电磁兼容原理与设计学习感受

第一篇：电磁兼容原理与设计学习感受

电磁兼容原理与设计学习感受

经济管理学院 交通101班 商福志.学号：100205114 渐渐的课程要结束啦。通过这门选修课的学习我了解了电磁兼容的重要性、电磁兼容技术在生活中的广泛应用，并且掌握了电磁兼容设计的基本知识，更加加深了我对电子电磁学科的热爱。

我为什么要选这门课？作为一名学经济管理的学生我首选的应该是与经济有关的选修课，但是选修课与课程冲突，最后我从自身爱好和现实实际出发选择了和现实生活联系紧密的课程—电磁兼容原理与设计。

从这门课我学到的知识：

1、电磁兼容应该在系统设计的初始阶段考虑才能降低成本且降低设计难度；

2、电磁兼容设计参考标准：国军标GJB、国标、美国国标、美国国军标……

3、电磁骚扰和电磁干扰的区别

4、实验室：电波暗室、开阔场、GTEM室、混响室；

5、电磁干扰源、电磁骚扰源与敏感设备之间的耦合途径及防护措施；

6、电磁兼容设计的主要内容：分析系统所处的电磁环境->制定电磁兼容性的大约值->确定安全域度->设备和电路的电磁兼容设计；

7、滤波技术、屏蔽技术、接地和搭接技术的应用；

8、系统内部电磁兼容性分析和系统间电磁兼容性分析；

9、数学模型、电磁兼容计算软件的应用；

10、开阔场地、（ISPR）屏蔽室、电波暗室、混响室、GTEM室、TEM室、法兰小室在电磁兼容性测试方面的应用；

11、PCB的抗电磁干扰设计原则。学的东西还有很多这里就不在一一最赘述啦。

学完电磁兼容原理设计我对电磁兼容和生活联系的认识：

随着社会的发展电子设备的广泛应用，电磁环境越来越复杂。设备的电磁兼容设计面临越来越多的难题。电磁场不仅影响机器设备，过量的电磁辐射也危害人类身体健康。电磁兼容原理与设计涉及生活的方方面面，小到芯片大到航天飞机。个人生活方面，在我们身边的手机、收音机、电视机、个人电脑等这些东西与我们的生活息息相关，然而它们带来的辐射会严重的影响我们的身体健康。据生物学家研究过量电磁辐射会造成影响人的睡眠质量，对儿童的大脑发育会有不利影响。社会生活方面，汽车、通讯设施、飞机等它们的电磁兼容直接影响到人们的生命安全，信息安全、信号安全直接影响到社会经济甚至国家安全。雷电、太阳风、宇宙射线等自干扰源直接影响航空航天事业的发展。各种信号传输的辐射等干扰源使得电磁环境越来越越复杂。总而言之电磁兼容设计面临越来越多的挑战。对电磁兼容设计人员的要求也不断提高。

自己学习电磁兼容原理与设计的心得和体会：电磁兼容原理与设计对我来说是一门挺难的课程，有很多参数和公式要记，作为一门选修课我学到了很多东西。作为学管理的就要什么都要懂，即使不精，做到能够在决策的时候做出正确的判断。为经济决策，保证信息安全，系统安全掌握基本的知识。有这些知识我将受益终生。

第二篇：电磁兼容原理-课程设计

《电磁兼容原理与设计》课程设计报告

姓名： 庞平

；班级：2012029170 ；学号：2012029170017 姓名：丁启程

；班级：2012029170 ；学号：2012029170009

完成日期：2015年4月12日

I、目标

设计一个LC带通滤波器，其通带位于[2.0,3.0]GHz，通带内的回波损耗为-20dB，在4.0GHz处的带外抑制至少为20dB。源电阻及负载皆为50欧姆。

II、设计原理、过程及结果

对于本次的设计，我们组采用最平坦型低通滤波器来变换设计，其频率衰减特性用巴特沃斯函数拟合：

由微波网络知识，由带通滤波器到低通原型滤波器的频率变换公式[1]为：

，02-1010-W-

(1)00其中，为带通滤波器频率；,为低通原型滤波器频率；1，2为带通滤波器截止频率；012 为带通滤波器中心频率； W2-1 ：相对带0宽。

（1）确定滤波器级数

为了保证在元件公差为5%是出现的截止频率，所以选择通带范围为1.9GHz—3.2GHz。由设计参数的约束，首先考虑本次设计采用几阶的滤波器。本次设计从回波损耗和衰减来确定阶数。

有微波网络相关知识[1]，可以得到回波损耗和衰减的关系：

10-LA1010-RL10

1(2)其中LA为衰减，RL为回波损耗。巴特沃斯低通原型的衰减函数为：

LA10lg12n

(3)其中，n为滤波器阶数。

为了对任意频率的滤波器都适用，可以采用归一化频率



(4)c，衰减函数改为

LA,10lg1,2n

(5)令0，可以得到是由通带内最大衰减决定

LA10

101

(6)阶数n由带外最小衰减决定

10LA101lgn,2lgs

(7)（2）设计滤波器低通原型

有数据可以得到阶数为8级滤波器，我们用电感输入式的低通模型，其电路图和元件参数如图1

图1 低通原型电路及参数图

（3）把滤波器由低通原型换算到带通滤波器

低通原型滤波器中串联支路变换到带通滤波器中为电感与电容相串联形成的谐振电路，换算关系为：

(8)低通原型滤波器中并联支路变换到带通滤波器中为电感与电容相并联形成的谐振电路，换算关系为：

负载关系为：

(8)(9)由以上关系式计算得到带通滤波器的实际参数和实际电路如图2：

图2 带通滤波器实际电路及参数图

（4）带入实际数据画出散射矩阵的S11和S21的图像 滤波器的传输矩阵为

由传输矩阵和散射矩阵的关系可得

(11)

(12)画出S11和S21如图3

S11和S21的图像0 S11-20S21-40）B-60d（值幅-80-100-120-140 0123456频率f(GHz)图3 S11和S21图像

(10)

根据该模型计算得散射系数

S11（2GHz）=-15.6，S11（3GHz）=-20.1，S11（4GHz）=-0.001； S21（2GHz）=-0.12，S21（3GHz）=-0.04，S21（4GHz）=-44.88；(5)用专用软件FilterSolutions进行设计

