电磁兼容设计要点上课讲义
电磁兼容第一章课件优秀课件
电磁兼容及电路优化技术
第一章 电磁兼容概论 第二章 电子系统的EMC要求 第三章 电磁干扰三要素 第四章 传导发射与传导抗扰度 第五章 辐射发射与辐射抗扰度 第六章 电磁兼容三大技术 第七章 EMC系统设计
第一章 电磁兼容原理概论
1、电磁兼容发展背景 2、电磁兼容基本概念 3、电磁干扰的危害 4、坚持电磁兼容设计，确保产品质量 5、电磁兼容设计的基本原则和方法 6、掌握并运用EMC测试技术 7、EMC在军中的运用 8、电磁兼容(EMC)标准的结构和分类 9、电磁兼容(EMC)参考书目
一、电磁兼容发展背景
自从麦克斯韦建立电磁理论、赫芝发现电磁波百余年来，电磁 能当得然到，了这充种分污的染利不用会－滞－留－和－积广累播电、磁电能视量、，通一信旦、电导磁航骚、扰雷源达停、止遥 工测作遥，控干及扰计也算即机消等失领。域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物 质电财电磁富磁环，兼境地容的球（不村EM断的C）恶梦的化想电，将子引成系起为统了现：世实界。各工业发达国家的重视，进而 提出一了伴个如随系何电统使磁如电能果子的满设利足备用以或，下系电三统磁个在环准其境则所的，处污就的染认电也为磁越与环来其境越环中严境，重电能。磁够它兼正不容常仅：的对 运电衍子①，产不而品对对的其在安他该全系环与统境可产中靠生工性干作产扰的生其危它害设，备还或会系对统人也类不及引生人态不产能生承不受良的影 电响磁。干扰的新课题。
一的“CCC”权威认证，是中国质检总局和国家认监委与国际接 轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性。
EMC涉及的方面：
EMC涉及电磁能量的产生、传输和接收，这三个方面也构成 了EMC涉及的基本构架。
防止电磁干扰的三个途径：
① 抑制电磁干扰源的发射 ② 尽可能使电磁干扰的耦合路径无效规范；
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
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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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
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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。
EMC电磁兼容培训讲义
•
信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
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Surge：浪涌波形
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Surge：试验现场
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PMS：Power-frequency Magnetic Susceptibility
PMS工频磁场试验： 模拟50Hz工频磁场（如大型变压设备附近的磁场等）对设备的影响。 测试标准：IEC 61000-4-8。
DIP/interruptions：模拟AC电网中接入 大功率设备引起的电网电压下降甚 至短时中断，考察设备在此工作状 态的性能稳定性。 交流测试标准：IEC 61000-4-11。 直流测试标准： IEC 61000-4-29。 跌落深度 70％ 40% 0 0
试验组合 持续时间 500ms 200ms 10ms 5s 性能判据 C C B C
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CE：测试示意图（电源端） • LISN：Line impedance stabilization network 线路阻抗稳定网络。
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Harmonics：交流电源谐波
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输 入电流发生畸变，即输入电流不 为正弦波，根据傅利叶变换，非 正弦波信号在频域将会存在谐波， 这些谐波电流将会降低设备电源 的使用效率，并且会倒灌至电网， 对电网产生污染。 测试标准：IEC 61000-3-2。 测试上限为基频的40次谐波频率。
50Hz电流 试验仪器 EUT
线圈
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PMS：试验现场
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RS：Radiated Susceptibility
RS： 考察对外界电磁场干扰的抗扰能力； 测试频段：80MHz～2000MHz； 用1kHz的正弦波进行调幅，在电波暗室内进行。 测试标准：IEC 61000-4-3。
电磁兼容设计讲座 PPT课件
