磁波对其他设备的干扰程度也不同。
电磁辐射可以通过适当的设计进行控制。
例如，在电路板布局上可以采用良好的地线规划、信号和电源线的分离等方法来减少辐射。
3. 电磁感应电子设备在接收到其他设备的电磁波时也会产生干扰。
这是因为电磁波产生的电场和磁场可以感应到设备中的导线、元器件等。
对于感应干扰，可以采取屏蔽、过滤等措施来减少干扰。
例如，在信号线上可以添加屏蔽层，以减少外部电磁波对信号线的感应。
二、提高电磁兼容性的设计原则1. 地线设计良好的地线设计是提高电磁兼容性的重要手段。
地线应该具有低的阻抗，以便将电磁干扰引流至地。
同时，地线应该规划合理，避免形成地线回路，增加传导噪声的可能性。
2. 信号和电源线分离在电路板布局设计中，将信号和电源线分离是减少电磁耦合的有效方法。
信号线和电源线在布线时应尽量保持距离，并采用交错敷铜等技术来减少彼此之间的相互影响。
3. 屏蔽和过滤对于敏感的信号线或电路，可以采用屏蔽或过滤器来减少外部电磁波的干扰。
屏蔽层可以采用金属材料制作，对电磁波进行屏蔽。
过滤器则可以针对特定频率的干扰进行滤波，以保证信号的准确传输。
电磁兼容原理及应用试题及答案
电磁兼容原理及应用试题及答案一、填空题（每空0.5分，共20分）1．构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【传输通道】和【接收器】；如果按照传输途径划分，电磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】。
2．电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3．抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4．常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5．IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标准。
6．电容性干扰的干扰量是【变化的电场】；电感性干扰在干扰源和接受体之间存在【交连的磁通】；电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。
7．辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。
如果根据场区远近划分，【近区场】主要是干扰源的感应场，而【远区场】呈现出辐射场特性。
8．随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。
因此，金属网对【微波或超高频】频段不具备屏蔽效能。
9．电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10．静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11．电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12．滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】，其中一种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13．设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压，则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14．多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。
15．电子设备的信号接地方式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中，若设备工作频率高于10MHz，应采用【多点接地】方式。
二、简答题（每题5分，共20分）1．电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能力。
电磁兼容大作业
电缆之间的电磁干扰分析一．提出问题导线在电子电气设备的电磁兼容问题中占有重要的地位。