根据设计要求和已计算出的滤波器所需最低阶数： 中心频率：f=2.5GHz；

通带带宽取宽于设计要求：Δf=1.5GHz；

所需最低阶数n=8； 输入输出阻抗：Rin=Ro=50Ω 可以使用FilterSolutions帮助进行快速设计。

使用以上参数设计的巴特沃兹带通滤波器电路及参数如图4：

图4 巴特沃兹带通滤波器电路及参数

由FilterSolutions仿真绘图可得到该电路的频率响应（如图5）和反射系数（如图6）：

图5 滤波器的频率响应

图6 滤波器的反射系数

由以上仿真图像可得到：

频率响应 S21（2GHz）=-0.04，S21（3GHz）=-0.001，S21（4GHz）=-34.34； 反射系数 ref（2GHz）=-19.29, ref（3GHz）=-35.29, ref（4GHz）=-0.0016； 回波损耗 S11（2GHz）=-38.58, S11（3GHz）=-70.58, S11（4GHz）=-0.0032；(6)模型的检验与分析

由于matlab库函数有巴特沃斯模型，我们就先用matlab库函数的模型简单绘出波特图，如图7，与自己设计的参数图像对比。

matlab库函数得到的波特图100-10增益（dB）-20-30-40-5011.522.533.54频率f(GHz)4.555.56

图7 matlab库函数衰减图

根据该模型模型得到的降增益理论值：

H（2）=-0.12；H（3）=-0.04；H（4）=-44.88； 1.III、结果讨论

1.对比matlab中的巴特沃兹模型的降增益和使用matlab计算参数所设计的滤波器的散射参数，结果在误差范围内一致（降增益在小数点后四位才出现差别）。

2.对比使用matlab计算参数所设计的滤波器与使用FilterSolutions设计的滤波器，前者的通带稍有偏移，而后者则完全满足设计要求。

IV、备注

%--------程序1：求解所需滤波器的级数-----------f1=1.9;%通带截止频率 f2=3.2;%通带截止频率 f3=4;%阻带截止频率 RL=20;%通带回波损耗 As=20;%阻带最小抑制 %技术指标

fc=sqrt(f1*f2);W=(f2-f1)/fc;f11=1/W*(f1/fc-fc/f1);f22=1/W*(f2/fc-fc/f2);f33=1/W*(f3/fc-fc/f3);%频率换算 LA=-10*log10(1-10^(-RL/10));%求解衰减

e=10^(LA/10)-1;N=ceil((log10((10^(As/10)-1)/e)/(2*log10(f33/f22)))/2)*2;%求解级数

sprintf('所需滤波器的级数为:%dn',N)； %----------程序2：绘制S11和S21的图像 a=[0.390 1.111 1.663 1.962 1.962 1.663 1.111 0.390 ];%低通原型的元件参数 f1=1.9;f2=3.2;f3=4;%技术指标

fc=sqrt(f1*f2);W=(f2-f1)/fc;Z0=50;L1=Z0*a(1)/(W*2*pi*fc);C1=W/(2*pi*fc*Z0*a(1));L2=Z0*W/(2*pi*fc*a(2));C2=a(2)/(W*2*pi*Z0*fc);L3=Z0*a(3)/(W*2*pi*fc);C3=W/(2*pi*fc*Z0*a(3));L4=Z0*W/(2*pi*fc*a(4));C4=a(4)/(W*2*pi*Z0*fc);L5=Z0*a(5)/(W*2*pi*fc);C5=W/(2*pi*fc*Z0*a(5));L6=Z0*W/(2*pi*fc*a(6));C6=a(6)/(W*2*pi*Z0*fc);L7=Z0*a(7)/(W*2*pi*fc);C7=W/(2*pi*fc*Z0*a(7));L8=Z0*W/(2*pi*fc*a(8));C8=a(8)/(W*2*pi*Z0*fc);%换算带通元件参数 for p=1:6000 fff(p)=p/1000;A=zeros(2,2);g1=((2*pi)*fff(p)*L1-1/((2*pi)*fff(p)*C1));g2=((2*pi)*fff(p)*C2-1/((2*pi)*fff(p)*L2));g3=((2*pi)*fff(p)*L3-1/((2*pi)*fff(p)*C3));g4=((2*pi)*fff(p)*C4-1/((2*pi)*fff(p)*L4));

g5=((2*pi)*fff(p)*L5-1/((2*pi)*fff(p)*C5));g6=((2*pi)*fff(p)*C6-1/((2*pi)*fff(p)*L6));g7=((2*pi)*fff(p)*L7-1/((2*pi)*fff(p)*C7));g8=((2*pi)*fff(p)*C8-1/((2*pi)*fff(p)*L8));A=[1,i*g1;0,1]*[1,0;i*g2,1]*[1,i*g3;0,1]*[1,0;i*g4,1]*[1,i*g5;0,1]*[1,0;i*g6,1]*[1,i*g7;0,1]*[1,0;i*g8,1];%求解A矩阵 A11(p)=A(1,1);A12(p)=A(1,2);A21(p)=A(2,1);A22(p)=A(2,2);end s21=20*log10(abs(2./(A11+A12/Z0+Z0*A21+A22)));s11=20*log10(abs((A11+A12/Z0-Z0*A21-A22)./(A11+A12/Z0+Z0*A21+A22)));%求解S11和S21 figure(1)plot(fff(950:100:6000),s11(950:100:6000),'r',fff(950:100:6000),s21(950:100:6000),'b');title('S11和S21的图像');xlabel('频率f(GHz)');ylabel('幅值（dB）');legend('S11','S21');%-------------------程序3：用matlab库函数看波特图------------------------------

[Z,P,K]=buttap(N);%用巴特沃斯模型 ff=zeros(1,6000);f=zeros(1,6000);for n=1:6000 ff(n)=n/1000;f(n)=1/W*(ff(n)/fc-fc/ff(n));hs1(n)=K;for m=1:N hs1(n)=hs1(n)/(i*f(n)-P(m));end hs2(n)=10*log10((abs(hs1(n)))^2);%求解增益 end figure(2)plot(ff(1000:6000),hs2(1000:6000));%绘出波特图 title('matlab库函数得到的波特图');xlabel('频率f(GHz)');ylabel('增益（dB）');

关于FilterSolutions的使用，如图8设置：

图8 FilterSolutions的使用

V、电磁兼容应用实例介绍

1、变电站的接地应用

变电站，尤其是超高压变电站内的电磁环境很恶劣。因此，一些变电站内的二次设备，特别是其中的电子微电子设备，例如微机监测、监控和继电保护装置，常常受到各种电磁干扰而误动、拒动、甚至损坏。近年来随着新型电子元件和大规模、超大规模集成电路的普遍开发和广泛应用，二次电子设备日趋高速化、宽带域化和高密度化，其信号电平越来越低，对电磁干扰更加敏感，对外界电磁环境的要求更加苛刻。因此，研究如何提高变电站二次电子设备的抗干扰水平，对于保证现代电力系统的安全可靠运行，加速新型电子和微电子设备在电力系统中的推广应用，促进超高压变电站的现代化、自动化和智能化进程，都有着重要的意义。接地是提高电子设备电磁兼容性（ＥＭＣ）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，甚至使二次电子设备无法正常工作。电子设备中的许多地方需要接地，不同的接地有不同的目的和特点，不同类型的二次设备对接地有不同的要求。电子设备中的“地”通常有两种含义：一种是指“大地”，另一种是指“系统基准地”。二次电子设备接地的目的通常有两个，其一是为了安全，即保护操作人员免于触电；其二则是为了抑制干扰。接地之所以能抑制干扰，其根本原因在于地电位的相对稳定性。一旦接地点选取不当或接地回路选取和设计欠佳时，接地系统各接地点之间就会因相对电位差的形成而产生差模干扰。

