中兴电磁兼容设计讲座
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 软 焊 （ Sweating ） 、 砧 接 〔Swaging〕 、 铆 接 (Riveting)以及螺丝连接。
搭接之处理
搭接时，金属面应予以清洁，不得有油漆 或其它杂物，搭接完成后，可涂以油漆或 施以其它之防蚀保护。此外，搭接时应考 虑不同金属之电化效应，并应尽量减少接 触盐水、汽油等，以防电能作用。 若电能特性相去甚远的两金属欲搭接在一 起，应以介于其间的金属为垫圈置于该两 金属间，
屏蔽
屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干 扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制内 部的辐射电磁能越过某一区域；二是防止 外来的辐射进入某一区域。
单点接地 多点接地 复合式接地
单点接地
系统或装备上仅有一点接地，分为： 串联单点接地； 并联单点接地；
串联单点接地
若系统各线路或装备所产生或需要的能量变化太大， 则不适用串联单点接地，因为高能量的线路或装备所产 生大量的地电位会严重地影响低能量线路或装备的正常 运作。
并联单点接地
并联单点接地最大的缺点是耗时费料，由于接地线太 多太长，以至增加各地阻抗，尤其在高频范围中更加严 重。
然而未经仔细处理的搭接会增加干扰的程度，此
诚不良之设计较不设计为害更甚。
搭接的形态
直接搭接：即搭接体间之直接连接； 间接搭接：即搭接体间以金属导线相连，其适合 于 经 常 移 动 的 装 备 ， 以 及 将 安 装 防 震 垫 〔Shock Mounts〕的装备，间接搭接时应特别注意共振效 应（Resonant Effect）,否则引入杂讯。
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
安全接地(Safety Grounding)
安全接地是指接大地(Ear来自百度文库hing)，也就是将 电气设备的外壳以低阻抗导体连接大当人 员意外触及时不易遭受电击。
信号接地
信号接地除提供参考点之外，同时还可以 大量消除杂讯的干扰。由于杂讯本身的特性， 考虑接地时有不同的处理方法：
若信号线路两端接地，则所产生的接地环路易受磁场及地 电位差的干扰；
去除接地环路的方法有使用隔离变压器、光电耦合器、差 动放大器、扼流圈。
搭接的功能
搭接是在两金属之间建立一低阻抗通路，其目的 在为电流提供一均称的结构体以避免干扰。
处理良好的搭接能彻底发挥屏蔽与滤波的功能， 减少接地系统中的射频电位差，以及电流环路，并 可防止静电产生，减少雷击与电磁脉冲的危险，同 时能防止人员误遭电击。
注意之二
低频宜采用单点接地系统，高频应采用多点接地系统； 良好的接地系统；
减少由共同导体所引入的杂讯电压，尽量避免产生接地环 路；
已接地的放大器接于未接地之电源，其输入导线之屏蔽应 接于放大器之接地点。若未接地之放大器接于接地之电源， 则输入导线之屏蔽应于电源端接地。高增益放大器之屏蔽 应接于放大器之接地点；
铆接有均匀、省时的优点，但其使用弹性不如 以螺钉搭接，且防蚀能力不如熔接、软硬焊。铆 接时铆孔应与铆钉紧密接合，铆孔边不得有油漆。 螺纹搭接时应注意垫圈材料的选择及安放位置， 通常均戴垫圈(Load Distribution Washer)直接置于螺 栓头（Bolt Head）或壳帽之下，而锁紧垫圈（Lock Washer）则应置于螺帽与均戴垫圈之间。此外，千 万别将带齿锁紧垫圈置于两搭接金属之间。
多点接地
在频率低于10MHz时，较适于单点接地。若在高频 (>10MHz)情况下，由于接地线的长度以及接地电路的影 响，故单点接地无法达到去除干扰的效果，此时就得使用 多点接地。此时接地线的长度亦应尽量缩短。下图各接地
点可视为机壳或接地板：
复合式接地
复合式单点接地将线路或装备加以归类， 而同时使用串联与并联法，可同时兼顾降 低杂讯以及减化施工与节省用料。
金属电化次序
第一类 第二类 第三类 第四类 第五类