作为电磁兼容三要素之一，电磁烦扰的传输途径只要有两条，通过导线传导和通过空间辐射。
传导干扰是指电磁骚扰通过导线进入电源或者电子系统，或者通过容性耦合或者感性耦合进入控制线或者信号线，它可能在额定电压的12V或者24V的电气设备上引起高达200V的电压，而辐射发射的实质是骚扰源的电磁能量以场的形式向四周传播。
由于电子电气设备使用大量连接导线，而导线即使效率很高的电磁波接收天线，又是效率很高的电磁辐射天线。
导线是导致设备或系统不能满足有电磁干扰限值要求的主要原因。
由于电子电气设备通常接到公共地，或者把大尺寸导体如大尺寸金属平板当作“地”，因此，研究接地平面上方导线的电磁干扰问题具有典型意义。
二．问题分析电缆上的差模干扰电流和共模干扰电流可以通过电缆直接传导进入电子设备的电路模块或其他设备，也可以在空间产生电磁场形成辐射干扰.通常线路上的差模分量和共模分量是同时存在的，而且由于线路的阻抗不平衡，两种分量在传输中会互相转变。
干扰在线路上经过长距离的传输后，差模分量的衰减要比共模分量大，因为线间阻抗与线地阻抗不同的缘故。
共模干扰的频率一般分布在1 MHz 以上，在传输的同时，会向临近空间辐射，耦合到信号电路中形成干扰，很难防范。
差模干扰的频率相对较低，不易形成空间辐射，可以采取处理措施降低其干扰。
在标准电磁兼容性测试实验室可得到设备的总干扰情况,但无法了解设备的共模干扰和差模干扰特性。
为了在测量中分辨共模或者差模干扰信号,通用的仪器是很难实现的。
使用专用的传导测试仪,可获得设备的总干扰、共模干扰和差模干扰。
测试结果如图1所示。
图1：传统测试仪获得的总干扰、共模干扰和差模干扰电缆线之所以会辐射电磁波，是因为电缆端口处有共模电压存在，电缆在共模电压的驱动下，产生共模电流，存在共模电流的电缆如同一根单极天线，产生电场辐射，共模电场辐射可用对地电压激励的、长度小于1/ 4波长的短单极天线来模拟。
电磁兼容实习报告
一、实习目的电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是电子设备在正常使用条件下，对所在环境中的电磁场干扰信号的抑制能力以及设备本身产生的电磁干扰信号的抑制能力。
为了更好地了解电磁兼容知识，提高自己的实践能力，我参加了本次电磁兼容实习。
二、实习单位及岗位介绍实习单位为我国某知名电子企业，主要从事电子产品研发、生产和销售。
在实习期间，我担任电磁兼容工程师助理，负责协助工程师进行电磁兼容测试及整改工作。
三、实习内容及过程1. 电磁兼容基础知识学习在实习初期，我学习了电磁兼容的基本概念、原理、测试方法和整改措施等知识。
通过学习，我对电磁兼容有了初步的认识，为后续实习工作奠定了基础。
2. 电磁兼容测试在工程师的指导下，我参与了电磁兼容测试工作。
测试过程中，我负责操作测试设备、记录测试数据、分析测试结果。
主要测试内容包括：辐射骚扰测试、传导骚扰测试、抗干扰能力测试等。
3. 电磁兼容整改针对测试过程中发现的问题，我协助工程师进行电磁兼容整改。
整改措施包括：优化电路设计、改进布局布线、增加滤波器、屏蔽等。
在整改过程中，我学会了如何根据测试结果提出整改方案，并协助工程师实施整改。
4. 电磁兼容报告撰写在实习期间，我参与了电磁兼容测试报告的撰写工作。
通过整理测试数据、分析测试结果，撰写了详细的电磁兼容测试报告，为产品研发和销售提供了有力支持。
四、实习收获1. 电磁兼容理论知识得到了巩固和提高。
2. 掌握了电磁兼容测试方法和整改措施。
3. 提高了团队合作能力和沟通能力。
4. 增强了在实际工作中解决问题的能力。
五、总结通过本次电磁兼容实习，我对电磁兼容有了更深入的了解，掌握了电磁兼容测试和整改的基本技能。
在今后的学习和工作中，我将不断努力，提高自己的电磁兼容水平，为我国电子行业的发展贡献自己的力量。
西电 电磁兼容演讲报告
电磁兼容演讲报告演讲人：成员：基于GPRS和GPS船载终端系统的电磁兼容设计1引言近年来。
随着造船工业和电子工业的迅猛发展，在现代船舶上装备的各种电气、电子设备也越来越多，并且越来越向着智能化复杂化的方向发展。
PCB所处的空间相对狭小，这些设备将会相互引起电磁干扰，而这种干扰不但会影响设备运行性能，而且严重情况还会造成差错，引起事故。
因此，船舶上的电子设备的电磁兼容问题日益突出，如何使安装在船舶上的电子通信导航设备具备优良的电磁兼容性能和抗干扰性能在设备的整个研制过程中就显得尤为重要。
