EMC干扰诊断和整改

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电磁兼容培训系列教材之三

EMC干扰诊断和整改技术

李静

电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited

•

噪声源诊断分析的内容•

噪声源性质诊断分析•

如何确定噪声源•

结构泄漏诊断分析•

电缆辐射诊断分析•

器件噪声诊断分析•

噪声解调与定位•设备抗扰性失效诊断分析

EMC 整改技术

•

EMC整改的概念•

辐射发射超标的整改•

常见测试频谱的整改方法•

时钟信号的处理•

结构屏蔽和孔缝泄漏整改•

其它抗扰性问题的整改•ESD问题的整改

EMC干扰诊断技术

•噪声源诊断分析的内容

噪声源性质诊断分析

•如何确定噪声源

•结构泄漏诊断分析

•电缆辐射诊断分析

•器件噪声诊断分析

•噪声解调与定位

•设备抗扰性失效诊断分析电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited 噪声源性质诊断分析

•场源特性：电压、电流、阻抗

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噪声源性质诊断分析

z关系小结：

z dv/dt产生电场，di/dt产生磁场

z磁场与差模电流有关，电场与共模电流有关

z在近场区，辐射源阻抗高低决定是电场占主要地位还是磁场占主要地位

z磁场典型地是由电流环路产生的。这些环路由于信号线和回流线的电流方向相反可被分析为差模方式。而电场

的产生需要高阻抗源，所以，各导线噪声电流可视为同

一方向，即可分析为共模方式

z近场探头

噪声源性质诊断分析

z近场探头特性

z利用近场探头，可依据电磁场的上述特性确定

场源的特性，从而更为方便地对干扰产生的原

因进行分析

z对于距离较远的系统间的电磁兼容问题一般都

用远场来分析。对于系统内，特别是同一设备

内的问题基本上是近场耦合问题

z探头尺寸越大，灵敏度越高

偶极子天线

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噪声源性质诊断分析

环形天线

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噪声源性质诊断分析

z用近场探头确定场源特性

•计算出Z的大小来判断阻抗源特性

•利用电场、磁场与距离r的关系，比较E和H的

衰减计算Z从而判断阻抗特性

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噪声源性质诊断分析

z首先，可用较为粗略的方法判定场阻抗性质，如在同一位置测试，若用相同灵敏度的电场探头及磁场探头测试，电场远大于磁场则场源为高阻抗源，即干扰源有可能是共模电流；若磁场远大于电场，则干扰源有可能是差模电流

z经验证明，电场源在用电场探头测试时对探头的方向、摆动很敏感，而且频谱十分不稳定

为什么？

z其次，用同种探头根据距离r来确定场源特性

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z

主要利用近场衰减特性

z

低阻抗场因主要表现为磁场，用磁场探头观察时，将探头与辐射源距离增大，则测试结果迅速下降。而高阻抗场中用电场探头测试，可以发现电场强度随距离的增大而迅速下降。

噪声源性质诊断分析

下表为距离波源分别为r 1，r 2的两点测的场强的关系-28.63dB

-18.06dB

-10.57dB

辐射场与1/r 3成正比

-9.54dB -6.02dB -3.52dB 辐射场与1/r 2成正比321.5距离比值P=r 1/r 2

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z

探头的测试结果与场强大小的数学关系

探头因子PF定义为场强EMF（E或H）与探头测试输出电压V 的比值：PF=EMF（E或H）/V

每一探头的探头因子与频率的关系曲线在出厂时已由使用手册给出，则：对于磁场探头：

H=V H +PF H -20lg377=V H +PF H -51.53对于电场探头：E=V E +PF E

则波阻抗：Z=10（E-H）/20

其中：

E ——电场强度（dBμV/m）H ——磁场强度（dBμA/m）P

F ——探头因子（dB/m）Z ——波阻抗（Ω）

V H 、V E ——频谱仪测试结果

（dBμV）

20lg377≈51.53，PF是在TEM室中波阻抗为377 Ω的环境测得。

噪声源性质诊断分析

z

常用的经验方法：

z

在距离EUT0.5m和1.5m处两个点分别用E和H探头测量。往往磁场源（差模电流辐射）比电场源（共模电流辐射）好测，因为用磁场探头测试时读数比电场探头有明显的随距离衰减，而且读数比电场探头测出的大。但共模的电场就比较难测一些，按道理电场探头对于电场源测出的读数也应该是随r明显衰减且读数比磁场探头测出的大，但是由于电场是高阻抗场，其容易受到环境的影响，其读数也容易受到各种线缆及不同持探头的人手的干扰。不过这些因素有时反过来又为确定这是一个高阻抗源而提供线索。