電磁場遮罩的機理
H0/E0
H1/E1
電磁場遮罩的機理
電磁遮罩體對電磁的衰減主要是基於電磁 波的反射和電磁波的吸收兩種方式。
電磁場遮罩的機理（續〕
與前面已講述的電場遮罩及磁場遮罩的機理不同，電磁遮 罩對於電磁波的衰減有三種不同的機理：
• 當電磁波在到達遮罩體表面時，由於空氣與金屬的交界面上 阻抗的不連續，對入射波產生的反射。這種反射不要求遮罩 材料必須有一定厚度，只要求交界面上的不連續；
搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 軟 焊 （ Sweating ） 、 砧 接 〔Swaging〕 、 鉚 接 (Riveting)以及螺絲連接。
搭接之處理
搭接時，金屬面應予以清潔，不得有油漆 或其他雜物，搭接完成後，可塗以油漆或 施以其他之防蝕保護。此外，搭接時應考 慮不同金屬之電化效應，並應儘量減少接 觸鹽水、汽油等，以防電能作用。 若電能特性相去甚遠的兩金屬欲搭接在一 起，應以介於其間的金屬為墊圈置於該兩 金屬間，
x 遮罩板的材料以良導體為好，但對厚度並無要求，只 要有足夠強度就可以了。
磁場遮罩的機理
磁場遮罩通常是對直流或甚低頻磁場的遮罩，其 效果比對電場遮罩和電磁場遮罩要差得多，因此 磁場遮罩是個棘手的問題。
磁場遮罩主要是依賴高導磁材料所具有的低磁阻， 對磁通起著分路的作用，使得遮罩體內部的磁場 大大減弱。
屬纖維。
遮罩之搭接
清潔 氧化層 面接觸 螺釘的距離 縫隙：導電襯墊 壓力
按優先等級排列的各種襯墊
优先等级 1 2 3 4
衬垫种类 金属网射频衬垫 铜镀合金 导电橡胶 导电蒙布、泡沫衬垫
备注
容易变形，压力为 1.4kg/cm 时，衰减为 54dB。资 料表明，频率较低时衰减最大。用于永久密封较好， 不适用于开与关的面板。 有很高的导电性和很好的抗腐蚀性能。弹性好，最 适合用于和活动面板配合。可制成指形条、螺旋和 锯齿面。衰减性能常超过 100dB。 适用于只需名义上连接和少量螺钉的地方。实现水 汽密封和电气密封经 150℃、48 小时老化后，体电 阻率为 10~20mΩ/cm(max)。变形度限制值为 25%。 资料表明，频率较高时衰减为最大。 在泡沫塑料上蒙一块镀银编织物，形成一个软衬 垫，占去大部分疏松空间，主要为民用，适用于机 柜和门板。
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。
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系统整体性能优化策略
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兼容性设计
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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
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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
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THANKS
感谢观看
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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。
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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 。
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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。
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去耦电容
用来滤除高频器件在PCB电源或芯片电源引脚上引起的辐射电流。提供一个 局部的直流电源给有源器件，以减少开关噪声在板上的传播并抑制噪声对其他芯 片的干扰。
去耦电容离芯片越近越好，原则上集成电路的每一个电源引脚都应布置一个 0.01uf的瓷片电容。
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去耦电容与旁路电容的区别
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EMC设计
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EMC设计
• 接地（Grounding) • 屏蔽(Shielding) • 滤波(Filtering)
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接地(Grounding)
• 接地的目的一是防电击，一是去除干扰。可将接地分为两大类： • 安全接地(Safety Grounding) • 信号接地
PCB设计准备工作