阳极端（最易受腐蚀） 镁(Mg）； 铝(AL）或铝合金；锌(Zn);镉(Cd); 碳钢；铁(Fe)；铅(Pb）；锡(Sn）； 镍(Ni）;铬(Cr）;不锈钢; 铜(Cu);银(Ag);金(Au);白金(Pt);钛(Ti)。
阴极端(不易受腐蚀）
铆接及螺纹搭接
注意
要有效地达到搭接的功能，应使搭接的金属紧密地连 接，连接面应均匀、干净，其间不得有非传导性之物质。 固定时应防止变形、震动、摇摆。应尽量将类似金属相搭 接，不得已时可使用垫圈。应尽量使用直接搭接，若情况 不许可时得使用搭接线，惟使用搭接线时应考虑：
·线之长度愈短愈好，电感电容比愈小愈好； ·线之电化次序应低于搭接物； ·长宽比应小于5； ·应直接与搭接物相接； ·不得使用自攻螺纹（Self-Tapping Screw）。
接地环路
下图即为接地环路的形成：
打破接地环路的方法
常用的电缆
双绞线 同轴电缆 带状电缆
注意之一
接地线愈短愈好； 电缆屏蔽层终接时应环接； 电子线路中及低频使用时应规划不同的接地系统以配合不 同之回路（Return ）,如信号、屏蔽、电源、机壳或组架。 唯这些回路最后可接在一起，然后以单点接地； 接地面应具有高传导性（Conductivity）； 线路中之元件若经常产生大量的急变电流，则该线路应备 有单独的接地系统，或至少应备有单独之回路，以免影响 其它线路。 低能量信号之接地应与其它接地隔离； 切忌双股电缆分开安装；
机架系统的接地树（例〕
保护地 电源地 工作地
背板 背板 背板 背板 背板
注意
由于频率的关系，无论何种接地方法均应 尽量缩短接地线，否则其非但增加阻抗， 同时更会产生辐射杂讯，因其作用有如天 线，接地线的长度L<λ/20。 不论何种接地法，最大的困扰均起自于地 电流的产生，因此去除地环路就成了设计 者的考验。
何时解决EMC
可采取的措施
解决EMC的成本
设计
生产 使用
生产进程
EMC 三要素
干扰源 敏感设备 传播途径
EMC设计
接地（Grounding) 屏蔽(Shielding) 滤波(Filtering) 内部设计（PCB板〕
EMC设计三阶段
问题解决阶段 规范设计阶段 分析预测阶段
接地(Grounding)
搭接之处理
搭接时，金属面应予以清洁，不得有油漆 或其它杂物，搭接完成后，可涂以油漆或 施以其它之防蚀保护。此外，搭接时应考 虑不同金属之电化效应，并应尽量减少接 触盐水、汽油等，以防电能作用。 若电能特性相去甚远的两金属欲搭接在一 起，应以介于其间的金属为垫圈置于该两 金属间，
屏蔽
屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干 扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制内 部的辐射电磁能越过某一区域；二是防止 外来的辐射进入某一区域。
单点接地 多点接地 复合式接地
单点接地
系统或装备上仅有一点接地，分为： 串联单点接地； 并联单点接地；
串联单点接地
若系统各线路或装备所产生或需要的能量变化太大， 则不适用串联单点接地，因为高能量的线路或装备所产 生大量的地电位会严重地影响低能量线路或装备的正常 运作。
并联单点接地
并联单点接地最大的缺点是耗时费料，由于接地线太 多太长，以至增加各地阻抗，尤其在高频范围中更加严 重。
然而未经仔细处理的搭接会增加干扰的程度，此
诚不良之设计较不设计为害更甚。
搭接的形态
直接搭接：即搭接体间之直接连接； 间接搭接：即搭接体间以金属导线相连，其适合 于 经 常 移 动 的 装 备 ， 以 及 将 安 装 防 震 垫 〔Shock Mounts〕的装备，间接搭接时应特别注意共振效 应（Resonant Effect）,否则引入杂讯。
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
安全接地(Safety Grounding)
安全接地是指接大地(Ear来自百度文库hing)，也就是将 电气设备的外壳以低阻抗导体连接大当人 员意外触及时不易遭受电击。
信号接地