2、电路仪器机柜的屏蔽应用

某系统为机柜、机箱式结构，其中控制部分为机箱结构，子板总线板结构，子板均安装面板。做静电试验时，接触放电＋5.5kv时，对主板面板及左右相邻的面板进行静电试验时，控制板重启或死机，后来在控制板附近的面板之间安装指形簧片，系统在接触放电±6.6kv时运行正常。现在很多系统都是机箱结构，即控制板、采集板、驱动板等都安装在同一机箱中，进行数据交换与控制。安装完成后各电路板会有一定的缝隙，静电脉冲通过面板缝隙，分布电容向主板耦合，使电源失真或控制发生故障系统重启、死机。在面板之间安装指形簧片，使机箱成为一个良好的屏蔽体，由于电荷的“趋肤效应”，当有静电干扰时，静电会沿着表面

泄放至大地，对内部电路的影响减小或者消失。

屏蔽机柜对机柜的缝隙和门都进行了处理，缝隙处安装导电簧片，门与机柜接触位置安装导电布衬垫，提高机柜的屏蔽效能，提高机柜整体的抗干扰性，群脉冲干扰的实质是对线路分布电容能量的积累效应，当能量积累到一定程度时就可能引起线路（乃至设备）工作出错。通常测试设备一旦出错，就会连续不断的出错，即使把脉冲电压稍稍降低，出错情况依然不断的现象加以解释。脉冲成群出现，脉冲重复频率较高，波形上升时间短暂，能量较小，一般不会造成设备故障，使设备产生误动作的情况多见。

3.信号电缆抗干扰接地及多媒体系统集成中接地

电磁兼容性(EMC)是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求而工作的能力。包括电子系统与周围其它电子系统之间在电磁环境中互相兼顾而相容的能力以及在自然环境中按照设计要求而工作的能力。随着现代电子技术的飞速发展,电子系统组成越来越庞大,各种小信号、大信号;高频、低频;模拟、数字信号并存，电子设备工作的电磁环境非常复杂，电磁兼容性问题已成为电子系统设计过程中不容忽视的问题。为了提高电子设备的电磁兼容性能 ,通常采取去耦、滤波、整形、屏蔽、接地、选材、布局等各种技术手段以达到消除或抑制电磁干扰的目的，其中，正确的接地是EMC设计中的重要环节。

在多媒体应用环境中，各种电路布线错综复杂，而这些电路之间经常会相互影响。接地不仅可以解决多媒体应用环境系统集成中系统的安全问题外，还对噪声抑制与衰减有很大的影响。

VI、参考文献

[1]徐敏锐，王锡良等.2010.微波网络及其应用.北京.科学出版社

[2]赵显升，杨显清等.2012.电磁兼容原理与技术.北京.电子工业出版社

第三篇：电磁兼容原理论文

电磁兼容原理、技术及应用

设计论文

电磁兼容性屏蔽

系

别

滨江电子信息工程系

专业名称

电子信息

班级名称

电子信息<三>班

学生姓名 陈贵龙学号 20082305924 指导教师

吴大中 职称 高级教师

论文设计时间

2010年12月20日－2010年12月26日 摘要 本文简单介绍了广义的电磁屏蔽设计基本思路和实现方法 关键词 电磁兼容性 电磁屏蔽设计 电磁屏蔽材料和屏蔽方法 一.引言

电子设备工作时，会受到各种电磁干扰(Electro-magnetic Interference)，包括自身的干扰和来自其它设备的干扰，同时也会对其它设备产生电磁干扰。电磁干扰若超过了设备的允许值，就会影响设备的正常工作。电磁屏蔽有2个目的，一方面能防止干扰源对设备或系统内部产生有害影响，另一方面也可以防止设备或系统内有害的电磁辐射向外传播。为了满足这些设备对电磁干扰屏蔽的需要，在过去的几年中人们开发了大批新的改良的产品。根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为以下3大类：电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽。当干扰源产生的干扰是以电压形式出现时，干扰源与电子设备之间就存在容性电场耦合，可将其视为分布电容间的耦合。为消除或抑制这种干扰，要进行电场屏蔽。其设计应遵从的原则是：(1)屏蔽体要尽量靠近受保护物，而且屏蔽体的接地必须良好；(2)屏蔽效果的好坏与屏蔽体的形状有着最直接的关系。屏蔽体如果能够做成全封闭的金属盒最好，但在工程实践中还需要根据实际情况而定；(3)屏蔽体的材料要以良导体为好，对厚度没有严格的要求，只要有足够的强度即可。(1)磁场屏蔽

当干扰源以电流的形式出现时，此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。此时，为了抑制干扰，要施行磁场屏蔽。磁 场屏蔽机理主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻，对磁通起着分路的作用，从而使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。

总之，对于磁场屏蔽来讲：(1)当电磁场干扰源的频率较高时，利用高电导率、低电阻率的金属材料中产生的涡流反向磁场，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。(2)当电磁场干扰源的频率较低时，要采用高磁导率的材料，构成低磁阻通路，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去，使大部分磁场被集中在屏蔽体内。(3)在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

(2)电磁场屏蔽

单纯的电场或磁场干扰源是很少见的，通常所说的电磁干扰是指电场和磁场同时存在的高频电磁场干扰。电磁场屏蔽用于抑制干扰源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰，它必须同时屏蔽电场和磁场，通常采用电阻率小的良导体材料，空间干扰电磁波在入射到金属体表面时会产生反射和吸收，电磁能量被衰减，从而起到屏蔽作用。

静电屏蔽与静磁屏蔽很容易采取良导体材料实现，但在交变电磁场中，电场和磁场总是同时存在于同一空间的，因此必须同时考虑电场和磁场的屏蔽。然而，由于频率的不同，交变电磁场的干扰效应区也不同，实际中应区别对待。二.材料的选择

对于屏蔽体来说，所选择的材料的类型对其性能和成本影响极大。在设计屏蔽体时有一点是重要的，就是要深入了解普通使用的不同屏蔽合金的特性。对这些不同性能的理解就可使你选择合适的材料，去满足目标要求。

