第二章 电磁骚扰源
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7
常见骚扰源
雷电 NEMP 数字电路 ESD
无线通信
直流电机、变频调速器
感性负载通断
8
二、电磁骚扰的描述
时域波形
富里叶级数(周期) 频谱分量
富里叶变换(非周期)
示波器观察 频谱分析仪观察
传统EMC分析更多是在频域中进行，并且不考虑 相位因素，目前发展趋势是时域分析。
9
电磁骚扰源举例
调光器产生的非线性电流
电压：dB
场强：dB
12
电压和电流使用分贝时，定义如下：
注：这些定义的基础是必须在相同的阻抗上测量。
13
也可以用分贝来表示功率Ｐ、电压Ｖ和电流Ｉ等 物理量的绝对数值，表示这个物理量相对于某一 个参考数值的分贝数。
(1) 功率
一般功率以1μW、1mW或W作为参考，则其单位为dBμW、 dBmW和dBW：
18
线性值与分贝值之间的转换关系为：
U (V ) U ( dBV ) 20 lg 1V I ( A) I ( dB A ) 20 lg 1 A
E (V / m ) E ( dBV / m ) 20 lg 1V / m
H ( A / m) H ( dB A / m ) 20 lg 1 A / m
3
• •
电磁骚扰源的分类
• 按频率分类
音频、甚低频、低频、中频、高频、甚 高频、特高频、超高频和极高频
• 按波形分类
连续和离散、周期和非周期
• 按来源分类
自然干扰源和人为干扰源 系统内和系统外
4
• 按电磁耦合途径分类
传导骚扰源和辐射骚扰源
• 按测量接收机的带宽分类
窄带骚扰源和宽带骚扰源
10
• 时域
–正弦、脉冲、随机噪声
• 频域 • 单位
–电压（dBV，V） –电流（dBA，A） –电场（dBV/m, V/m） –磁场（dBA/m, A/m ） –功率（dBw, w ）
11
常用单位—分贝
分贝是两个功率的比值的对数，英文缩写为dB：
由于在EMC中，干扰的幅度范围和频率范围都很宽， 电磁兼容中使用分贝数的好处是，可以用较小的坐标可 以描述很宽的范围，因此用分贝描述更加方便。 功率：dBm 常用单位：
• 按实施骚扰者的主观意向分类
有意骚扰源和无意骚扰源
5
自然骚扰源
• 宇宙骚扰 包括来自银河系的噪声和来自太阳系的 噪声 • 大气骚扰 来自大气层，如雷电、电离层变动等 • 静电放电(ESD) • 热噪声
6
人为骚扰源
• • • • • • • • • • 工业、科学、医疗射频设备(ISM) 高压电力系统 电牵引系统 内燃机点火系统 电视、声音广播接收机 家用电器，电动工具 信息技术设备 大型电动机、发电机 核爆炸 通信、导航、定位、遥控……无线电业务发射机
P (W ) P ( dBW ) 10 lg 1W
19
等式右边分子为物理量的线性值，分 母为基准值。分子分母的单位应保持一致， 并且等式左边的单位与其保持对应。 1W= 0 dBW= 30 dBmW 1V= 0 dBV= 60 dBmV= 120 dBμV
20
第2章 电磁骚扰源
1
一、电磁骚扰源及其特性
电磁骚扰：任何可能引起装臵、设备或系统性能 降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电 磁现象。是客观存在的一种物理现象。
骚扰源的特点：
• 电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自 身的变化
• 电磁骚扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的 变化，即较大的dV/dt或dI/dt
14
（2）电压
一般电压Ｖ以1μV、1mV 或V 作为参考，则其单位
为dBμV、dBmV 和dBV：
0dBμ=－120dBV
15
(3) 电流
一般电流I以1μA、1mA或A作为参考，则其单位为 dBμA、dBmA和dBA：
I dBA 20 lg
I A
1A I mA I dBmA 20 lg 1m A IA I dBA 20 lg 1A
16
接收机读数dBμ与dBm之间的关系
V2 P R
式中
P —— 功率，W； V —— 降在电阻R上的电压，V； R —— 电阻，Ω。
R 120 10 lg 1
若令R =50 Ω,将上式取分贝：
PdBm 30dB VdBμ
P .99 30 VdBμ 107dB dBm VdBμ 120 16
• 具有非理想特性(源的频域、时域特性以及源的几 何参数很复杂) • 具有很宽的频带，例如，从10kHz至1000MHz
2
电磁骚扰/电磁干扰/电磁噪声
• 电磁骚扰:任何可能引起装臵、设备或系统性能降低 或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。 注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介 自身的变化 电磁干扰:电磁骚扰引起的设备、系统或传输通道性 能的下降 电磁噪声：一种不传送信息的电磁现象。如电气设备 中产生的放电、浪涌或者震荡，这些都不含任何信息
源自文库17
接收机读数dBμ与dBm之间的关系
PdBmW VdBV 107
工程上用得最多的一个公式:
Ｅ(dBμV／m)＝P(dBm)＋107(dB)＋K(dB)＋L(dB)
式中：Ｅ(dBμV／m) —— 接收天线口面处的电场强度 P(dBm) —— 接收机读数(接收机负载所消耗的功率) K(dB) —— 接收天线的天线因子 L(dB) —— 接收天线与接收机之间电缆的损耗
常见骚扰源
雷电 NEMP 数字电路 ESD
无线通信
直流电机、变频调速器
感性负载通断
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二、电磁骚扰的描述
时域波形
富里叶级数(周期) 频谱分量
富里叶变换(非周期)
示波器观察 频谱分析仪观察
传统EMC分析更多是在频域中进行，并且不考虑 相位因素，目前发展趋势是时域分析。
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电磁骚扰源举例
调光器产生的非线性电流
电压：dB
场强：dB
12
电压和电流使用分贝时，定义如下：
注：这些定义的基础是必须在相同的阻抗上测量。