但是我国的船舶电子设备90％以上是依赖进口，我国还没有形成船舶电子设备的国有产业。
用户反应的信息主要是国产设备的可靠性差，因此，得不到船舶用户的认可。
由于在国内的期刊上很少看到船舶电子设备电磁兼容设计的文章，所以本文结合基于GPRS和GPS的船载终端设计实例对船用通信导航设备的电磁兼容性设计进行详细论述，给出船载通信导航设备在进行系统设计时的EMC优化方法。
所研究的方法增强了船载终端设备的电磁兼容性能，对于国产化船舶电子产业的发展具有重要意义。
2 系统的整体设计基于GPRS和GPS的船载终端借助卫星定位技术、无线网络技术等实时定位、跟踪、远程调度在航船舶，船舶发生危险可以向调度中心进行紧急报警。
船舶与调度中心可以进行语音通话，并通过无线网络GPRS实现船舶和调度中心的信息互动，调度中心将调度信息及时发送给船舶，船舶将航行的相关信息及时传递给调度中心，方便船舶与调度中心的信息交流。
为了满足上述功能。
所需的船载终端设备组成框图如图1所示.3 船载终端系统电磁干扰的产生与传递途径分析系统的电磁兼容设计是指处在同一电磁环境中的某个设备，不会因其他设备的电磁发射而导致使用性能降级，甚至不能使用p1。
同时也不会因为该设备的电磁发射，导致同一电磁环境中的其他设备使用性能降级，甚至不能使用。
电磁干扰的产生必须具有三要素，即干扰源、干扰传播途径和敏感设备。
西电电磁场与电磁波大作业综合研究课题
综合研究课题
1.编制程序绘制电偶极子的电场与电位3D和2D空间分布图。
2.证明金属导体内的电荷总是迅速扩散到表面，弛豫时间？
3.实例展示静电场比拟法的2D和3D应用。
4.求置于无限大接地平面导体上方距导体面h处的点电荷q的电位，
绘制电位分布图；并求解、绘制无限大接地平面上感应电荷的分布图。
5.沿z向分布无限长线电荷等距置于x=0平面两侧，距离d，线密
度分别为ρl ，-ρl，求解电位且绘制等位面方程。
6.横截面如图所示的导体长槽，上方有一块与槽相互绝缘的导体盖
板，截面尺寸为a×b=10×10cm，槽体的电位为零，盖板的电位为U0=100V，采用有限差分法求此区域内的电位并绘制等位线。
7.设计计算机程序绘制无耗、无界、无源简单煤质中的均匀平面电
磁波传播的三维分布图（动态、静态均可）
8.编制计算机程序，动态演示电磁波的极化形式。
对于均匀平面电
磁波，当两个正交线极化波的振幅与初相角满足不同条件时，合成电磁波的电场强度矢量的模随时间变化的矢端轨迹。
9.以常用金属体（比如，铜、铝）为研究目标，讨论其表面电阻，
并计算绘制电磁波（电流密度）在其中传播时的衰减值及其变化规律。
10.推导并绘制三个半波长正交偶极子天线方向图（2D、3D）
（每个同学任意选择其中四道题，考试前提交结果）。
西电电磁兼容原理与技术大作业,抗干扰技术研究
电磁兼容原理与技术抗干扰技术讨论与分析班级：021215学号：姓名：摘要本文主要针对电磁兼容基本原理与技术，对电磁干扰、电磁干扰危害性及常用的消除办法等做了详细介绍, 并给出了一般电子产品对电磁干扰的解决方法。
引言电磁兼容一般指电气、电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，既要求都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。
当电子设备或电气设备所产生的电噪声不干扰任何其它设备正常工作和不受其它设备干扰时，我们说这些设备是电磁兼容的.电磁兼容性(EMC)是一种令人满意的情况，在这种情况下，无论是在系统内部，还是对其所处的环境系统均能如预期的那样工作。
当不希望的电压和电流影响设备性能时，称之为电磁干扰。
这些电压和电流可以通过传导或电磁场辐射传到受害的设备。
电磁干扰产生原理一般电子线路都是由电阻器、电容器、电感器、变压器、有源器件和导线组成，当电路中有电压存在的时候，在所有带电的元器件周围都会产生电场，当电路中有电流流过的时候，在所有载流体的周围都存在磁场。
电感器和变压器是磁场最集中的元件，流过变压器次级线圈的电流是感应电流，这个感应电流是因为变压器初级线圈中有电流流过时，产生磁感应而产生的。
在电感器和变压器周边的电路，都可看成是一个变压器的感应线圈，当电感器和变压器漏感产生的磁力线穿过某个电路时，此电路作为变压器的“次级线圈”就会产生感应电流。
两个相邻回路的电路，也同样可以把其中的一个回路看成是变压器的“初级线圈”，而另一个回路可以看成是变压器的“次级线圈”，因此两个相邻回路同样产生电磁感应，即互相产生干扰。
