电磁兼容测试(第二章)

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1、1第二章第二章电磁兼容测试的基础知识电磁兼容测试的基础知识 主题内容：电磁干扰与电磁敏感度电磁干扰与电磁敏感度传导干扰与辐射干扰模型传导干扰与辐射干扰模型测量值的基本单位测量值的基本单位测量接收机测量接收机定量测试与环境电平定量测试与环境电平测试系统中干扰及其形成机理（测试系统中干扰及其形成机理（补充补充1 1）信号完整性问题及其解决方法信号完整性问题及其解决方法（高速数字系统（高速数字系统中的信号完整性中的信号完整性及其产生机理）及其产生机理）（补充补充2 2）1.1.印制板与整机印制板与整机/ /系统在辐射干扰及传导干扰的规系统在辐射干扰及传导干扰的规定值的理解与执行方面的差异定值的理解与

2、执行方面的差异（补充补充3 3） 2第一节第一节电磁干扰与电磁敏感度电磁干扰与电磁敏感度 一、一、 定义定义 由电磁骚扰源发射的电磁能量，经过耦合途径传输到敏感设由电磁骚扰源发射的电磁能量，经过耦合途径传输到敏感设备，这个过程称为电磁干扰效应。因此，形成电磁干扰后果必备，这个过程称为电磁干扰效应。因此，形成电磁干扰后果必须具备三个基本要素。须具备三个基本要素。所有形成的电磁干扰都是由三个基本要素组合而产生所有形成的电磁干扰都是由三个基本要素组合而产生的。它的。它们是：电磁干扰源；对该干扰能量敏感的接收器；将电磁干扰们是：电磁干扰源；对该干扰能量敏感的接收器；将电磁干扰源传输到接收器的媒介，即传

3、输通道。相应地源传输到接收器的媒介，即传输通道。相应地对抑制所有电磁对抑制所有电磁干扰的方法也应由这三要素着手解决干扰的方法也应由这三要素着手解决。电磁干扰电磁干扰由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或一个由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或一个系统的性能下降。系统的性能下降。电磁骚扰电磁骚扰可能引起一个器件、一台设备或一个系统性能可能引起一个器件、一台设备或一个系统性能降级的任何一种电磁现象。降级的任何一种电磁现象。 3(1)(1)电磁骚扰源电磁骚扰源 任何形式的自然现象或电能装置所发射的电磁能量，能使任何形式的自然现象或电能装置所发射的电磁能量，能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害，或使其

4、他设备、分系共享同一环境的人或其它生物受到伤害，或使其他设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效，这种自然现象统或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效，这种自然现象或电能装置即称为电磁骚扰源。或电能装置即称为电磁骚扰源。(2)(2)耦合途径耦合途径 耦合途径即传输电磁骚扰的通路或媒介。耦合途径即传输电磁骚扰的通路或媒介。(3)(3)敏感设备敏感设备 敏感设备是指当受到电磁骚扰源所发射的电磁能量的作用敏感设备是指当受到电磁骚扰源所发射的电磁能量的作用时，会受到伤害的人或其它生物，以及会发生电磁危害，导致时，会受到伤害的人或其它生物，以及会发生电磁危害，导致性能降级或失效的器件、设备、分

5、系统或系统。性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。 需要强调的是需要强调的是：许多器件、设备、分系统或系统可以既是：许多器件、设备、分系统或系统可以既是电磁骚扰源又是敏感设备。电磁骚扰源又是敏感设备。4 为了实现电磁兼容，必须从上面三个基本要素为了实现电磁兼容，必须从上面三个基本要素出发，运用技术和组织两方面措施。出发，运用技术和组织两方面措施。 所谓所谓技术措施技术措施，就是，就是从分析电磁骚扰源、耦合途径和敏从分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手，采取有效的技术手段，抑制骚扰源、消除或减感设备着手，采取有效的技术手段，抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或增加电

6、磁敏感弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或增加电磁敏感性电平性电平； 所谓所谓组织措施组织措施就是就是对人为骚扰进行限制对人为骚扰进行限制，并验证所采用，并验证所采用的技术措施的有效性。同时还必须采取、制订和遵循一套完的技术措施的有效性。同时还必须采取、制订和遵循一套完整的标准和规范，进行合理的频谱分配，控制与管理频谱的整的标准和规范，进行合理的频谱分配，控制与管理频谱的使用，依据频率、工作时间、天线方向性等规定工作方式，使用，依据频率、工作时间、天线方向性等规定工作方式，分析电磁环境并选择布置地域，分析电磁环境并选择布置地域，进行电磁兼容性管理进行电磁兼容性管理等。等。 5二、二、 电磁

