电磁兼容原理、技术及应用部分课后答案 梁振光

第一章

P dBW=10lg P、 U dBV=20lg U、I dBA=20lg I

第二章

2、电磁干扰的三要素是什么？答：骚扰源、耦合通道、敏感单元

3、常见的电磁骚扰源有哪些？如何分类？

答：（1）从来源分：自然骚扰和人为骚扰

（2）从骚扰属性分：功能性骚扰和非功能性骚扰

（3）从耦合方式分：传导骚扰和辐射骚扰

（4）从频谱宽度分：宽频骚扰和窄频骚扰

（5）从频率范围分：甚低频骚扰、工频与音频骚扰、载频骚扰、射频及视频骚扰、微波骚扰

6、电磁骚扰的传播主要有哪些途径？答：传导耦合、磁场耦合、电场耦合、辐射耦合

7、为什么要对电流返回路径格外重视？

答：（1）任何电流都要返回其源，对于高频电流，如果我们能给他提供一个通路，他就可能（主要）沿着这条通路走，如果不提供这种通路，他就会自己找到通路（不在控制之中）。

（2）电流总是沿着最小阻抗路线走

12、影响磁场耦合的通路有哪些？如何减小其影响？

答：（1）-jwBscosθ、被干扰电路中的源阻抗和负载阻抗、正弦磁通密度、角频率、闭合回路面积、磁通密度与回路面的夹角

（2）降低骚扰电流的频率、减小回路之间的互感、减小被干扰回路的负载阻抗

13、影响电场耦合的因素有哪些？如何减小其影响？

答：（1）骚扰源的频率、骚扰电压、骚扰电路、耦合电容、被干扰回路的源阻抗和负载阻抗。

（2）减小骚扰电压、降低骚扰电压频率、减小被干扰回路中源阻抗和负载阻抗的并联、减小电路之间的耦合电容，可适当增大电路间距离、采取屏蔽措施。

第三章

屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽、编织带屏蔽。

1、静电屏蔽的原理是什么？

答：导体置于静电场中并到达静电平衡后，该导体是一个等位体，内部电场为零，导体内部没有静电荷，电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔，空腔中也没有电场，空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。如将带电体置于空腔导体内部，会在空腔导体表面感应出等量电荷。如果把空腔导体接地，不会在导体外部产生电场。

2、磁屏蔽的原理是什么？

答：利用高导磁材料进行磁场屏蔽，是利用其低阻特性，对骚扰磁场进行分路，使被屏蔽体包围区域内的磁场大大减弱。利用导电材料产生反向磁场抵消外部磁场来实现磁场屏蔽。以导体做屏蔽体在外部高频磁场作用下屏蔽体表面产生感应涡流，涡流产生反向磁场抵消穿越该屏蔽体的外部磁场。

3、电磁屏蔽的原理是什么？

答：利用屏蔽体阻止电磁波在空间传播，电磁波在穿越屏蔽体时，会产生反射和吸收，导致电磁能量衰弱。

第四章

1、滤波器的主要技术指标有哪些？

答：插入损耗、频率特性、阻抗特性、额定电压、额定电流、外形尺寸、工作环境、可靠性等

2、滤波器的插入损耗指的是什么？答：插入损耗的定义为：IL=20lg(U1/U2)

4、反射式滤波器的基本电路形式有哪些？

答：电感型（L型）、电容型（C型）、г型、反г型、T型、π型等。

7、与普通滤波器相比，电磁干扰滤波器有何特殊性？

答:(1)EMI滤波器在阻抗不匹配情况下工作，必须考虑其失配特性，以保证在整个频段范围内都有较好的滤波特性。

（2）EMI滤波器用于抑制电磁骚扰，必须了解骚扰源的特性，以使正确使用，如果处理不当，可能产生振荡、畸变等。

（3）EMI滤波器主要用于抑制高频电磁骚扰或瞬态骚扰，其所用电感、电容元件的寄生参数有较大影响，必须严格控制。

（4）EMI滤波器用在电源线上时，其电感电容元件会承受较大的电压和电流，必须保证有足够的耐压和容量，还需要防止电感的出现和饱和。

8、电源线滤波器的作用是什么？应考虑哪些参数？使用时的注意问题是什么？答:作用：抑制设备的传导发射或提高对电网中骚扰的抗扰度。

考虑参数：源阻抗和负载阻抗的匹配，电源线的特殊性。

注意：滤波器中的串联电感L值不能取太大、接地的并联电容值也不能取太大、电源线滤波器中可使用共模轭流圈。

12、对滤波器的安装应注意什么问题？

答：(1)滤波器的安装位置、（2）滤波器输入和输出引线的隔离。

13、元件的寄生参数会对滤波效果产生何种影响？

答：（1）元件的非理想特性：当信号频率超过他们的谐振频率是，其真实特性与理想特性相差甚远。

（2）互感：并联滤波电容时，高频滤波效果比设想的差。

（3）电容回路的电感：电容器的电荷释放收到电感的限制。

14、为什么四端电容器比两端电容器更适于滤波?

答：两端电容器为了减小互感，可减小两侧回路的磁通耦合，如缩短电容引线长度，改变电路走线、采用四引线电容、采用表面安装电容等。

15、为什么穿心电容是理想的干扰滤波元件？

答：由于穿心电容结构的特殊性，其接地电感很小。穿心电容通常安装在设备的导电外壳上，电容壳外与接地的设备壳360°连接，电容两侧回路的互感几乎为零，因此滤波效果大大提高。

第五章

1、什么是接地？为什么要接地？

答：概念：设备或系统与大地（一个理想的零电位面/体）相连。

目的：（1）避免高压直接接触外壳或漏电时机壳带电，使触及机壳的人体触电。

（2）使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参零电位，保证电路系统能稳定的工作。

（3）为了实现对电场的屏蔽，需要采用良导体作静电屏蔽层，并且屏蔽体必须接地，否则，该屏蔽体不但起不了静电屏蔽的作用，反而还会加大分布电容，从而加强了电容耦合。

3、接地有哪几种？其内容如何？

答：（1）安全接地：设备安全接地、防雷安全接地

（2）干扰控制接地：浮地、单点接地、多点接地、混合接地

（3）屏蔽层接地：低频信号屏蔽层接地、高频信号屏蔽层接地

4、什么是单点接地、多点接地？如何选择？

答:（1）单点：在设备或电路单元中，只有一个参考接地点。多点：设备或电路单元中各接地点都是直接连接到离其最近的接地平面，使接地线的长度最短。（2）一般当频率在1MHz以下或地线长度小于λ/20时，可采用单点接地方式。当频率高于10MHz时，应采用多点接地方式。频率在1～10MHz时，如地线长度小于λ/20时，可采用单点接地方式，否则应采用多点接地方式。

5、为什么在设备中有时会通过电容接地？

答：电容器对高频相当于短路，对低频相当于开路。

7、屏蔽电缆的屏蔽层应如何确定接地方式及接地位置？

答：高频信号屏蔽接地必须采取多点接地方式，将作为同轴电缆屏蔽层的外层导体多点接信号地平面，而相邻屏蔽点间的距离一般小于λ/20。当电缆长度较短时，将电缆屏蔽层两端分别接信号端和接收端的信号地。

8、什么是搭接？试举出几种搭接的方式。

答：（1）搭接：将需要等电位连接的点通过机械、化学、物理方法实现结构相连，以实现低阻抗的连通。

（2）常用方法：焊接、铆接、栓接