在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰。
在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其它系统或本系统内其他子系统的正常工作。
分类电磁干扰一般都分为两种，传导干扰和辐射干扰。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
电磁兼容原理与方法3
sin(k sin θ cos ϕ
D1 D ) sin(k sin θ sin ϕ 2 ) 2 2 D1 k sin θ cos ϕ D2 k sin θ sin ϕ 2 2
Eϕ = −
jks cos ϕ (1 + cosθ ) E 0 e 4πr0
− jkr0
sin(k sin θ cos ϕ D1 D2
注： θ 是对z轴的极角，而z轴非偶极矩方向 a Ey 口面场假设了 H a = −
x
η0
电磁兼容原理与方法
电磁兼容原理与方法
矩形口面（孔径在xy 平面，孔径电场沿 y， 磁场沿x）的辐射（远场）
jk (1 + cosθ ) E 0 dE = − 4πr0
D1 2
∫ ∫
D2 2
dx' dy ' e − jkr
I m = J m dy = E y dy
电磁兼容原理与方法
电磁兼容原理与方法
电磁兼容原理与方法
电、磁偶极远场表达式(重放） 磁偶极
1 k I m l sin θ − jkr Hθ = j e η 4πr
电偶极
Eθ = jηk I 0 l sin θ − jkr e 4πr
k I m l sin θ − jkr Eϕ = − j e 4πr
−
r
δ 表示使平面电磁波的振幅衰减到原来
1 的距离。 e
电磁兼容原理与方法
电磁兼容原理与方法
平行双圆柱导线的互电容(标准单位制）
电磁兼容原理与方法
圆柱导线的对地电容
电磁兼容原理与方法
同轴线内外导体间电容
电磁兼容原理与方法
地面上平行圆柱线的互容公式
Ct = 1.1 × 10 −10 l
电磁兼容emc原理设计与故障排除实例详解
电磁兼容emc原理设计与故障排除实例详解电磁兼容（EMC）是指电子设备在电磁环境中的互相影响和相互兼容性的问题。
在电子设备的设计和制造过程中，EMC问题是必须要考虑的一个重要因素。
本文将以EMC原理为基础，通过实例详解EMC的设计和故障排除。
EMC原理EMC原理是指在电磁环境中，电子设备之间的相互影响和相互兼容性的问题。
在电子设备的设计和制造过程中，EMC问题是必须要考虑的一个重要因素。
EMC原理主要包括以下几个方面：1. 电磁辐射：电子设备在工作时会产生电磁辐射，这种辐射会对周围的电子设备产生干扰。
2. 电磁感应：电子设备在工作时会受到周围电子设备的电磁感应，这种感应会对电子设备的工作产生影响。
3. 电磁屏蔽：电子设备在设计时需要考虑电磁屏蔽的问题，以减少电磁辐射和电磁感应的影响。
4. 地线设计：地线设计是EMC设计中非常重要的一部分，它可以有效地减少电磁辐射和电磁感应的影响。
EMC设计实例在EMC设计中，需要考虑到电磁辐射、电磁感应、电磁屏蔽和地线设计等问题。
下面以一个电子设备的设计为例，详细介绍EMC设计的过程。
1. 电磁辐射：在电子设备的设计中，需要考虑到电磁辐射的问题。
为了减少电磁辐射的影响，可以采用以下措施：（1）采用低噪声电源，减少电源噪声的干扰。
（2）采用合适的滤波器，减少电磁辐射的干扰。
（3）采用合适的布线方式，减少电磁辐射的干扰。
2. 电磁感应：在电子设备的设计中，需要考虑到电磁感应的问题。
为了减少电磁感应的影响，可以采用以下措施：（1）采用合适的屏蔽材料，减少电磁感应的干扰。
（2）采用合适的布线方式，减少电磁感应的干扰。
3. 电磁屏蔽：在电子设备的设计中，需要考虑到电磁屏蔽的问题。
为了减少电磁屏蔽的影响，可以采用以下措施：（1）采用合适的屏蔽材料，减少电磁屏蔽的干扰。
（2）采用合适的布线方式，减少电磁屏蔽的干扰。
4. 地线设计：在电子设备的设计中，需要考虑到地线设计的问题。
一篇关于电磁兼容性原理、方法及设计的科普文详细讲解
一篇关于电磁兼容性原理、方法及设计的科普文详细讲解
什么是电磁兼容电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