磁屏蔽目的：通常是保护电子线路免于受到诸如永磁体、变压器、电机、线圈、电缆等产生磁场的干扰，当然屏蔽强的磁干扰源使它免于干扰附近的元器件功能也是一个重要的应用目的。磁屏蔽材料参数及材料划分：磁屏蔽体由磁性材料制成，衡量材料导磁能力的参数是磁导率，通常以数字来表示相对大小。真空磁导率为1，屏蔽材料的磁导率从200到350000；磁屏蔽材料的另一个重要参数是饱和磁化强度。磁屏蔽材料一般分为三类，即高导磁材料、中导磁材料和高饱和材料

高饱和磁导率材料的磁导率在80000-350000之间，经热处理后其饱和场可达7500Gs；中磁导率材料通常和200-50000，饱和场可达18000-21000Gs。为提高导电材料的磁场屏蔽效果，应采取如下措施：（1）使用良单体；（2）注意屏蔽体的结构设计，避免因开孔、缝隙等而影响涡流的流通回路，应减小孔缝的最大尺寸，从而提高屏蔽效果；（3）使屏蔽体有一定的厚度，一般要大于10倍的透入深度。在需要于极小空间内降低磁场时，典型上使用这些合金。在需要提供比要求更高屏蔽时，或是磁场强度较高场强时需要具有更高饱和值材料时，这些材料常被选中。在屏蔽目标仅需要稍微减少场强时，或是当场强足以使高磁导率屏蔽体饱和时，超低碳钢(ULCS)可能是最佳的选择。这些较低成本材料的碳含量典型小于0.01%；与其它钢相比，其有较高的磁导率和极优的饱和性能。这些材料具有较小的柔韧性，并比硅钢较容易制造，这就允许在大面积屏蔽项目中容易安装和以同样的方式加工出小型组件。ULCS可与高磁导率材料一起使用，以为需要高饱和保护和高衰减等级建立最佳的屏蔽体。

对于低温用的屏蔽体，Cryoperm10为一种最佳选择。与Mumetal一样，C ryoperm10也是一种高磁导率镍铁合金，它是经特殊加工而成的，以提供在降低温度时磁导率增加。标准的屏蔽合金（比如Mumetal）在低温时就失去了其大部分磁导率。但是Cryoperm10可在77.3到4.2°K时的磁导率却增加10倍。

由于材料的成本占屏蔽体价格的一半，所以使用较薄的尺寸能满足所要求的屏蔽特性和结构性能是最好了。厚度为0.002到0.010英寸的箔材是最低成本的选择。这些箔材能以同等的化学组分和性能特性获得，并可作为标准的以镍为基础的和ULCS材料。

设计低成本屏蔽体的最重要的一步，就是对这些典型屏蔽材料特性及其对屏蔽性能影响的了解。一旦合适的材料被选中，其重点要集中于基本的设计考虑，以使其不但性能最佳，而且对成本的影响最小。三．设计考虑因素

屏蔽体的尺寸在屏蔽效率和成本方面的重要性极大。屏蔽体的有效半径越小，其整体性能就越好。但是，设计屏蔽体的目的是使其包络试图屏蔽的组件和空间，并应该靠得很近。由于材料占屏蔽体设计的大部分成本，因此较小屏蔽体就可以在较低成本下获得较优的性能。

每当有可能，屏蔽体应与所有壁靠近，以避免场泄漏。这种结构（即使是矩形）也是最接近于圆形的，它可以建立一个半闭合的磁路。另外，全部箱体可在所有轴上获得屏蔽特性，这样就可以保证最好的屏蔽性能。当特殊的性能和进出口需要时，可移动的盖板、罩和门均可组合到屏蔽体设计中去。

利用盖板、罩和门时或使用两块或多块板构建屏蔽体时，在多块板间保持磁连续性和电接触是很重要的。可通过机械式（利用磨擦组件）或焊接保持磁连续性。在拐角或过渡连接，使用焊接可获得最佳性能。维持表面间的连续性就可以保证磁力线连续沿其低磁阻路径前进，这样可以提高屏蔽效能。在交流场，保持磁连续性就允许较高的感应电流屏蔽，在直流场，对于适当的磁力线分路，连续性也是重要的。

新型屏蔽结构和常用材料 由铝、钢、铜组合的屏蔽体，对电磁波有很大的反射损耗，所以只适用电屏蔽。电屏蔽体一般对各种频率都具有良好的电屏蔽作用。铁和高导磁率的合金体则对磁场波有很大的吸收损耗，所以用它们做成的屏蔽体，适合用在磁屏蔽环境。如果 条件允许可用不锈钢制造具有很高可靠性的电磁屏蔽机壳。当设备处于机械应力下时，防倾斜拐角有助于机壳保持机械性能的完整性和屏蔽效能。安装在凹槽上的板子，它的连续导电性和屏蔽效能由铍铜合金的弹性屏蔽垫圈来保证。在通信、计算机、自动化、医疗等商用电子设备上选择最有效的电磁屏蔽衬垫时，通常可以考虑以下三种衬垫类型：导电橡胶、导电布、铍铜指簧。依据设备的不同需要，这几种类型的衬垫可提供不同程度的电磁屏蔽，适合不同的形状和环境密封的要求。现在流行新型的屏蔽材料还有导电塑料、活化导电镀膜塑料、发泡铝、发泡镍、超微晶纳米晶合金、镍基/钴基非晶态合金、坡莫合金箔带等等。

多重屏蔽 多重屏蔽的原则是：各屏蔽层之间不能连接在一起，其间应该隔开空气或者填充其他介质。否则就失去多层屏蔽的作用；各层屏蔽体的材质也不应该相同。除了要考虑磁导率外，还要考虑饱和电平。有的时候由于需要不得不对系统/分系统进行双重甚至更多层的电磁屏蔽。有些系统设备内部电磁环境非常恶劣，使得对外壳屏蔽效能的要求也就很高。所以，在设备的内部的局部，如：PCB、电源的输入输出滤波、屏蔽部分辐射严重的元器件、适当地采用隔离电路、缩短引线、用接地平面代替接地回路的引线、使用符合EMC相公标准要求的器件等等。一般设备中最大的干扰源是振荡电路，这种电路应该用辅助分屏蔽体封闭后再装入系统主屏蔽体中。这些分屏蔽体和主屏蔽箱内、外屏蔽体/其他分屏蔽体之间除了一点必要的连接外（须经过滤波器来控制出入口），其他必须隔绝 在设计过程早期就应考虑这些问题，可使这些主要设计参数对屏蔽体的成本影响较小。但是，这些因素要比材料本身对屏蔽体性能的影响要大。这样，在设计屏蔽体时，最先保证这些基本参数通常是需要的。

四.磁屏蔽的解决方案

磁屏蔽的定义：为减少齿部和压板(压圈)上漏磁通集中现象，以降低齿压板和边端铁心的温度，在铁心外侧和铁心压板之间设有的阶梯形的锥形叠片铁心。用来吸收漏磁通的磁分路。

