《信号抗干扰技术》课程复习重点

《信号抗干扰技术》课程复习重点

一、掌握以下知识点

1、进行电磁兼容设计就要从形成电磁干扰的基本要素出发，论述电磁干扰的基

本要素包括什么以及干扰信号的传播过程并用方框图表示出来。

2、电磁屏蔽是抑制电磁干扰的重要手段之一，论述一下电磁屏蔽是怎么样抑制

电磁干扰。

3、图中所示的电路是哪一种接地方法，这种接地方法的特点和优缺点。

4、损耗滤波器选用具有高损耗系数或高损耗角正切的材料，把高频电磁能量通

过涡流转换成热能。它种类有很多种，如下图所示，分别是什么滤波器及其特点。

（1）（2）（3）

（5）

5、电磁兼容滤波器的特点。

6、开关转换器的噪声主要发生在哪几种情况。

7、浪涌防护的原则。

8、谐波对公共电网的危害。

9、电力电子系中，谐波干扰的抑制方案。

10、电磁兼容设计包括哪几方面。

11、抑制静电的常用方法。

12、静电的危害。

13、分析一下开阔场地的结构及其特点。

14、电磁兼容认证。

参考答案

1、产生电磁干扰的三个要素

①、电磁干扰源。

②、对此类干扰敏感的仪器设备（被干扰体）。

③、干扰信号耦合的通道（传播途径：传导、辐射）。

干扰信号的传播：干扰信号由干扰源发生，经过一定的传播途径到达接收机，造成干扰。

传播过程如下图：

2、电磁屏蔽是利用屏蔽体来隔离或抑制电磁能量传输的一种技术，是抑制电磁

干扰的重要手段之一。为了防止干扰源对外界产生干扰，一方面选用适当的

屏蔽体封闭或遮蔽干扰源，以限制有害的电磁能量向外界扩散；另一方面，用屏蔽体封闭或遮蔽接收器，防御外界电磁干扰对它产生有害的影响。

3、图中所示的电路是多点接地，该方法每一个设备、电路各自用接地线分别就

近接地，高频电路（设备间距＞λ）一般都采用多点接地。为了降低地电位，接地线应尽可能短，以便降低接地线的阻抗。优点：电路简单，接地线短。

缺点：地线回路增多，会出现一些共阻抗耦合。

4、①、铁氧体管，如图把铁氧体管套在信号线或电源线上，衰减高频干扰信号。

②、电缆滤波器：在导线外包一层高频损耗材料（如铁氧体，或含铁粉的环氧

树脂）

③、滤波连接器,把铁氧体直接组装在电缆连接器内，在100MHz～10GHz的频率

范围内可以获得60dB以上的衰减。

④、磁环扼流圈，在导线上套一个圆环状铁氧体磁环，阻抗随导线中电流频率

的升高而增大，可以抑制高频干扰分量。应用：电源线，数字信号线。

⑤、穿心电容，一个端片接导线，另一个通过外壳接地，用于高频滤波。

5、（1）电磁干扰滤波器往往在阻抗失配的条件下工作。

（2）骚扰源的电平变化幅度大，有可能使电磁干扰滤波器出现饱和现象。（3）电磁骚扰源的频带范围很宽。

（4）工作频带内必须有较高的可靠性。

6、(1)功率开关器在大电流、高电压高频关断和接通状态开关器件在开关状态

下，其电流、电压瞬态急剧变化，其电流或电压波形的上升沿、下降沿为高频分量极为丰富的脉冲波，形成一个宽频带电磁干扰噪声源。

(2)输出滤波器的输入端在输出滤波器的输入端，由于变压器漏感、引线电感、

分布电容、滤波电感和电容的存在，相当于一个高频矩形调宽脉冲加到RLc 网络，在脉冲波的上升沿和下降沿会产生过冲与振荡，形成电磁干扰噪声源。

(3)整流二极管的存储效应及反向恢复过程由于输出整流管的存储效应，在反

向恢复过程中，产生浪涌电流尖峰和高频振荡，是形成干扰噪声的另一个重

要来源。

(4)其他离散噪声源比如器件间绝缘不足产生的漏电噪声，控制电路参数或布

局不合理满足振幅和相位条件形成的振荡噪声等。

(5)交流输入时，整流电路形成的高次谐波噪声以交流输入的开关电源，绝大

多数都使用容量较大的电容输入式整流电路，输入电流不再是正弦波，输入电流有效值增大而且含有高次谐波，这种高次谐波电流是污染电网的噪声源。

7、（1）由于操作过电压、静电放电和雷电过电压都属于浪涌，它们的波形

特征相似，破坏效应一样，其防护的方法相互可以兼容。防止雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的措施，同时也完全可以防止操作过电压和静电放电产生的破坏。

（2）电子信息系统的雷电和浪涌防护必须按照“综合防护”的要求进行设计。

应坚持预防为主、安全第一、全面规划、综合治理、整体防御、多重保护、技术先进、经济合理的指导方针。

（3）电子信息系统的雷电和浪涌防护，在设计前宜做现场雷电环境和电磁环境评估。应认真调查地理、地质、土壤、气象、环境条件、雷电活动规律、雷击和设备事故的受损原因、系统设备的重要性、设备的工作环境，发生雷电和浪涌灾害后果的严重程度以及被保护物的特点等的基础上分别采取相应的防护措施。

（4）电子信息系统的雷电防护应当按照雷电的特殊性，根据所在地区雷暴等级、设备所在不同的雷电防护区以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度采用不同的防护措施。

8、1）使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电、输变电设备的

效率，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾；

2）影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、

绝缘老化、寿命缩短，以致损坏；

3）会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起严重事故；

4）会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确；

5）会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。

9、（1）主动型谐波抑制方案：主要是从变流装置本身出发，通过变流装置的结

构设计和增加辅助控制策略来减少或消除谐波。

（2）被动型谐波抑制方案：无源滤波器(PF)无源滤波器通常采用电力电容器、电抗器和电阻器按功能要求适当组合，在系统中为谐波提供并联低阻通路，起到滤波作用。无源滤波器的优点是投资少、效率高、结构简单、运行可靠及维护方便，因此无源滤波是目前广泛采用的抑制谐波及进行无功补偿的主要手段。无源滤波器的缺点在于其滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比所决定，只能消除特定的几次谐波，而对其它次谐波会产生放大作用，在特定情况下可能与系统发生谐振；谐波电流增大时滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载；有效材料消耗多，体积大。

10、（1）、EMC设计的目的

①、设备内部的电路、器件不互相干扰。

②、设备产生的电磁干扰强度低于规定的限值。

③、设备具有一定的抗干扰能力。

（2）、设计的主要参数，

对于系统、各设备、各器件：

①、抗扰度允许值（电磁敏感度阈值）

②、电磁兼容安全系数

（3）、EMC设计的内容

⑴、电气设计