电磁兼容的主要研究对象①各种人为噪声，如输电线电晕噪声、汽车噪声、接触器自身噪声及导体开台时放电引起的噪声、电气机车噪声、城市噪声等。
②共用走廊内各种公用事业设备（输电线、通信、铁路、公路、石油金属管线等）相互间的影响。
③超高层建筑、输电线、铁塔等大型建筑物引起的反射问题。
④电磁环境对人类及各种生物的作用。
其中包括强电线等工频场，中、短波及微波电磁辐射的影响。
⑤核电磁脉冲的影响。
高空核爆炸产生的电磁脉冲能大面积破坏地面上的指挥、控制、通信、计算机及报系统。
⑥探谱（TEMPEST）技术。
其实质内容是针对信息设备的电磁辐射与信息泄漏问题，从信息接收和防护两方面所开展的一系列研究工作。
⑦电子设备的误动作。
为了防止误动作，必须采取措施以提高设备的抗干扰能力。
⑧频谱分配与管理。
无线电频谱是一种有限的资源，但不是消耗性的，既要科学地管理，又要充分地利用。
⑨电磁兼容与测量。
⑩自然界影响等。
提高电磁兼容性的措施①使用完善的屏蔽体可防止外部辐射进入本系统，也可防止本系统的干扰能量向外辐射。
屏蔽体应保持完整性，对必不可少的门、缝、通风孔和电缆孔等须。
西电EMC电磁兼容复习资料+习题集
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=0.3
3dB=4.77、lg3=0.477
电压电流乘20，功率乘10
dBm表示法Prec=电缆增益+Psource
在导体截面积相同的情况下，为了减小地线阻抗，常用矩形截面导体做成接地导体带。
从系统的观点出发，如何进行接地设计？阐述单点接地、多点接地、混合接地、悬浮接地的特点和应用限制。
p164
单点接地适用于低频，多点接地适用于高频
频率在1MHz以下可采用单点接地方式
频率高于10MHz应采用多点接地方式
频率在1~10MHz之间可以采用混合接地（在电性能上实现单点接地、多点接地混合使用）
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；
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”
西电电磁兼容往年试题
二、 计算题与论述题（每题 10 分）
1. 有一大功率线圈的工作频率为 20MHz，在离该线圈 0.5m 处放置一 块铝板以屏蔽线圈对敏感设备的影响，设铝板厚度为 0.5mm；相对 磁导率和电导率为 r
1
， r
0 . 61
。试计算铝板的屏蔽效能。
2. 目前用于 EMC 仿真的软件有哪些？你使用过哪种 EMC 软件，其 优缺点是什么？ 3. 我国三军通用的军用 EMC 标准、美国最新 EMC 标准是什么？电磁 兼容性测试项目分类如何？EMC 基本测试设备包括什么？
3.
导体的直流电阻与交流电阻存在怎样的关系， 为什么电磁兼容性设 计中要求元器件的引线尽可能的短。
第 1 页
4.
EMI 滤波器的特点？反射式滤波器、吸收式滤波器及电源线滤波 器有何区别，如何构成和设计？你在滤波器安装实践中采取了哪 些技术措施。
5.
论述隔离变压器抑制地回路电磁干扰的原理，如何提高隔离变压 器抗干扰的能力？
西安电子科技大学 课 程 考 试 试 题
考试科目： 考试时间： 电磁兼容原理与技术 120 分钟 任课教师： 学 号：____________
考试方式： （闭卷、开卷） 学生姓名：____________
一、 简述下列基本问题(每题 5 分) 1、 EMC 的含义是什么？电磁兼容与电磁兼容性的概念有何区别。 2、 什么是电磁干扰与电磁骚扰？它们的区别何在？ 3、 电磁骚扰主要通过什么途径传输（传播） 。怎样描述电磁骚扰？ 4、 功能性干扰源与非功能性干扰源有什么区别？举例说明。 二、详细分析、论述下列各提（每题 10 分） 1. 分析和解决电磁兼容性问题的一般方法有哪些？阐述电磁骚扰的 抑制策略，你在产品设计中采用的主要策略。 2. 何谓屏蔽？屏蔽抑制何种类型的电磁骚扰、屏蔽效果怎样定量表 示？低频磁场的屏蔽原理及其应用时的注意问题。
西电电磁兼容往年试题
考试时间90 分钟
EMC 试题
学号＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿总分＿＿＿＿考试形式：闭卷
一、阐述下列基本概念（15分）
1．电磁兼容；2. 电磁干扰；3. 电磁敏感性; 4. 传导干扰;
5. 电磁干扰安全系数.