7、环境电磁环境 电磁环境是提出和确定设备或系统电磁兼容设计电磁环境是提出和确定设备或系统电磁兼容设计指标要求，实施电磁兼容的前提。指标要求，实施电磁兼容的前提。不同的电磁环境对不同的电磁环境对电磁兼容指标的要求也不一样电磁兼容指标的要求也不一样。 电磁环境由各种电磁骚扰源产生电磁环境由各种电磁骚扰源产生，因此，电磁环，因此，电磁环境即设备、分系统或系统在执行任务时，可能遇到境即设备、分系统或系统在执行任务时，可能遇到各各种电磁骚扰源的数量、种类分布以及在不同频率范围种电磁骚扰源的数量、种类分布以及在不同频率范围内功率或场强随时间的分布等有关电磁作用状态的总内功率或场强随时间的分布等有关电磁作用状

8、态的总和和。此外，在分析电磁环境时，还应考虑骚扰脉冲的。此外，在分析电磁环境时，还应考虑骚扰脉冲的重复频率、脉冲宽度、频谱覆盖范围、骚扰源天线主重复频率、脉冲宽度、频谱覆盖范围、骚扰源天线主瓣和副瓣以及极化等因素。瓣和副瓣以及极化等因素。6电磁环境的有害影响主要表现为：电磁环境的有害影响主要表现为：接收机等敏感设备性能降级；接收机等敏感设备性能降级；机电设备、电子线路、元器件等误动作；机电设备、电子线路、元器件等误动作；烧毁或击穿元器件；烧毁或击穿元器件；电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃等。电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃等。电磁环境产生有害影响的基本途径电磁环境产生有害影响的基本途径是：

9、是：预期和非预期发射通预期和非预期发射通过敏感设备的接收通道，如天线、传输线、电源线、壳体等进入过敏感设备的接收通道，如天线、传输线、电源线、壳体等进入系统，以及对非预期能量的响应或由于非预期响应而进入系统。系统，以及对非预期能量的响应或由于非预期响应而进入系统。消除这种有害影响的方法主要是设备或系统的消除这种有害影响的方法主要是设备或系统的EMCEMC设计以及频谱管设计以及频谱管理等组织措施和技术措施。理等组织措施和技术措施。 电磁环境分析主要是电磁环境分析主要是分析骚扰源、骚扰特性和类型、综合电磁分析骚扰源、骚扰特性和类型、综合电磁环境的电平危害等级、区分导致性能降级的环境电平和造成永久环

10、境的电平危害等级、区分导致性能降级的环境电平和造成永久性损坏的电平，特别是性损坏的电平，特别是估计最恶劣的环境电平估计最恶劣的环境电平。 7三、三、 电磁干扰的特性与分类电磁干扰的特性与分类（一）电磁骚扰的特性（一）电磁骚扰的特性电磁骚扰的特性可以由以下七项参数描述：电磁骚扰的特性可以由以下七项参数描述：1规定带宽条件下的发射电平规定带宽条件下的发射电平长期以来，一直延用宽带或窄带发射的概念，也就是将大于长期以来，一直延用宽带或窄带发射的概念，也就是将大于参考带宽的骚扰或信号认为是宽带的，而将小于参考带宽的骚扰参考带宽的骚扰或信号认为是宽带的，而将小于参考带宽的骚扰或信号认为是窄带的。这里，参

11、考带宽即测量仪器的带宽或分辨或信号认为是窄带的。这里，参考带宽即测量仪器的带宽或分辨率带宽。率带宽。 由于对这个概念的理解很不一致，因而出现操作不一致的现由于对这个概念的理解很不一致，因而出现操作不一致的现象。为了避免因此而引发的问题，逐渐倾向于取消宽带和窄带的象。为了避免因此而引发的问题，逐渐倾向于取消宽带和窄带的概念，而规定固定带宽，并将所有频域极限值用正弦波等效均方概念，而规定固定带宽，并将所有频域极限值用正弦波等效均方根值根值( (RMS)RMS)表示，对所有发射极限值进行鉴定。表示，对所有发射极限值进行鉴定。 规定带宽条件下的发射电平就成为电磁骚扰的重要特性规定带宽条件下的发射电平就