• 1、器件 • 2、布局 • 3、速率 • 4、信号线 • 5、电源 • 6、时钟
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PCB的EMC分析基本定律
克希霍夫定律：
任何时域信号由源到负载的传输都必须构成一个完整的回路，一个频 域信号由源到负载的传输都必须有一个最低阻抗的路径。
法拉第电磁感应定律：
当穿过闭合导体回路所限定面积的磁通量发生变化时，在该回路上将产 生感应电动势及其感应电流。感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比， 其方向总是阻止该回路磁通量的变化。
旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号的干扰作为滤 除对象，防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。
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电容谐振
如图所示，电容在低于谐振频率时呈现容性，而后，电容将因为引线长度和布线自感呈现感性。
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电容的谐振频率表
EMC电磁兼容设计讲座
EMC电磁兼容设计讲座在现代社会中，无线电频率的使用越来越广泛，各种电子设备如手机、电视、电脑等在我们的生活中起到了重要的作用。
然而，由于电子设备之间的互相干扰，会导致设备出错、性能下降等问题。
因此，EMC电磁兼容设计显得十分重要。
一、电磁兼容设计的原则1.提供合适的电磁屏蔽：采用屏蔽方法是减少电磁感应的有效手段，可以将设备内部电磁干扰妥善隔离，避免干扰其他设备。
2.优化电源和地线设计：合理的电源和地线设计可以保证设备的稳定性和电磁兼容性。
3.控制传导干扰：适当设置连接导线和排线的走向，合理规划线束布局，减少传导干扰的影响。
4.控制辐射干扰：通过合理的布线设计、优化PCB板的尺寸和层次结构，减少辐射干扰的程度。
5.使用正确的滤波器和除噪技术：滤波器和除噪技术可以有效地减少设备干扰其他设备的概率。
二、EMC电磁兼容设计的重要性1.保障设备的正常运行：兼容性设计可以减少设备之间相互干扰的概率，从而保障设备的正常运行。
2.提高设备的抗干扰能力：通过电磁兼容设计可以提高设备的抗干扰能力，使设备在复杂环境中依然能够保持正常工作。
3.减少设备的故障率：电磁兼容设计可以减少设备的故障率，提高设备的可靠性和稳定性。
4.提高产品的市场竞争力：通过良好的EMC电磁兼容设计可以提高产品的市场竞争力，赢得消费者的信任。
三、EMC电磁兼容设计的具体要求1.对电源和地线的设计要求：合理设计电源和地线系统，采用低噪声和低电阻线材，减少导线的串扰和互容。
2.对信号线的设计要求：合理设计信号线布局、长度和形状，减少相互干扰；采用合适的屏蔽方法，减少信号线之间的电磁干扰。
3.对机械结构的设计要求：合理设置机械结构，避免共振和机械震动，减少机械结构引起的辐射和传导干扰。
4.对滤波器和除噪技术的要求：适当使用滤波器和除噪技术，减少设备的辐射和传导干扰。
EMC电磁兼容设计对于现代电子设备和系统来说至关重要。
只有合理有效的兼容性设计，才能避免干扰带来的各种问题，保障设备的正常运行和减少故障率，提高产品的市场竞争力。
军用电子设备的电磁兼容设计讲义
军用电子设备的电磁兼容设计讲义概述电磁兼容 (Electromagnetic Compatibility, EMC) 设计是军用电子设备设计中非常重要的一个方面。
军用电子设备需要能够在严酷的电磁环境下正常运行，同时不被其他电磁辐射源所干扰。
本讲义将介绍一些常用的电磁兼容设计原理和方法。
电磁干扰源的分析和评估在进行电磁兼容设计之前，首先需要对电磁环境进行全面的分析和评估。
这包括了电磁辐射源的种类和特性，以及其对军用电子设备的影响程度。
常见的电磁干扰源包括雷达、通讯设备、雷电、电磁脉冲等，它们的频率范围、功率水平和辐射特性都需要进行详细的分析。
抗干扰设计原则针对不同的电磁干扰源，我们可以采取不同的抗干扰设计原则。
以下是一些常见的原则： - 辐射源和受体的物理隔离：通过物理屏蔽和隔离来减少电磁干扰的传输路径，从而降低电磁干扰的影响。
- 地线设计：合理的地线布局和接地技术可以有效地降低电磁干扰的传导和辐射。
- 滤波器的选择和设计：使用合适的滤波器来限制特定频段的电磁干扰。
- 信号调理和处理：采用合适的信号调理和处理技术来提高系统的抗干扰能力。
屏蔽技术屏蔽是电磁兼容设计中常用的一种技术手段，可以有效地降低电磁干扰。
常见的屏蔽技术包括： - 金属屏蔽：使用金属屏蔽，如金属盖、金属箱体等，来将系统或设备与外界电磁场隔离开来。
- 导电涂层：在设备表面涂覆导电涂层，利用其良好的导电性能来屏蔽电磁干扰。
- 电磁屏蔽材料：使用吸波材料、金属箔等材料来吸收或反射电磁波，从而减少对设备的干扰。
地线设计与接地技术合理的地线设计和接地技术在电磁兼容设计中起着重要的作用。
以下是一些地线设计和接地技术的要点： - 单点接地：将所有地线连接到一个共同的接地点，减少不同地线之间的电位差，减少干扰。
- 多点接地：根据系统的特点，将不同的地线分别连接到不同的接地点，使其电位差尽可能小。
- 等电位连接：通过合适的连接方式，将所有地线的电位保持一致，减少干扰。