6. 电磁骚扰
二、如何根据近区场的波阻抗判断干扰源的性质，并给出干扰
源的波阻抗表达式。
（15分）
三、电磁干扰的频带特性与波形有什么关系。
（10分）
四、导体的交流电阻与其直流电阻、频率有什么关系，并以表
达式写出。
（10分）
五、说明电磁干扰耦合的详细分类。
（10分）
六、阐述控制电磁干扰的基本策略、技术方法。
（10分）
七、屏蔽同轴电缆一端与信号源相连，另一端与运算放大器相
连，试说明在低频、高频情况下，同轴电缆的屏蔽层如何
接地。
（10分）
八、叙述高频磁场屏蔽的原理。
阐述有一定厚度的平板导体屏
蔽电磁波的基本原理，及屏蔽效能的组成部分。
（10分）九、什么是屏蔽？简述低频磁屏蔽的原理，应用屏蔽体时的注
意要点。
（10分）
试题与试卷同时上交，考试闭卷。
西电 电磁兼容课学习心得
电磁兼容大作业（三）班级：学号：姓名：电磁兼容课学习心得通过这学期的学习，我对电磁兼容在理论方面有了更进一步的了解，对电磁兼容以及电磁屏蔽有了深刻的理解，包括它们的起源以及在电子设备的应用方面的更深学习。
人类进入信息化时代，0Hz-400GHz的电磁波在电子产品中得到了广泛的应用。
随之而来的电磁干扰在各个波段都存在，无孔不入的传导和辐射给电子产品以及周围的环境造成非常严重的影响。
尤其给人们的生活带来了越来越多的危害。
一个新的电子产品在国内外市场上不仅要有精确的测量性能，而且要符合与该产品相关的电磁兼容性能。
电磁兼容是指电器及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，也就是要求在同一电磁环境中，各种电子设备能正常工作而又互不干扰，达到兼容状态。
一个好的电子产品，除了产品自身的功能以外，电路设计和电磁兼容性(EMC)设计的技术水平，对产品的质量和技术性能指标起到非常关键的作用。
本文通过举例对开关电源的电磁兼容设计，介绍了一般电子产品中电磁干扰的解决方法。
现代的电子产品，功能越来越强大，电子线路也越来越复杂，电磁干扰(EMI)和电磁兼容性问题变成了主要问题，电路设计对设计师的技术水平要求也越来越高。
先进的计算机辅助设计(CAD)在电子线路设计方面很大程度地拓宽了电路设计师的工作能力，但对于电磁兼容设计的帮助却很有限。
电磁兼容设计实际上就是针对电子产品中产生的电磁干扰进行优化设计，使之能成为符合各国或地区电磁兼容性标准的产品。
EMC的定义是：在同一电磁环境中，设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作，同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。
电磁干扰一般都分为两种，传导干扰和辐射干扰。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
因此对EMC问题的研究就是对干扰源、耦合途径、敏感设备三者之间关系的研究。
美国联邦通讯委员会在1990年、欧盟在1992提出了对商业数码产品的有关规章，这些规章要求各个公司确保他们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。
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电磁兼容原理与技术大作业班级：021215学号：0212软件抗干扰技术之单片机软件抗干扰技术随着单片机应用的普及，采用单片机控制的产品与设备日益增多，而某些设备所在的工作环境往往比较恶劣，干扰严重，这些干扰会严重影响设备的正常工作，使其不能正常运行。
因此，为了保证设备能在实际应用中可靠地工作，必须要周密考虑和解决抗干扰的问题。
本文对单片机应用中的软件抗干扰技术作详细介绍，文中所用单片机为MCS51。
一、数字量输入输出中的软件抗干扰数字量输入过程中的干扰，其作用时间较短，因此在采集数字信号时，可多次重复采集，直到若干次采样结果一致时才认为其有效。
例如通过A 价转换器测量各种模拟量时，如果有干扰作用于模拟信号上，就会使A/D 转换结果偏离真实值。
这时如果只采样一次A/D 转换结果，就无法知道其是否真实可靠，而必须进行多次采样，得到一个A/D 转换结果的数据系列，对这一系列数据再作各种数字滤波处理，最后才能得到一个可信度较高的结果值。
本书第八章将给出各种具体的数字滤波算法及程序。
如果对于同一个数据点经多次采样后得到的信号值变化不定，说明此时的干扰特别严重，已经超出允许的范围，应该立即停止采样并给出报警信号。
如果数字信号属于开关量信号，如限位开关、操作按扭等，则不能用多次采样取平均值的方法，而必须每次采样结果绝对一致才行。