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。五.屏蔽的目的、原理

屏蔽的目的：(1)限制内部产生的辐射超出某一区域；（2）防止外来的辐射进入某一区域。

屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽3种。按其屏蔽体结构可分为完整屏蔽、不完整屏蔽及编织带屏蔽。1.电场屏蔽

电场屏蔽的目的是消除或抑制静电或交变电场与被干扰电路的电耦合。电场屏蔽有分静电场屏蔽和交变电场屏蔽。①静电场屏蔽

导体置于静电场中并达到静电平衡后，该导体是一个等位体，内部电场为零，导体内部没有静电荷，电荷只能分布在导体表面。若该导体内部有空腔，空腔中也没有电场，因此，空腔导体起到了隔绝外部静电场的作用。若将带电体置于空腔内部，会在空腔导体表面感应出等量电荷，如果把空腔导体接地，则不会在导体外部产生电场，可以起到隔绝内部电荷的作用。

实现静电场屏蔽，需要满足两个条件：（1）有完整的屏蔽体（2）屏蔽体良好接地 ②交变电场屏蔽

在交变电场情况下，导体间的电场感应是通过耦合电容起作用，为了减少这种影响，就要减少耦合电容，其中的一个方法就是对被干扰电路采取屏蔽措施。2.磁场屏蔽 磁场屏蔽的目的是消除或抑制恒定磁场或交变磁场与被干扰回路的磁偶合。通常，可以利用导磁材料和导电材料两种方法进行屏蔽。磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽，其效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽要差的多。

（1）利用高导磁材料进行磁场屏蔽

（2）利用导电材料产生反向的抵消磁场来实现磁场屏蔽 3.电磁场屏蔽

电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁波在空间传播。电磁波在穿越屏蔽体时，会产生反射和吸收，导致磁场能量衰减。

电磁场屏蔽措施：（1）使用良导体（2）使屏蔽体有一定的厚度，以抑制电磁场，一般厚度要大于10倍的透入深度；（3）避免因开孔、缝隙等引起的屏蔽效果下降，孔缝的最大尺寸一般应小于最高频率电磁波波长的1/20。

六．屏蔽体设计原则与注意事项

屏蔽体的实际应用很广，包括专门的屏蔽室、设备的外壳或机箱、设备内部敏感单元的屏蔽盒及各种屏蔽线缆等。不同设备各自特点及不同工作环境，对屏蔽的要求不同，屏蔽体的设计也各有特点，但其基本的设计原则和处理方法是一致的。

一、屏蔽体设计原则

良好的屏蔽体设计应当根据屏蔽性能要求及实际情况选取最经济、有效的设计方案。为此，应当考虑以下原则： 1.明确电磁骚扰源及敏感单元 2.大致确定屏蔽体的屏蔽效能 3.确定屏蔽方式 4.进行屏蔽完整性设计

二、穿透和开口注意事项

1.要注意由于电缆穿过机壳使整体屏蔽效能降低的程度。典型的未滤波的导线穿过屏蔽体时，屏蔽效能降低30dB以上。

2.电源线进入机壳时，全部应通过滤波器盒。滤波器的输入端最好能穿出到屏蔽机壳外；若滤波器结构不宜穿出机壳，则应在电源线进入机壳出专为滤波器设置一隔舱。

3.信号线、控制线进入/穿出机壳时，要通过适当的滤波器。具有滤波插针的多芯连接器适于这种场合使用。

4.穿过屏蔽体的金属控制轴，应该用金属触片、接地螺母或射频衬垫接地。也可不用接地的金属轴，而用其它轴贯通波导截止频率比工作频率高的园管来做控制轴。

5.必须注意在截止波导孔内贯通金属轴或导线时会严重降低屏蔽效能。

6.当要求使用对地绝缘的金属控制轴时，可用短的隐性控制轴，不调节时，用螺帽或金属衬垫弹性安装帽盖住。7.为保险丝、插孔等加金属帽。

8.用导电衬垫和垫圈、螺母等实现钮子开关防泄漏安装。9.在屏蔽、通风和强度要求高而质量不苛刻时，用蜂窝板屏蔽通风口，最好用焊接方式保持线连接，防止泄漏。

10.尽可能在指示器、显示器后面加屏蔽，并对所有引线用穿心电容滤波。

11.在不能从后面屏蔽指示器/显示器和对引线滤波时，要用与机壳连续连接的金属网或导电玻璃屏蔽指示器/显示器的前面。对夹金属丝的屏蔽玻璃，在保持合理透光度条件下，对30～1000m的屏蔽效能可达50～110dB。在透明塑料或玻璃上镀透明导电膜，其屏蔽效果一般不大于20dB。但后者可消除观察窗上的静电积累，在仪器上常用。

七．总结

屏蔽是降低设备电磁辐射干扰方法的主要一种，在屏蔽的同时也应该注意滤波和接地的重要性。如使用平衡变压器、接地、隔离变压器、铁氧体磁环、光电耦合器、减小公共地的阻抗、减小互联电缆的环路面积、对电缆进行分组、将带宽减小到必要的程度、减小输入阻抗、减小电路的环路面积、将敏感器件屏蔽起来、使用瞬间干扰抑制器件、改变工作频率、PCB电磁兼容布线等设计合理，就会对屏蔽效能要求甚少，有时候不屏蔽就可以满足性能要求。

第四篇：电磁兼容设计及其应用

电磁兼容设计及其应用

摘要：以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景，简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解，提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法，并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。

关键词：电磁兼容；抗干扰措施；滤波手段；屏蔽；接地方法

0 引言

电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会，随着电子技术、计算机技术的发展，一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加，而且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐增大，灵敏度提高，联接各种设备的电缆网络也越来越复杂，因此，电磁兼容问题日显重要。基本概念和术语 1．1 电磁兼容性定义

所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响，在电磁方面相互兼容的状态。IEEE C63．12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。1．2 电磁干扰三要素

一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式：

式中：G为噪声源强度；C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素；I为受干扰设备的敏感程度。

G，C，I这三者构成电磁干扰三要素。电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施，归纳起来就是：抑制电磁干扰源。切断电磁干扰耦合途径；降低电磁敏感装置的敏感性。

1．3 地线的阻抗与地环流 1．3．1 地线的阻抗

电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻，当频率达到10 MHz时，它的阻抗是直流电阻的1 000～100 000倍。因此对于射频电流，当电流流过地线时，电压降是很大的。为了减小交流阻抗，一个有效的办法是多根导线并联，以减少和地线之间的电感。当两根导线并联时，其总电感L为：

1．3．2 地环流

由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压。这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的，因此成为地环路干扰，如图1所示。

