第1章电磁兼容概述

disturbance）： （14）骚扰限值（limit of disturbance）： 对应于相应标准规定测 14）骚扰限值（ 量方法的最大电磁骚扰允许电平。 量方法的最大电磁骚扰允许电平。 15）抗扰度限值（ immunity）： 规定的最小抗扰度电平。 （15）抗扰度限值（limit of immunity）： 规定的最小抗扰度电平。 16）发射裕量（ margin）： （16）发射裕量（emission margin）： 设备或系统的电磁兼容电平与 发射限值之间的差值。 发射限值之间的差值。 17）抗扰度裕量（ margin）： （17）抗扰度裕量（immunity margin）： 设备或系统的抗扰度限值与 电磁兼容电平之间的差值。 电磁兼容电平之间的差值。 18）干扰抑制（ suppression）： （18）干扰抑制（interference suppression）： 削弱或消除电磁骚 扰的措施。 扰的措施。 19）差模电压（ voltage）： （19）差模电压（differential mode voltage）： 一组规定的带电导 体任意两根之间的电压。 体任意两根之间的电压。 20）共模电压（ voltage）： （20）共模电压（common mode voltage）： 每个导体与规定参考点 通常是机壳或地）之间的电压。 （通常是机壳或地）之间的电压。 21）测试场地（ （21）测试场地（test site）： 在规定条件下能满足对被测设备的电磁发 ）： 射和电磁敏感度进行正确测试的场地。（包括TEM室、GTEM室、开 。（包括 射和电磁敏感度进行正确测试的场地。（包括 室 室 阔场、微波暗室、混响室等） 阔场、微波暗室、混响室等）
电磁兼容原理与试验技术
河北科技大学信息学院
张成怀
第1章 电磁兼容概述 章
1.1电磁兼容学科形成的时代背景 电磁兼容学科形成的时代背景
随着现代科学技术的发展，电子、 随着现代科学技术的发展，电子、电气设备或系统获得了越来 越广泛的应用，几乎渗透到国防和国民经济的各个领域， 越广泛的应用，几乎渗透到国防和国民经济的各个领域，并以惊人 的速度朝着高集成化、微型化、低功耗、数字化、智能化方向发展。 的速度朝着高集成化、微型化、低功耗、数字化、智能化方向发展。 电子、电气设备或系统对电磁干扰越来越敏感， 电子、电气设备或系统对电磁干扰越来越敏感，同时由于大量电子 设备的应用，高密度、 设备的应用，高密度、宽频谱的电磁信号几乎充满了整个人类生存 的空间，构成了极其复杂的电磁环境，以通信系统、 的空间，构成了极其复杂的电磁环境，以通信系统、控制系统和计 算机系统为主的电子系统在这样恶劣的电磁环境中受到了严峻的考 验。如何在设备和系统与电磁环境之间寻求一种协调的关系和共存 的条件，已成为现代电子技术发展道路上必须解决的难题， 的条件，已成为现代电子技术发展道路上必须解决的难题，于是以 抑制电磁干扰为目标的电磁兼容与电磁防护技术就迅速发展起来， 抑制电磁干扰为目标的电磁兼容与电磁防护技术就迅速发展起来， 并越来越受到人们的重视，它以电气和电子科学的基本理论为基础， 并越来越受到人们的重视，它以电气和电子科学的基本理论为基础， 关注并解决各种电磁污染所涉及的理论与技术难题。 关注并解决各种电磁污染所涉及的理论与技术难题。
1.2 电磁兼容的定义和学科特点
定义一：（ 电磁兼容是设备的一种能力， 定义一：（IEC定义 ）“电磁兼容是设备的一种能力，它在其电磁 ：（ 定义 电磁兼容是设备的一种能力 环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。 环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。” 定义二：电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、 定义二：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，各种用电设备或系统（广义的还包括生物体） 谱资源条件下，各种用电设备或系统（广义的还包括生物体）可以共 存，并不致引起性能降级的一门科学。 并不致引起性能降级的一门科学。 