《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
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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
(2024年)EMC电磁兼容培训讲义
测试工具。
利用大数据和人工智能技术，实现 EMC设计的自动化和智能化，提高设 计效率和准确性。
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发展趋势二：绿色环保要求的提高
随着全球环保意识的增强，EMC设计 将更加注重绿色环保要求。
采用低辐射、低能耗的元器件和电路 设计，降低产品的电磁污染和能源消 耗。
预备阶段
确定测试需求、选择 适当的测试标准和设 备、准备测试样品。
测试阶段
按照测试标准进行各 项测试，记录测试数 据。
分析阶段
对测试数据进行处理 和分析，评估样品的 电磁兼容性。
报告阶段
编写测试报告，包括 测试结果、分析、结 论和建议。
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电磁兼容测试设备与方法
辐射发射测试
使用电磁辐射测量仪测量样品 向空间发射的电磁波强度。
电磁兼容（EMC）是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工 作能力，且不对该环境中任何其他设备产生无法忍受的电磁干 扰的能力。
背景
随着电子技术的飞速发展，电子设备日益普及，电磁环境日益 复杂。电磁干扰问题已成为影响电子设备性能的重要因素之一。 因此，电磁兼容问题越来越受到人们的关注。
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电磁兼容的重要性
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经验二：EMC测试与验 证的关键环节
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建立完善的EMC测试环 境，包括测试场地、测 试设备和测试人员。
制定详细的测试计划和 测试用例，确保测试的 全面性和有效性。
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对测试结果进行深入分 析，找出问题根源并制 定相应的改进措施。
未来发展趋势与展望
发展趋势一：数字化和智能化技术的 应用
电磁兼容理论,检测与设计基础知识部分讲义
电磁兼容理论、检测与设计基础部分讲义1．电磁兼容概述1.1什么叫电磁兼容1.1.1电磁兼容的定义：国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容（EMC）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。
”国家军用标准GJB72-1985《电磁干扰与电磁兼容性名词术语》的定义为“设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自的功能的共存状态。
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（系统、分系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
”下列定义在阐明电磁兼容方面也有其特色：“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。
”在以上的各定义中，都涉及电磁环境这一概念。
实际上，电磁环境是由空间、时间、频谱三个要素组成的。
在频谱方面，现在由国际电联（ITU）已经规划的可以利用的无线电频谱在10kHz～400GHz之间。
频率再低则进入声频，而再高则进入光波，任何一种无线电业务都脱离不开这一频谱范围。
实际上，要解决电磁兼容问题，离不开空间、时间、频谱这三要素，这也就是我们说的电磁环境。
对于上述的电磁兼容定义，无论文字如何表述，都反映了这样一个基本事实，即：在共同的电磁环境中，任何设备、分系统、系统都应该不受干扰并且不干扰其他设备。
1.1.2电磁兼容的研究领域：作为一门科学，电磁兼容涉及的问题可以归结为五大方面：(1) 骚扰源特性的研究包括电磁骚扰产生的机理，频域与时域的特性，表征其特性的主要参数，抑制其发射强度的方法等等。
(2) 敏感设备的抗干扰性能在电磁兼容领域中，被干扰的设备或可能受电磁骚扰影响的设备称为敏感设备，或者在系统分析中称为骚扰接收器。
如何提高敏感设备的抗干扰性能，是电磁兼容领域中的研究问题之一。
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图2-32电压驱动产生 共模辐射原理图
图3-33电压驱动方式实例
图7-26开关管和散热片之间的静电屏蔽 （a）接线示意图；（b）实物图
共模电流辐射的抑制方法
•使用铁氧体磁环 •共模去耦电容 •共模电源滤波器 •采用屏蔽电缆、屏蔽连接器 •改进产品内部结构的设计与布置
铁氧体滤波器及其等效电路
图17铁氧体滤波器及其等效电路
图6-38高速线不应跨越地层隔缝
（a）地层中高速回流的可能途径； （b）高速回流线由于地层隔缝引起的环路面积扩大