13
也可以用分贝来表示功率Ｐ、电压Ｖ和电流Ｉ等 物理量的绝对数值，表示这个物理量相对于某一 个参考数值的分贝数。
(1) 功率
一般功率以1μW、1mW或W作为参考，则其单位为dBμW、 dBmW和dBW：
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线性值与分贝值之间的转换关系为：
U (V ) U ( dBV ) 20 lg 1V I ( A) I ( dB A ) 20 lg 1 A
E (V / m ) E ( dBV / m ) 20 lg 1V / m
H ( A / m) H ( dB A / m ) 20 lg 1 A / m
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电磁骚扰源的分类
• 按频率分类
音频、甚低频、低频、中频、高频、甚 高频、特高频、超高频和极高频
• 按波形分类
连续和离散、周期和非周期
• 按来源分类
自然干扰源和人为干扰源 系统内和系统外
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• 按电磁耦合途径分类
传导骚扰源和辐射骚扰源
• 按测量接收机的带宽分类
窄带骚扰源和宽带骚扰源
10
• 时域
–正弦、脉冲、随机噪声
• 频域 • 单位
–电压（dBV，V） –电流（dBA，A） –电场（dBV/m, V/m） –磁场（dBA/m, A/m ） –功率（dBw, w ）
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常用单位—分贝
分贝是两个功率的比值的对数，英文缩写为dB：
由于在EMC中，干扰的幅度范围和频率范围都很宽， 电磁兼容中使用分贝数的好处是，可以用较小的坐标可 以描述很宽的范围，因此用分贝描述更加方便。 功率：dBm 常用单位：
• 按实施骚扰者的主观意向分类
有意骚扰源和无意骚扰源
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自然骚扰源
• 宇宙骚扰 包括来自银河系的噪声和来自太阳系的 噪声 • 大气骚扰 来自大气层，如雷电、电离层变动等 • 静电放电(ESD) • 热噪声
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人为骚扰源
• • • • • • • • • • 工业、科学、医疗射频设备(ISM) 高压电力系统 电牵引系统 内燃机点火系统 电视、声音广播接收机 家用电器，电动工具 信息技术设备 大型电动机、发电机 核爆炸 通信、导航、定位、遥控……无线电业务发射机
P (W ) P ( dBW ) 10 lg 1W
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等式右边分子为物理量的线性值，分 母为基准值。分子分母的单位应保持一致， 并且等式左边的单位与其保持对应。 1W= 0 dBW= 30 dBmW 1V= 0 dBV= 60 dBmV= 120 dBμV
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第2章 电磁骚扰源
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一、电磁骚扰源及其特性
电磁骚扰：任何可能引起装臵、设备或系统性能 降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电 磁现象。是客观存在的一种物理现象。
骚扰源的特点：
• 电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自 身的变化
• 电磁骚扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的 变化，即较大的dV/dt或dI/dt
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（2）电压
一般电压Ｖ以1μV、1mV 或V 作为参考，则其单位
为dBμV、dBmV 和dBV：
0dBμ=－120dBV
15
(3) 电流
一般电流I以1μA、1mA或A作为参考，则其单位为 dBμA、dBmA和dBA：
I dBA 20 lg
I A
1A I mA I dBmA 20 lg 1m A IA I dBA 20 lg 1A
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接收机读数dBμ与dBm之间的关系
V2 P R
式中
P —— 功率，W； V —— 降在电阻R上的电压，V； R —— 电阻，Ω。
R 120 10 lg 1
若令R =50 Ω,将上式取分贝：
PdBm 30dB VdBμ
P .99 30 VdBμ 107dB dBm VdBμ 120 16
• 具有非理想特性(源的频域、时域特性以及源的几 何参数很复杂) • 具有很宽的频带，例如，从10kHz至1000MHz
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电磁骚扰/电磁干扰/电磁噪声
• 电磁骚扰:任何可能引起装臵、设备或系统性能降低 或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。 注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介 自身的变化 电磁干扰:电磁骚扰引起的设备、系统或传输通道性 能的下降 电磁噪声：一种不传送信息的电磁现象。如电气设备 中产生的放电、浪涌或者震荡，这些都不含任何信息
源自文库17
接收机读数dBμ与dBm之间的关系
PdBmW VdBV 107
工程上用得最多的一个公式:
Ｅ(dBμV／m)＝P(dBm)＋107(dB)＋K(dB)＋L(dB)
式中：Ｅ(dBμV／m) —— 接收天线口面处的电场强度 P(dBm) —— 接收机读数(接收机负载所消耗的功率) K(dB) —— 接收天线的天线因子 L(dB) —— 接收天线与接收机之间电缆的损耗