定义三： 定义三：电磁兼容一般是指电气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， 能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 备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。 备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。 学科特点：电磁兼容是一门涉及数学、电磁场理论、电路基础、 学科特点：电磁兼容是一门涉及数学、电磁场理论、电路基础、 信号分析的具有大量专门术语的新兴的综合性学科。 信号分析的具有大量专门术语的新兴的综合性学科。
1.3 本学科主要研究内容
1.电磁干扰及其耦合途径的理论研究 * 2.电磁频谱利用和管理 电磁兼容工程分析及电磁干扰抑制技术（屏蔽，接地，滤波） 3.电磁兼容工程分析及电磁干扰抑制技术（屏蔽，接地，滤波）* 电磁兼容设计与预测： PCB等 三个阶段： 4.电磁兼容设计与预测：（PCB等， 三个阶段： 问题解决，规范设计，预测） 问题解决，规范设计，预测） * 5.电磁兼容试验技术 * 6.电磁兼容标准 信息泄漏与防护技术（TEMPEST） 7.信息泄漏与防护技术（TEMPEST） 环境电磁脉冲及防护（静电、雷电电磁脉冲等） 8.环境电磁脉冲及防护（静电、雷电电磁脉冲等） 9.电磁场生物效应
E分会 分会——接收机的干扰特性及抗干扰特性； 接收机的干扰特性及抗干扰特性； 分会 接收机的干扰特性及抗干扰特性 F分会 分会——来自电动机、家用电器以及照明器具等的干扰； 来自电动机、 分会 来自电动机 家用电器以及照明器具等的干扰； G分会 分会——来自信息技术设备的干扰。 来自信息技术设备的干扰。 分会 来自信息技术设备的干扰 国际电信联盟（ （三）国际电信联盟（ITU）。 ）。 国际无线电咨询委员会（ （四）国际无线电咨询委员会（CCIR）。 ）。 国际无线电科学联盟（ （五）国际无线电科学联盟（URSI）。 ）。 跨国电气电子工程师学会电磁兼容专业学会（IEEE——EMC-S). （六）跨国电气电子工程师学会电磁兼容专业学会（IEEE——EMC-S). 主要学术会议： 主要学术会议： IEEE EMC International Symposium, 西雅图，每年一次。 西雅图，每年一次。 Asia-Patific Confenrence on Environmental Electromagnetics， ， 四年一次, 中国电子学会，日本电工学会。 四年一次 中国电子学会，日本电工学会。 国内组织： 国内组织： 全国无线电干扰标准化技术委员会。 （一）全国无线电干扰标准化技术委员会。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.4 电磁兼容术语
（1）电磁兼容性（electromagnetic compatibility，EMC)： 设备 电磁兼容性（ compatibility， EMC)： 或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不 能承受的电磁骚扰的能力。 能承受的电磁骚扰的能力。
（2）电磁骚扰（electromagnetic disturbance）： 任何可能引起设 2 电磁骚扰（ disturbance）： 备或系统性能下降，或对生命或无生命物质产生损害的电磁现象。 备或系统性能下降，或对生命或无生命物质产生损害的电磁现象。 电磁干扰（EMI）（ ）（electromagnetic interference）： （3）电磁干扰（EMI）（electromagnetic interference）： 电磁骚 扰引起的设备或系统性能下降。注意与电磁骚扰的区别。 扰引起的设备或系统性能下降。注意与电磁骚扰的区别。 电磁敏感性（ susceptibility）（EMS）： ）（EMS （4）电磁敏感性（electromagnetic susceptibility）（EMS）： 在 存在电磁骚扰的情况下，设备或系统不能避免性能降低的能力。 存在电磁骚扰的情况下，设备或系统不能避免性能降低的能力。 （5）抗扰度（immunity）： 设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能 抗扰度（immunity）： 的能力。 