电磁兼容技术概述 ppt课件

电磁兼容性设计

明确电磁环境（制定相应的电磁兼容标准）
设备的抗干扰设计 抑制设备产生和发射电磁干扰噪声 试验检测方法、手段、标准和设备



电磁兼容性设计效费比
费用/效果 费用
效果
时间
越早进行电磁兼容设计，手段越多、效果越 好、费用越低。
干扰的产生、传播、作用
干扰源
传播途径
敏感设备
抑制干扰最有效的方法：在干扰源处对干扰进行 抑制。 电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。


举例说明：信号、噪声和干扰
一些习惯说法：干扰信号、系统受到了干扰等。 习惯上所说的“干扰”就是指能够引起干扰的噪 声。
常见的干扰和噪声


自然干扰：自然现象产生的各种电磁噪声。
人为干扰：源自人们的生活和生产活动，主 要是各种电子电气设备产生的干扰。
列举一些常见的自然干扰和人为干扰
自然干扰

大气噪声
雷电（30MHz以下） 太阳异常电磁辐射
银河系无线电辐射 150MHz-200MHz）
宇宙射线（10MHz-30GHz） 地震
人为干扰

元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接触噪声 等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩擦噪声 等。 放电噪声：起源于放电过程，比如静电放电、电 晕放电、辉光放电、弧光放电和高频电火花放电 等。 电磁感应：各种电磁波干扰。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
不同的使用条件有不同的电磁环境； 不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； 不同的使用环境有不同的成本等要求；
航空航天、军事设备、武器系统、医疗设备、电网 系统、交通运输、家用电器、娱乐设备等
电磁兼容没有放之四海皆准的标准，必须因地制宜。
电磁兼容措施实例
电磁兼容设计的基本原则



常见的人为干扰
通信广播：电视，广播，各种通信台站； 电力系统：发电机，变压器，电力线； 工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机 床，控制器，计算机，搅拌机， 继电器； 交通运输：电动机车，导航系统, 汽车点火装 置（10MHz-100MHz）； 医疗设备：电子医疗器械，X射线； 办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机， 日光灯； 家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱； 军事武器：核爆炸，电磁武器；
电磁兼容技术

海湾战争以电子战为发端，在“沙漠风暴”开始 之前５个小时，多国部队就派出EA-6B等专用电子 对抗飞机，对伊拉克境内的雷达、通信、指挥设 施和防空系统进行了强烈的电磁干扰，使伊军雷 达荧光屏一片“白雪”，造成了伊军通信中断、 雷达迷盲、指挥瘫痪、防空导弹失灵，大大提高 了己方作战飞机的生存率和行动自由度。 战后，美国海军反映，当战斗机编队有EA-6B电子 干扰机护航时，几乎就没有受到伊军地对空导弹 的攻击。实战结果再次证明，只有夺得整个战场 的制电磁权，才能获取制空权，并进而以较少的 损 失 赢 得 战 争 的 胜 利 。
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
继电器
设备的抗干扰

所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、使之 不对系统工作产生影响的性能。 干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。 单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、魔高一 丈”的恶性循环。 单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来越差。
噪声是产生干扰的原因，干扰则是噪声的 后果；
噪声是客观存在的，无法消除，而只能将 它减小到不产生明显干扰的程度，即不产生 干扰的程度。

TTL 的最小输出高电平（VOH）>2.4V，最高输出低 电平（VOL） <0.4V。
TTL的最小输入高电平（VIH） >=2.0V，最高输入 低电平（VIL） <=0.8V， TTL的噪声容限是0.4V（意味着幅值小于0.4V的噪 声将不会对TTL的工作产生影响）。
教学和学习方法：课堂讨论、工程设计实例 分析、搜查资料等。 重要的不是记录文字，而是学会思考！
§1 电磁兼容的基本概念


信号、干扰和噪声
常见的干扰和噪声 电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响 设备的抗干扰 电磁兼容
信号：对电子电气电路工作“有用”的电 信号信 号，均是噪声。噪声对电路的工作多少都有 些影响。 干扰：由噪声导致的“不希望”出现的结 果称为干扰。

第一章


概述
本门课程的学习方法
电磁兼容的基本概念 电磁兼容性设计 电磁兼容性设计所涉及的技术领域 本门课程讲述的主要内容
§0 本门课程的学习方法

本门课程的工程应用性特点非常明显 本门课程与多个专业基础课有关联 电磁兼容技术很大范围内主要依靠经验 本门课程对后续的科研、开发工作意义重大
1. 不单纯追求抗干扰性能； 2. 自始至终，全程参与； 3. 从源头下手，标本兼治； 4. 全局考虑，不留死角；
5. 与时俱进；
6. 因地制宜，充分考虑性能、成本、可靠性等 之间的综合效益；
7. 根据系统特点，对症下药；
§3 电磁兼容性设计所涉及的技术领域

电磁兼容是一门综合性科学，所涉及的主要 技术领域包括： 电路原理、电磁场理论、电子电路、计 算机技术、仿真技术、试验技术等等。

电磁兼容性
电磁兼容性包含三个方面的含义：
1、电磁环境应是给定或可以预期的； 2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电磁噪声； 3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度限值的 要求。
所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源 条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响 状态。 设备的电磁兼容性，即设备在指定的电磁环境中正常 工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的 能力。



§2 电磁兼容性设计
随着电子电气设备应用范围的日益广泛、功能日 益复杂，电子电气设备所面临的电磁环境日益恶 化。 与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能提出了 愈来愈高的要求。 事实也证明，盲目提高和改善电子电气设备抗干 扰性能，不但浪费巨大，而且效果并不理想。 在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技术，转 向发展成了综合的电磁兼容技术。 Electromagnetic Compatibility（EMC）