•频率越高，辐射越强，尽量 减小有用信号的高次谐波成 分。
信息技术设备的工作信号是数字 脉冲信号，具有很宽的频带，从电 磁兼容角度应该考虑的最高频率为 时钟脉冲的上升沿时间，即脉冲的 前沿越陡峭或脉冲的重复频率越高， 则脉冲包含的高频能量越大。
•显示窗可使用屏蔽玻璃； •接缝处应良好搭接，缩短连接螺丝的 间距，可使用导电衬垫； •采用波导设计，通风窗可使用波导管。
分布电容和分布电感
•任何二金属间都存在分布电容和电感
各种传输线的分布参数
各种传输线的分布参数（续）
• 分布参数是固有的特性参数，只与二金属的
； 物理尺寸、相对位置有关
• 分布参数是造成EMC问题的主要原因；
者相差2500倍
共模电流辐射的基本模式--电流 驱动和电压驱动
1、电流驱动模式： 信号电流＞环路电感＞共模源＞不对 称电场天线。
图2-29电流驱动产生共模辐射原理图 （a）原理图；（b）等效天线
图2-31电流驱动方式实例图 2-30分压＞架空金属对地的电位差（共模 源） ＞耦合电容C》 ＞不对称电场天线
• 实际设备中，各种元器件、传输线、机箱间 的分布参数很难计算和测量，因此EMC分析 有一定的难度。
LC=με=常数，特性阻抗z。=
电场天线的共模电流辐射
•任何二点间有电位差就是共模源，如果二 点有引线出去就是共模天线。
•当频率达到MHz级时nH的分布电感和pF级 的分布电容都将对共模辐射产生重要影响。
设备内每个电路都可能是天线，机壳和 电缆都可能是天线的一部分
波阻抗与距离的关系
设备内天线示意图
信号源-传输线-负载组成电流环路，包括信号环路、电 源供电环路、输入和输出环路；
当负载阻抗小、环路电流大、电压低时相当于磁场天 线；
当负载阻抗大、环路电流小、电压高时相当于电场天 线。
磁场天线的差模电流辐射
平行双线环路在远场时的电场强度
E：A，f 120л2IA
E=
V/M
2
rλ2
例：A=1cm2,I=100mA,f=50MHz,测量距离r=3m
E=40.8dB(μV/m) ＞40dB(μV/m)
超过GB9254规定的B级产品辐射限值。
减小差模电流辐射的措施
尽量 减少 环路 面积
图6-42地线的梳形结构和井字形网状结构 （a)梳形结构；（b）井字形网状结构
EMC要求
元器件
电路
设备
都必须互不干扰，正常工作， 达到电磁兼容
系统
构成干扰三要素
骚扰源
传输途径 空间辐射的电磁波
敏感设备
EUT
EUT
传输途径
一、空间辐射
差模电流辐射和共模电流辐射
远场
＞
λ 2π
近场 ＜ λ
2π
二、导线传导
电磁感应 电磁耦合
共阻抗耦合
共电源线
共地线
地环路干扰
地电位差
周围强场
差模方式 差模方式 共模方式 共模方式
骚扰的频谱分析
矩形脉冲（1V，1μS）的频谱
骚扰的频谱分析（续）
八种脉冲频谱的比较
•采取屏蔽方法
•机箱的屏蔽效能由孔缝直径决定，机 箱孔缝等效于二次发射天线。
•孔缝长度等于半波长的整数倍时，漏 泄能量最大。
•对于固定的孔缝长度，频率越高，泄 漏越严重。
机箱屏蔽的改进
•设计中使缝隙尺寸满足要 商用设备：d＜λ/20,20dB 军用设备：d＜λ/50,28dB
•设备的共模天线的一极往往是印刷板的地 和机箱，另一极是连接电缆中的地线；由于 线间电容之间的耦合，整条电缆上都污染上 了共模电流。
•连接电缆上的共模电流辐射往往是造成设 备辐射超标的主要原因，机箱无法屏蔽。
图2-28 计算机在3m处的辐射噪声 （a）没有接外射线；（b）接上打印机线
共模电流辐射的判断
共模和差模
•差模电流：线-线电流：大小相等方向相反 差模电压：线-线间电压 •共模电流：二线间方向相同 共模电压：线-线间电压 •有用信号都是差模的，骚扰可能是差模的， 也可能是共模的。
图2-15共模电流与差模电流的转换
空间辐射电磁波
电场天线 磁场天线
高电压小电流 低电压大电流
根据麦克斯韦方程，变化电场产生变化 磁场，变化磁场产生变化电场。
连接电缆
短于
λ 4
的辐射场强：E=
IL60π ，E：I，f
γλ
差模电流辐射和共模电流辐射的 比较示例
•扁平馈线中抽取相邻的两根导线，线长1米， 导线对上分别加以共模和差模电流，在离导 线对3米处按GB 9254规定测量骚扰场强。
•实验表明如果该处场强要达到B类设备的限 值（30~230MHz时为40dBμV/m），则差模 电流要求为20mA，而共模电流只要8 μA，两
电磁兼容设计要点
电磁兼容技术术语
静电放电（ESD）有着不同静电电压的物体在 靠近或接解时引发的静电荷转移。
受试设备EUT（Equipment Under Test）受试 设备（试样）是“待试验或正在试验中的装置、 设备、分系统或系统”
电磁敏感性EMS（ElectroMagnetic Susceptibility）在存在电磁骚扰的情况下，装 置、设备或系统不能避免性能降低的能力
共模滤波器
图15电源滤波器的典型结构
滤波器的正确安装
图16电源滤波器的正确安装
采用屏蔽电缆和屏蔽连接器
•如果要求传输信号的速成率较高，边 缘较陡，则串接滤波器就可能把有用 信号的高频部分也滤掉，从而影响信 号的正常传输。这时就只能采用屏蔽 的方法。
抑制原理和注意事项
•铁氧体磁环在高频时呈电阻性，所以能消耗 高频共模电流。
•共模电流在连接线上是有一定分布的，因此 铁氧体磁环应放在电流较高的位置上，一般放 在连接线的引出处。
•铁氧体磁环是否起作用取决于共模天线的阻 抗。
专用EMC地
图14EMC地和共模去耦电容
带共模去耦器的插座
图6-3滤波连接器的结构