的能力。 电磁敏感性高，抗扰度低，但对一个设备言， （电磁敏感性高，抗扰度低，但对一个设备言，敏感性电平与抗扰度电 平是同一个数值） 平是同一个数值） 系统间干扰（interinterference）： （6）系统间干扰（inter-system interference）： 一个系统产生的 电磁骚扰对其他系统产生的电磁干扰。 电磁骚扰对其他系统产生的电磁干扰。 系统内干扰（intrainterference）： ）：系统中出现的由本 （7）系统内干扰（intra-system interference）：系统中出现的由本 系统内部产生的电磁骚扰引起的电磁干扰。 系统内部产生的电磁骚扰引起的电磁干扰。
（8）电磁发射（electromagnetic emission）： 从源到外发出电磁能 电磁发射（ emission）： 量的现象。（包括传导发射和辐射发射）。 。（包括传导发射和辐射发射 量的现象。（包括传导发射和辐射发射）。 电磁辐射（ radiation）： ）：电磁能量以电磁波辐 （9）电磁辐射（electromagnetic radiation）：电磁能量以电磁波辐 射的形式发射到空间的现象。 射的形式发射到空间的现象。 10）谐波发射（ emission):发射机发出频率为载波频率整 （10）谐波发射（harmonic emission):发射机发出频率为载波频率整 数倍的但不是信息信号组成部分的一种电磁辐射。 数倍的但不是信息信号组成部分的一种电磁辐射。 11）乱真发射(spurious emission):在必需发射带宽以外的一个或几 （11）乱真发射(spurious emission):在必需发射带宽以外的一个或几 个频率上的电磁发射。这种发射电平降低时不会影响相应信息的传输。 个频率上的电磁发射。这种发射电平降低时不会影响相应信息的传输。 乱真发射包括谐波发射、寄生发射及互调制产物。 乱真发射包括谐波发射、寄生发射及互调制产物。 12）降级（degradation):任何设备 任何设备、 （12）降级（degradation):任何设备、分系统或系统的工作性能偏离 预期的指标，使工作性能出现不希望有的偏差。 预期的指标，使工作性能出现不希望有的偏差。 13）电磁兼容电平（ level）： ）：预 （13）电磁兼容电平（electromagnetic compatibility level）：预 期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上的最大的电磁骚扰电平。 期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上的最大的电磁骚扰电平。
1.5 国内外有关电磁兼容的学术组织及其学术活动
国际组织： 国际组织 （一）国际电工委员会（IEC，International Electromagnetical 国际电工委员会（ ， Commission)，它的下属机构技术委员会TC77是专门研究电磁兼容问 TC77是专门研究电磁兼容问 ) 它的下属机构技术委员会TC77 题的，这个委员会的范畴是各种用电设备的有害影响问题， 题的，这个委员会的范畴是各种用电设备的有害影响问题，这些设备 从市电获得电源并把影响加到电力网中， 从市电获得电源并把影响加到电力网中，通过电力网再传给电源的其 他用户。 他用户。 国际无线电干扰特别委员会（ （二）国际无线电干扰特别委员会（ CISPR， International Special ， Committee On Radio Interference），下设七个分委员会，分别处 ），下设七个分委员会 ），下设七个分委员会， 理和研究不同的干扰问题： 理和研究不同的干扰问题： A分会 分会——无线电干扰测定及统计方法； 无线电干扰测定及统计方法； 分会 无线电干扰测定及统计方法 B分会 分会——来自工业、科学、医疗用高频设备的干扰； 来自工业、 分会 来自工业 科学、医疗用高频设备的干扰； C分会 分会——来自强电线、高压装备及电力率引系统的干扰； 来自强电线、 分会 来自强电线 高压装备及电力率引系统的干扰； D分会 分会——来自汽车和内燃机等方面的干扰； 来自汽车和内燃机等方面的干扰； 分会 来自汽车和内燃机等方面的干扰