这时可编写一个采样子程序，程序中设置有采样成功和采样失败标志，如果对同一开关量信号进行若干次采样，其采样结果完全一致，则成功标志置位；否则失败标志置位。
后续程序可通过判别这些标志来决定程序的流向。
单片机控制的设备对外输出的控制信号很多是以数字量的形式出现的，如各种显示器、步进电机或电磁阀的驱动信号等。
即使是以模拟量输出，也是经过D/A 转换而获得的。
单片机给出一个正确的数据后，由于外部干扰的作用有可能使输出装置得到一个被改变了的错误数据，从而使输出装置发生误动作。
对于数字量输出软件抗干扰最有效的方法是重复输出同一个数据，重复周期应尽量短。
这样输出装置在得到一个被干扰的错误信号后，还来不及反应，一个正确的信号又来到了，从而可以防止误动作的产生。
在程序结构上，可将输出过程安排在监控循环中．循环周期取得尽可能短，就能有效地防止输出设备的错误动作。
需要注意的是．经过这种安排后输出功能是作为一个完整的模块来执行的，与这种重复输出措施相对应．软件设计中还必须为各个外部输出设备建立一个输出暂存单元，每次将应输出的结果存入暂存单元中，然后再调用输出功能模块将各暂存单元的数据一一输出，不管该数据是刚送来的，还是以前就有的。
这样可以让每个外部设备不断得到控制数据，从而使干扰造成的错误状态不能得以维持。
在执行输出功能模块时，应将有关输出接口芯片的初始状态也一并重新设置。
因为由于干扰的作用可能使这些芯片的工作方式控制字发生变化，而不能实现正确的输出功能，重新设置控制字就能避免这种错误．确保输出功能的正确实现。
二、程序执行过程中的软件抗于扰前面述及的是针对输入输出通道而言的，干扰信号还未作用到CPU 本身，CPU 还能正确地执行各种抗干扰程序。
如果干扰信号已经通过某种途径作用到了CPU 上，则CPU 就不能按正常状态执行程序，从而引起混乱，这就是通常所说的程序“跑飞”。
程序“跑飞”后使其恢复正常的一个最简单的方法是使CPU 复位，让程序从头开始重新运行。
很多单片机控制的设备中都有设置人工复位电路。
人工复位一般是在整个系统已经完全瘫痪，无计可施的情况下才不得已而为之的。
因此在进行软件设计时就要考虑到万一程序“跑飞”，应让其能够自动恢复到正常状态下运行。
程序“跑飞”后往往将一些操作数当作指令码来执行，从而引起整个程序的混乱。
采用“指令冗余”是使“跑飞”的程序恢复正常的一种措施。
所谓“指令冗余”，就是在一些关键的地方人为地插入一些单字节的空操作指令NOP。
当程序“跑飞”到某条单字节指令上时，就不会发生将操作数当成指令来执行的错误。
对于MCS51 单片机来说，所有的指令都不会超过3 个字节，因此在某条指令前面插入两条NOP 指令，则该条指令就不会被前面冲下来的失控程序拆散，而会得到完整的执行，从而使程序重新纳入正常轨道。
通常是在一些对程序的流向起关键作用的指令前面插入两条NOP 指令。
应该注意的是在一个程序中“指令冗余”不能使用过多，否则会降低程序的执行效率。
采用“指令冗余”使“跑飞”的程序恢复正常是有条件的，首先“跑飞”的程序必须落到程序区，其次必须执行到所设置的冗余指令。
如果“跑飞”的程序落到非程序区（如EPROM中未用完的空间或某些数据表格等），或在执行到冗余指令之前已经形成了一个死循环，则“指令冗余”措施就不能使“跑飞”的程序恢复正常了。
这时可以采用另一种软件抗干扰措施，即肠胃“软件陷阱”。
“软件陷阱”是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门处理错误的程序。
假设这段处理错误的程序入口地址为ERR，则下面三条指令即组成一个“软件陷阱”：NOPNOPLJMP ERR“软件陷阱”一般安排在下列四种地方。
（l）未使用的中断向量区。
MCS －51 单片机的中断向量区为0003H～002FH，如果所设计的智能化测量控制仪表未使用完全部中断向量区，则可在剩余的中断向量区安排“软件陷阱”，以便能捕捉到错误的中断。
例如某设备使用了两个外部中断INT0、INT1 和一个定时器中断T0，它们的中断服务子程序入口地址分别为FUINTO、fUINT1 和FUT0，则可按下面的方式来设置中断向量区。