式中：L1是单根导线的电感；M是两根导线之间的互感。

1．4 公共阻抗干扰 1．4．1 公共阻抗耦合定义

当两个电路共用一段地线时，由于地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的影响。这样一个电路中的信号会耦合到另一个电路，这种耦合称为公共阻抗耦合，如图2所示。

1．4．2 消除公共阻抗耦合措施

消除公共阻抗耦合的途径有两个，一个是减小公共地线部分的阻抗，另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线，一般要避免强电电路和弱电电路共用地线，数字电路和模拟电路共用地线。电磁干扰的抑制方法

电磁干扰的抑制方法很多，基本方法有三种，即接地、屏蔽和滤波。每种方法在电路与系统的设计中各有独特作用，但在使用上又是相互关联。如良好的接地可降低设备对屏蔽和滤波的要求，而良好的屏蔽也能降低对滤波的要求。2．1 接地

接地从表面上看是十分简单的事情，实际上是最难的技术。造成这种情况的原因是对于接地没有一个很系统的理论或模型，因此接地设计在很大程度上依赖设计师的直觉，依赖他对“接地”这个概念的理解程度和经验。2．1．1 接地的分类

根据使用功能的不同，可以把接地分成如下几种形式：

(1)安全接地：使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地，否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时，会因为漏电而导致电击伤害。

(2)雷电接地：设施的雷电保护系统是一个独立系统，由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与安全接地接在一起。雷电放电接地仅对设施而言，设备没有这个要求。

(3)电磁兼容接地：出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：

屏蔽接地 为了防止由电路之间的寄生电容产生的相互干扰，必须进行隔离和屏蔽，用于隔离和屏蔽的金属必须接地。

滤波器接地 滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时，这些电容就处于悬浮状态，起不到旁路的作用。

噪声和干扰抑制 对内部噪声和外部干扰的控制，应将设备或系统上的某些点与地相连，从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

电路参考 电路之间信号要正确传输，必须有一个公共电位参考点，这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

一般在设计要求时仅明确安全和雷电防护接地的要求，其他均隐含在用户对系统或设备的电磁兼容要求中。2．1．2 设备的信号接地

设备的信号接地，是以设备中某一点或一块金属薄板来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。

实际应用中有几种基本的信号接地方式，即浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

(1)浮地

采用浮地的目的是将设备与公共接地系统，或可能引起环流的公共导线隔离开。浮地的最大优点是抗干扰性能好。缺点是由于设备不与公共地相连，容易在两者间造成静电积累，当电荷积累到一定程度后，在设备地与公共地之间的电位差可能引起剧烈的静电放电，而成为破坏性很强的干扰源。一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻，用以释放所积聚的电荷。实现设备的浮地可采用变压器隔离或光电隔离。

(2)单点接地

单点接地是指在一个电路或设备中只有一个物理点被定义为接地参考点，凡需要接地的点都被接至这一点，如图3所示。对一个系统，如采用单点接地，则系统中的每个设备都有自己的单点接地点，然后各设备的“地”再与系统中惟一指定的参考接地点相连。

单点接地的缺点是当系统工作频率很高时，以致信号的波长可与接地线长度相比拟时(如达到1／4波长)，接地线就不能作为一根普通连接线考虑，它会呈现某种电抗效应，使接地效果不理想，此时可以采用多点接地的方法。

(3)多点接地

多点接地指设备中凡需要接地的点都直接接到距它最近的接地平面上，以便使接地线最短，如图4所示。这里说的接地平面可以是设备的底板、专用接地母线，甚至是设备的机架。

多点接地的优点是简单，凡需要接地的点都可以就近接地，由于接地电感的减小，使地线上的高频噪声大为减少。所以多点接地在高频下使用效果更佳。

单点接地与多点接地的分界常以流通信号波长λ的0．05倍为界，凡单点接地线长度达到0．05λ以上时，就应当用多点接地。2．1．3 设备的接大地

(1)设备的接大地

实际应用中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还要将设备的信号地、机壳与大地连在一起，并以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的有三个：

①设备的安全接地，保证了操作人员的安全；

②释放机箱上所积聚的电荷，避免因电荷积聚使机箱电位升高，造成电路工作的不稳定；

③避免设备在外界电磁环境的干扰下造成设备对大地的电位发生变化，引起设备工作的不稳定。

如能将接地与屏蔽、滤波等技术配合使用，对提高设备的电磁兼容性可起到事半功倍的作用。

(2)接大地的方法与接地电阻

判断接大地有效性的重要指标是接地电阻。接地电阻除与接地电极的制作方式有关外，也和大地自身的性质有关。

正确的接大地方法是用直径1～2 cm的铜棒(长2～4 m)打入地下，深度在2 m以上。一根铜棒的接地电阻在25 Ω左右，这对一些小功率电气设备已经够用。若要达到更小的接地电阻，可增加铜棒附近地域的盐分和水分，还可将几根铜棒互连成网。一般接地电阻以10 Ω为设计目标。2．2 屏蔽

用金属材料将设备内部产生噪声的区域封闭起来的方法称为屏蔽。屏蔽能有效抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制设备内部的辐射电磁能越出某一区域；二是防止外部的辐射电磁能进入设备内部。

按屏蔽所起的作用可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。2．2．1 电场屏蔽

电场屏蔽就是用导体将噪声源(或被屏蔽物体)包围起来，然后接地，以达到屏蔽的目的。由于导体表面的反射损耗很大，很薄的材料(铝箔、铜箔)也有很好的屏蔽效果。另外，机箱上即使有缝隙，也不会产生太大的影响。2．2．2 磁场屏蔽

磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽，其屏蔽效果比电场的屏蔽要困难得多。

磁场屏蔽的主要原理是利用屏蔽体的高导磁率、低磁阻特性对磁通所起的磁分路作用，使屏蔽体内部的磁场大大削弱。当要屏蔽外部强磁场时，要求外层屏蔽体选用不易磁饱和的材料，如硅钢等；内层则用容易达到饱和的高导磁材料。反之，屏蔽体的材料使用次序也需颠倒过来。两层屏蔽体在安装时要注意彼此间的磁路绝缘。若屏蔽体无接地要求，可用绝缘材料作支撑；如要求接地，可用非铁磁材料的金属作支撑。2．2．3 电磁场屏蔽

电磁场屏蔽的目的是要阻止电磁场在空间传播。

电磁场屏蔽可采用如下方法：

反射 金属表面对电磁波的反射作用。

吸收 电磁波在进入屏蔽体内部时，会被屏蔽体金属所吸收。

反射和吸收 电磁波透过金属到达屏蔽体另一表层时，在金属与空气交界面上会再次形成反射，重返屏蔽体内部，结果在屏蔽体内部形成多次反射和吸收现象(当然最终还会有少量电磁波透过屏蔽体而进入被保护空间)。