信号接地除提供参考点之外，同时还可以 大量消除杂讯的干扰。由于杂讯本身的特性， 考虑接地时有不同的处理方法：
若信号线路两端接地，则所产生的接地环路易受磁场及地 电位差的干扰；
去除接地环路的方法有使用隔离变压器、光电耦合器、差 动放大器、扼流圈。
搭接的功能
搭接是在两金属之间建立一低阻抗通路，其目的 在为电流提供一均称的结构体以避免干扰。
处理良好的搭接能彻底发挥屏蔽与滤波的功能， 减少接地系统中的射频电位差，以及电流环路，并 可防止静电产生，减少雷击与电磁脉冲的危险，同 时能防止人员误遭电击。
注意之二
低频宜采用单点接地系统，高频应采用多点接地系统； 良好的接地系统；
减少由共同导体所引入的杂讯电压，尽量避免产生接地环 路；
已接地的放大器接于未接地之电源，其输入导线之屏蔽应 接于放大器之接地点。若未接地之放大器接于接地之电源， 则输入导线之屏蔽应于电源端接地。高增益放大器之屏蔽 应接于放大器之接地点；
铆接有均匀、省时的优点，但其使用弹性不如 以螺钉搭接，且防蚀能力不如熔接、软硬焊。铆 接时铆孔应与铆钉紧密接合，铆孔边不得有油漆。 螺纹搭接时应注意垫圈材料的选择及安放位置， 通常均戴垫圈(Load Distribution Washer)直接置于螺 栓头（Bolt Head）或壳帽之下，而锁紧垫圈（Lock Washer）则应置于螺帽与均戴垫圈之间。此外，千 万别将带齿锁紧垫圈置于两搭接金属之间。
多点接地
在频率低于10MHz时，较适于单点接地。若在高频 (>10MHz)情况下，由于接地线的长度以及接地电路的影 响，故单点接地无法达到去除干扰的效果，此时就得使用 多点接地。此时接地线的长度亦应尽量缩短。下图各接地
点可视为机壳或接地板：
复合式接地
复合式单点接地将线路或装备加以归类， 而同时使用串联与并联法，可同时兼顾降 低杂讯以及减化施工与节省用料。
金属电化次序
第一类 第二类 第三类 第四类 第五类
阳极端（最易受腐蚀） 镁(Mg）； 铝(AL）或铝合金；锌(Zn);镉(Cd); 碳钢；铁(Fe)；铅(Pb）；锡(Sn）； 镍(Ni）;铬(Cr）;不锈钢; 铜(Cu);银(Ag);金(Au);白金(Pt);钛(Ti)。
阴极端(不易受腐蚀）
铆接及螺纹搭接
注意
要有效地达到搭接的功能，应使搭接的金属紧密地连 接，连接面应均匀、干净，其间不得有非传导性之物质。 固定时应防止变形、震动、摇摆。应尽量将类似金属相搭 接，不得已时可使用垫圈。应尽量使用直接搭接，若情况 不许可时得使用搭接线，惟使用搭接线时应考虑：
·线之长度愈短愈好，电感电容比愈小愈好； ·线之电化次序应低于搭接物； ·长宽比应小于5； ·应直接与搭接物相接； ·不得使用自攻螺纹（Self-Tapping Screw）。
接地环路
下图即为接地环路的形成：
打破接地环路的方法
常用的电缆
双绞线 同轴电缆 带状电缆
注意之一
接地线愈短愈好； 电缆屏蔽层终接时应环接； 电子线路中及低频使用时应规划不同的接地系统以配合不 同之回路（Return ）,如信号、屏蔽、电源、机壳或组架。 唯这些回路最后可接在一起，然后以单点接地； 接地面应具有高传导性（Conductivity）； 线路中之元件若经常产生大量的急变电流，则该线路应备 有单独的接地系统，或至少应备有单独之回路，以免影响 其它线路。 低能量信号之接地应与其它接地隔离； 切忌双股电缆分开安装；
机架系统的接地树（例〕
保护地 电源地 工作地
背板 背板 背板 背板 背板
注意
由于频率的关系，无论何种接地方法均应 尽量缩短接地线，否则其非但增加阻抗， 同时更会产生辐射杂讯，因其作用有如天 线，接地线的长度L<λ/20。 不论何种接地法，最大的困扰均起自于地 电流的产生，因此去除地环路就成了设计 者的考验。
何时解决EMC
可采取的措施
解决EMC的成本
设计
生产 使用
生产进程
EMC 三要素
干扰源 敏感设备 传播途径
EMC设计
接地（Grounding) 屏蔽(Shielding) 滤波(Filtering) 内部设计（PCB板〕
EMC设计三阶段
问题解决阶段 规范设计阶段 分析预测阶段
接地(Grounding)