ORG 0000H0000H START：LJMP MAIN ；引向主程序入口0003H LJMP FUINT0 ；INT0 中断服务程序入口0006H NOP ；冗余指令0007H NOP0008H LJMP ERR ；陷阱000BH LJMP FUT0 ；T0 中断服务程序入口000EH NOP ；冗余指令000FH NOP0010H LJMP ERR ；陷阱0013H LJMP FUINT1 ；INT1 中断服务程序入口0016H NOP ；冗余指令0017H NOP0018H LJMP ERR ；陷阱00lBH LJMP ERR ；未使用T1 中断，设陷饼00lEH NOP ；冗余指令00lFH NOP0020H LJMP ERR ；陷阱0023H LJMP ERR ；未使用串行口中断，设陷阱0026H NOP ；冗余指令0027H NOP0028H LJMP ERR ；陷阱002BH LJMP ERR ；未使用T2 中断，设陷阱002EH NOP ；冗余指令002FH NOP0030H MAIN：? ；；主程序（2）未使用的大片EPROM 空间。
智能化测量控制仪表中使用的EPROM 芯片一般都不会使用完其全部空间，对于剩余未编程的EPROM 空间，一般都维持其原状，即其内容为OFFH。
OFFH对于MCS51 单片机的指令系统来说是一条单字节的指令：MOV R7，A，如果程序“跑飞”到这一区域，则将顺序向后执行，不再跳跃（除非又受到新的干扰）。
因此在这段区域内每隔一段地址设一个陷阱，就一定能捕捉到“跑飞”的程序。
（3）表格。
有两种表格，即数据表格和散转表格。
由于表格的内容与检索值有一一对应的关系，在表格中间安排陷阱会破坏其连续性和对应关系，因此只能在表格的最后安排陷阱。
如果表格区较长，则安排在最后的陷阱不能保证一定能捕捉到飞来的程序的流向，有可能在中途再次“跑飞”。
（4）程序区。
程序区是由一系列的指令所构成的，不能在这些指令中间任意安排陷阱，否则会破坏正常的程序流程。
但是在这些指令中间常常有一些断点，正常的程序执行到断点处就不再往下执行了，如果在这些地方设置陷价就有能有效地捕获“跑飞”的程序。
例如在一个根据累加器A 中内容的正、负和零的情况进行三分支的程序，软件陷阱安排如下。
JNY XYZ? ；零处理? ?AJMP ABC ；断裂点NOPNOPLJMP ERR ；陷阱XYZ：JB ACC.7，UVW? ；零处理?AJMP ABC ；断裂点NOPNOPLJMP ERR ；陷阱UVW：??ABC：MOV A ，R2 ；取结果RET ；断裂点NOPNOPLJMP ERR由于软件陷阱都安排在正常程序执行不到的地方，故不会影响程序的执行效率。
在EPROM 容量允许的条件下，这种软件陷阱多一些为好。
如果“跑飞”的程序落到一个临时构成的死循环中时，冗余指令和软件陷阱都将无能为力。
这时可以采用人工复位的方法使系统恢复正常，实际上可以设计一种模仿人工监测的“程序运行监视器”，俗称“看门狗”（WATCHDOG ）。
WATCHDOG 有如下特征：（1）本身能独立工作，基本上不依赖于CPU。
CPU 只在一个固定的时间间隔内与之打一次交道，表明整个系统“目前尚属正常”。
（2）当CPU 落入死循环之后，能及时发现并使整个系统复位。
目前有很多单片机在内部已经集成了片内的硬件WATCHDOG 电路，使用起来更为方便。
也可以用软件程序来形成WATCHDOG。
例如可以采用8031 的定时器T0 来形成WATCHDOG：将T0的溢出中断设为高级中断，其它中断均设置为低级中断，若采用6M 的时钟，则可用以下程序使T0 定时约10ms 来形成软件WATCHDOG：MOV TMOD，＃01H；置TO 为16 位定时器SETB ET0；允许T0 中断SETB PT0；设置T0 为高级中断MOV TH0，＃0E0H；定时约10msSETB TR0；启动T0SETB EA；开中断软件WATCHDOG启动后，系统工作程序必须每隔小于10ms的时间执行一次MOV TH0，＃0E0H 指令，重新设置T0 的计数初值。
如果程序“跑飞”后执行不到这条指令，则在10ms 之内即会产生一次T0 溢出中断，在T0 的中断向量区安放一条转移到出错处理程序的指令：LJMP ERR，由出错处理程序来处理各种善后工作。
采用软件WATCHDOG 有一个弱点，就是如果“跑飞”的程序使某些操作数变形成为了修改T0 功能的指令，则执行这种指令后软件WATCHDOG 就会失效。
因此软件WATCHDOG 的可靠性不如硬件高。
三、系统的恢复前面列举的各项措施只解决了如何发现系统受到干扰和如何捕捉“跑飞”程序，但仅此还不够，还要能够让单片机根据被破坏的残留信息自动恢复到正常工作状态。
硬件复位是使单片机重新恢复正常工作状态的一个简单有效的方法。
前面介绍的上电复位、人工复位及硬件WATCHDOG 复位，都属于硬件复位。
硬件复位后CPU 被重新初始化，所有被激活的中断标志都被清除，程序从0000H 地址重新开始执行。
硬件复位又称为“冷启动”，是将系统当时的状态全部作废，重新进行彻底的初始化来使系统的状态得到恢复。