因此，电磁屏蔽是基于金属材料对电磁波的反射和吸收两个作用来完成的。2．3 滤波

针对不同的干扰，应采取不同的抑制方法和器件，下面对不同的抑制器件分别作简要叙述。

2．3．1 专用供电线路

只要通过对供电线路进行简单处理就可以获得一定的干扰抑制效果。例如在三相供电系统中把一相作为干扰敏感设备的供电电源；把另一相作为外部设备的供电电源；再把第三相作为常用测试仪器或其他辅助设备的供电电源。这样可减少设备之间的相互干扰，同时也有利于三相平衡。在现代电子系统中，由于配电线路中非线性负载的使用，造成线路中谐波电流的存在，而谐波分量在中线里不能相互抵消，而是叠加，因此尽量采用较粗的中线，以减小线路阻抗，降低干扰。2．3．2 瞬变干扰抑制器件

瞬变干扰抑制器件包括气体放电管、金属氧化物压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和固体放电管等多种。其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸收二极管的工作原理与普通的稳压管类似，是箝位型的干扰吸收器件；而气体放电管和固体放电管是能量转移型干扰吸收器件。结语

本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验，是工程实践中的经验总结，所提出的一些观点，难免有一些不完善之处，恳请各位同行批评指正。

第五篇：电磁兼容原理与技术复习提纲

《电磁兼容原理与技术》复习提纲

第1章

电磁兼容技术概述

1.电磁波辐射继水源、大气和噪声之后成为第四大环境污染源。2.名词解释：EMC P5 3.电磁兼容三要素：电磁骚扰源、传输途径和敏感设备 4.电磁干扰源的分类：P7 5.电磁兼容性分析方法通常分为三种：问题解决法、规范法和系统法。6.电磁兼容技术的认证：

2001年12月，中国发布《强制性产品认证管理规定》，即3C认证，欧洲、欧共体：CE认证

美国市场：FCC相关电磁兼容测试 第2章

电磁兼容理论基础

一、电路相关知识：电路是由若干电气器件或设备按一定的方式和规律组成的总体，它构成电流的通路。

1.在直流电路中理想电感元件相当于短路。

2.电压随时间变化（如交流）越快，电流就越大，如果电压不随时间变化（即直流），电流为零，这时电容器相当于开路，故电容器有隔“直”通“交”之说。

二、磁路相关知识：磁通（磁力线）所通过的闭合路径称为磁路。1.用来衡量物质导磁能力的物理量称为导磁率，用μ来表示。

2.所有物质根据磁性分为三大类：顺磁质、反磁质和铁磁质。磁性大小根据物质的磁导率的大小μ来表示，规定真空时μ=1。顺磁质的导磁率略大于真空，如空气、镁、铝等；反磁质的导磁率略小于真空，如水，玻璃，铍等；铁磁质属于顺磁质，它们的导磁率很大，如铁、镍等磁性合金。P29 3.磁性材料的磁性能：P30 磁化过程：图2—17 4.分贝的概念及应用：课后习题1：P36 第3章

干扰耦合机理

1.传导耦合包括通过导体间的电容及互感而形成的干扰耦合。

2.电容性耦合模型等效电路及计算：课后习题3：P66，要求会计算三种情况下的感应电压。3.屏蔽对电感性耦合的影响：

导体2外加屏蔽体：单点接地或不接地，屏蔽层对磁场耦合没有任何影响；两端接地，频率很低时，电感耦合与无屏蔽相同，频率较高时，感应电压保持一个常数，有所减小，屏蔽有效果。

导体1外加屏蔽体：单点接地或不接地，屏蔽层对磁场耦合没有任何影响；两端接地，频率很低时，屏蔽体电流小不足以抵消干扰电流的磁场，屏蔽效果不好，频率较高时，屏蔽体电流磁场抵消干扰电流的磁场，屏蔽效果好；可将屏蔽体一端接地，一端与负载连接。4.课后习题2：P66，电容性耦合和电感性耦合的区别是什么？

电感性耦合干扰电压串联于受害电路上，而电容性耦合干扰电压是并联于受害电路上。对于电容性耦合干扰，可用降低受害电路的负载阻抗来改善干扰情况，而对于电感性耦合，其干扰情况与电路负载无关。5.分布参数电路的基本理论：

在低频时，或者说当波长远大于线长时，分布参数对线上传输的电流、电压的影响很小，而把电路作为集总参数电路来处理；当频率很高，线长和波长可以相比较时，线上的分布参数对电流、电压的影响很大，此时需要用分布参数理论来研究。6.辐射耦合：

（1）研究电磁辐射，最简单的是电偶极子和磁偶极子的辐射，电偶极子是指一根载流导线，它的长度与横向尺寸都比电磁波长小得多，而直径远小于波长的小环天线可作磁偶极子处理。（2）近场区与远场区的特性：P62-63（3）辐射骚扰通常存在4种主要耦合途径：天线耦合、导线感应耦合、闭合回路耦合和孔缝耦合。

第4章

滤波技术

1.一般来说，电容的作用：通交流，阻直流，通高频，阻低频，具体的应用如：旁路、去耦、储能、滤波等。

2.由电容等构成的滤波器的类型：

按滤波原理分：反射式，吸收式 按工作条件分：有源，无源

按频率特性分：低通、高通、带通、带阻 以反射式、吸收式滤波器举例：

反射式滤波器：低通、高通、带通、带阻

吸收式滤波器：电缆滤波器、滤波连接器、铁氧体磁环、穿芯电容器

3.电磁干扰滤波器其工作方式有两种：一种是不让无用信号通过，并把它们反射回信号源，另一种是把无用信号在滤波器里消耗掉。滤波器按工作方式可分为反射式滤波器和吸收式滤波器。

4.滤波器插入损耗的计算：P69课后习题3：P94 5.凡满足倒转原则的低通滤波器可以很方便地变成所需要的高通滤波器，倒转原则就是将低通滤波器的每一个线圈换成一个电容器，而每一个电容器换成一个线圈，就可变成高通滤波器。

6.吸收式滤波器是由有耗元件构成的，它通过吸收不需要成分的能量转化为热能来达到抑制干扰的目的。实际使用中是将铁氧体一类物质制成柔软的磁管，可以在绝缘或非绝缘的导体上滑动，这种磁管称为电磁干扰抑制管。

7.铁氧体磁环电路插入损耗的计算：P76 式（4-7）8.电源线上呈现的干扰可分为共模及差模两种，共模干扰是载流导体与参考地之间不希望有的电位差，差模干扰是两个载流导体之间不希望有的电位差。

9.课后习题6、7：P94-95 实际电容器和实际电感的等效电路和频率特性图，并分析其在实际应用中对滤波特性的影响。

10.共模扼流圈对于两根导线上方向相同的共模干扰电流会呈现较大的电感，因此对共模干扰电流有抑制作用，而对差模电流没有影响。11.铁氧体EMI抑制元件：P90-92（客观题）

12.铁氧体的等效电路在低频时是一个电感，高频时是随频率变化的电阻。第5章

屏蔽技术 1.电磁屏蔽原理：P96 2.电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。3.分析电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽工作原理：

电磁屏蔽的类型：电场屏蔽（静电场的屏蔽和交变电场的屏蔽）、磁场屏蔽（低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽）和电磁屏蔽，屏蔽原理如下：

(1)静电场的屏蔽：主动屏蔽时，球壳导体表面电位为零，静电场被封闭在金属球壳内；被动屏蔽时导体内部任何一点的电场为零，导体内部没有静电荷存在，电荷只能分布在导体的表面上。

(2)交变电场屏蔽：采用接地良好的金属屏蔽体将骚扰源产生的交变电场限定在一定的空间内，从而阻断了骚扰源至接收器的传输路径。屏蔽体必须是良导体（例如金、银、铜、铝等），屏蔽体必须有良好的接地。

(3)低频磁场的屏蔽常用高磁导率的铁磁材料（例如铁、硅钢片、坡莫合金等），其屏蔽原理 是利用铁磁材料的高磁导率对骚扰源的磁力线进行了集中分流，在空气中的漏磁通大大减少。(4)高频磁场的屏蔽：采用低电阻率的良导体材料，例如铜、铝等。其屏蔽原理是利用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场来达到屏蔽的目的，也就是说，利用了涡流反磁场对于原骚扰磁场的排斥作用，来抑制或抵消屏蔽体外的磁场。

(5)电磁屏蔽：频率较低时，干扰一般发生在近场，高压低电流源以电场为主，磁场分量可忽略，可以只考虑电场的屏蔽，而低压大电流干扰源则以磁场为主，电场分量可忽略，可以只考虑磁场的屏蔽。随着频率增高，电磁辐射能力增加，产生辐射电磁场，并趋向于远场干扰，电场、磁场均不能忽略，因而就要对电场和磁场同时屏蔽，由于集肤效应，电磁屏蔽体无须做得很厚，当频率在500KHz~30MHz范围内，屏蔽材料可选用铝，而当频率大于30MHz时，则可选用铝、铜、铜镀银等。

4.影响屏蔽的两大因素：一是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。

5.屏蔽材料：P114-117（客观题）6.屏蔽完整性：P118-121（客观题）

7.集肤效应：又叫趋肤效应，当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面流过，这种现象叫集肤效应。电流或电压以较高频率在导体中传导时，电子会聚集于导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中，频率越高，趋肤效用越显著。

8.电磁密封衬垫的材料种类有：导电橡胶、金属编织网、指形簧片、多重导电橡胶、螺旋管、导电布衬垫。

第6章

印制电路板PCB的电磁兼容设计

1.20H原则：所有的具有一定电压的印制电路板都会向空间辐射电磁能量，为了减小这个效应，印制电路板的物理尺寸应该比最靠近的接地板的物理尺寸小20H，其中H是两层印制电路板的间距。

2.3W原则：当两条印制线的间距比较小时，两线之间会发生电磁串扰，串音会使有关电路功能失常。为避免发生这种干扰影响，应保持任何线条间距不小于三倍的印制线条宽度，即不小于3W，W为印制线条的宽度。3.6.1-6.3（客观题）第7章

接地技术

1.地的简单分类：安全地和零电位地。

2.从电路参考点的角度考虑，接地的方式可以分为悬浮地、单点接地、多点接地、混合接地。3.设置安全地线的意义：（1）当绝缘被破坏时，安全地线能起保护作用（2）防止设备感应带电而造成电击（3）防止雷击事故。

4.可以通过以下方法安装接地装置：埋设铜板，打入地桩，钻孔法，埋设导线，地下管道。5.地线中的干扰分为：地阻抗干扰和地环路干扰。

6.减小地线干扰的措施：减小地线阻抗和电源馈线阻抗，正确选择接地方式和阻隔地环路。7.导体的射频电阻相关知识：

在直流情况下，电流在导体截面上均匀分布，导体的横截面积就是它的有效载流面积，对于射频（高频）电流，由于集肤效应，导体的有效载流面积远小于导体的几何截面积，所以导体的射频电阻要大于导体的直流电阻。

随着频率升高，导体半径越大，集肤效应越明显，导体的射频电阻将越大于导体的直流电阻。在工程上，用相互绝缘的多股漆包线代替单根导线绕制的射频电感线圈，以延缓射频电阻的增长。

截面积相同的导体，矩形截面的周长大于圆截面，而且宽厚比越大，截面周长越长，其等效半径越大，射频电阻越小，设备电线和搭接条采用扁铜带的原因就在于此。

在截面积一定的情况下，增加宽度可以减小导体的电感，因此无论从射频电阻还是电感角度考虑，采用宽厚比值大的扁铜带制作地线都是合理的。8.阻隔地环路的几种措施：变压器耦合、纵向扼流圈传输信号、同轴电缆传输信号、光耦合器、光缆传输信号、差分放大器。

9.屏蔽电缆的接地：屏蔽电缆由绝缘导线外面再包一层金属薄膜即屏蔽层构成，屏蔽层通常是金属编织网或金属箔。屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。屏蔽层接地产生的电场屏蔽：

如果屏蔽层不接地，由于面积比普通导线大，耦合电容也大，产生的耦合量也大，将比不用屏蔽电缆时产生更大的电场辐合。屏蔽层接地产生的磁场屏蔽：

如果屏蔽层不接地或只有一端接地，屏蔽层上无电流流过，电流经地面返回不起磁场屏蔽的作用；如果屏蔽层两端接地，电流经屏蔽层回流，当频率一定时，回流产生的磁场几乎和被屏蔽导线上流过电流产生的磁场大小相等，方向相反，因而互相抵消，抑制了骚扰源的向外辐射。

防静电技术

1.静电产生的几种形式：接触起电、破断起电、感应起电、电荷迁移

2.静电放电的几种类型：火花放电、电晕放电、刷性放电、场致发射放电、雷形放电 3.静电对电子产品的危害形式和特点？

4.生产过程中静电防护的主要措施为为静电泄露、耗散、中和、增湿、屏蔽与接地。5.静电接地方式有直接接地和间接接地。

6.电子制造过程中的静电防护的相关知识，如基本原则：（1）抑制静电荷的积聚（2）迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷，等等。

防雷相关知识

1.雷击造成的危害主要有四种：直击雷、雷电波侵入、感应过电压、地电位反击。

2.列举几种电涌保护器基本元件：放电间隙、气体放电管、压敏电阻、抑制二极管、扼流线圈、1/4波长短路器。

3.避雷针由三部分组成：接闪器、引下线和接地体。