电磁兼容原理小综述（五篇范例）

第一篇：电磁兼容原理小综述

电磁兼容技术的发展

电磁兼容(Electromagnetic Compatibility，简称EMC)一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，又互不干扰，达到兼容状态。这个概念有两层含义，第一是电气及电子设备要具有抵抗外界电磁干扰的能力；第二是电气及电子设备对外发射的电磁干扰不能超过一定的限值，要尽可能少。

电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术，其应用范围几乎涉及到所有用电领域。在当今信息社会中，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幅度增加，而且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐增大，信息传输速率提高，灵敏度提高，连接各种设备的网络也越来越复杂，因此，电磁兼容问题日渐重要。

我国每年都招收大量的电气工程类本科生和研究。其中本科生通过专业基础课程的学习，他们会具有一定的电路理论和电磁场理论知识，在他们中开展电磁兼容性人才的培养，无疑是获得大量从事电磁兼容性研究人员，普及电磁兼容性知识和技术的一个有效的途径。但是，电磁兼容性这个新兴学科，具有很强的学科综合性，涉及的知识面广，特别是大量引用和借鉴无线电技术的概念和术语，这使得电气工程类学生成为电磁兼容性研究人才具有一定的难度。这在电磁兼容学科的人才培养上必须给与足够的重视，给出有效的方法和对策。1.从电气工程类学生中培养电磁兼容性人才

电磁兼容学科的基础是电路理论及电磁场和电磁波理论。而电路原理、电磁场理论与电磁波等课程是电气工程类学生必修的课程，加上其他数理课程的学习，他们有学好电磁兼容学科知识的基础。但是，由于电磁兼容学科是从无线电干扰及抗干扰基础上发展起来的，借用了大量无线电学科中的概念、术语，仅有电路理论和电磁场和电磁波知识，只能说具备了进行电磁兼容性研究的先决条件。现在的电磁兼容学科所研究的问题，涵盖的领域变得十分广，包括环境电磁学，电磁场对人体的作用等方面，因此，还要有相关学科的知识。另外，还必须掌握电磁兼容性研究中所独有的研究、计算和分析方法。电磁兼容学科中包含的研究领域十分广泛，如电磁干扰机理及传播耦合理论、电磁兼容预测和分析、信息设备电磁泄露与防护技术研究等。电磁兼容课程的开设过去多集中在电子、通讯类学科。随着电子电气技术的发展，广大电气工程类学生也认识到电磁兼容性的重要性，学习电磁兼容课程的人数逐年增加。

由于电磁兼容问题是从实际中产生出来的，因此我们在学习中，除了讲授新的概念和知识及其物理意义，还结合原来学过的知识用我们能接触到的一些事例来增加对电磁兼容性的认识。并用电磁兼容性知识在科研工作中的一些具体范例来表明其重要性。如在科研工作中，我们往往会应用电磁兼容知识，如接地、滤波、屏蔽等。但在某些工作中，如一些复杂电子电路及系统的设计、调试，必须专门地、充分地考虑系统的电磁兼容性。我们生活在电磁环境之中，如今，随着电视、手机、微波炉等家用电子电气的广泛使用，使电磁兼容间题日益突出。加油站为什么明示不能使用手机?家用电器相互之间是否能很好的兼容工作?它们的外辐射对我们的健康是否有害?手机在接通的初始时刻，它的辐射相对较强，这时它能使离的近电脑屏幕发生抖动，这时对我们的大脑是否有伤害等等问题，都需要我们认真考虑。还有，由于人们对电磁辐射污染的负面影响谈论的较多，因此如何正确看待电磁辐射及其污染，是电磁兼容知识普及所面临的问题。我们知道，超过一定限值的电磁辐射作用于人体是有危害的，但当环境中的电磁辐射水平低于国家规定的限值标准时，则是安全的。当然，按照辐射照射尽可能低的防护原则，应尽量降低环境中的电磁辐射。2.电磁兼容技术的发展

电磁兼容技术是由过去的电磁干扰研究（Electromagnetic Interference）发展起来的。电磁干扰的研究工作可追溯到19世纪。1881年，希维赛德就发表了著名的论文“论干扰”，标志着研究干扰问题的开始。到20世纪20年代后，各工业国家都日益重视电磁干扰的研究，成立了许多相关的国际组织。20世纪40年代后各国开始比较系统地进行电磁兼容技术的研究。比如美国自1945年开始，颁布了一系列电磁兼容方面的军用标准和设计规范，并不断加以充实和完善，使得电磁兼容技术进入了新的发展阶段。

20世纪60年代之后，电子计算机、信息技术、测试设备、电信、半导体等电子和电气技术得到了迅速发展和广泛应用，已渗透到社会生活的各个领域。但是广泛应用微电子技术的设备，其安全性、可靠性和电磁兼容性却难以得到保证。现代电子设备和当今日趋复杂的电磁环境相互作用，电子设备越现代化，其所造成的电磁环境就越复杂；反之，复杂的电磁环境又对电子设备提出更为严格的要求。因此，电磁兼容技术获得了空前的发展，为优化电磁环境，保证电子设备的正常工作，提供科学的方法。

20世纪80年代后，电磁兼容技术的发展进入了全新的阶段，开始实行强制认证制度了。国际上，欧盟89/336/EEC电磁兼容指令从1996年1月1日开始强制执行，大大推动了全球的电磁兼容标准的强制执行和电磁兼容认证工作，使其更加规范化和法制化。2004年12月15日欧洲议会、欧共体理事会通过了一个新的电磁兼容指令: 2004/ 108 /EC，该指令自发布于欧盟官方公报之后第20天开始生效，并于2007年7月20日起强制执行，并同时废除89/336/EEC指令。这进一步促进我国电磁兼容认证制度的发展。紧跟国际潮流，我国也建立了强制性产品认证制度。2001年12月，国家发布《强制性产品认证管理规定》，英文名称为“China Compulsory Certification”，英文缩写为“ CCC”，简称为“3C”认证，3C认证对这些产品的安全性能、电磁兼容性、防电磁辐射等方面都做了详细规定。2002年5月1日起，国家相关部门开始受理第一批列入强制性产品目录的认证申请，对列入目录的产品，凡未获得强制性产品认证证书和未加施“CCC”强制性认证标志的产品，不得出厂、进口和销售。3.电磁兼容技术研究现状

电磁兼容作为一门新兴的学科，其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术，其理论和应用研究始终在不断地发展。电磁兼容领域的理论研究、特性测量和产品开发，需要投入高科技专业人才和巨大的资金，做基础理论研究可能需要3至5年，甚至10年或更长的时间才可能将成果转化为标准，转化为测试技术。而相当于一般性的高科技产品，市场需求量小很多，形成了高投入，低产出的不良局面，因此从事研究的机构较少。在国外，电磁兼容的理论研究主要由一些国立研究机构、较著名的大学和研究所承担，少数实力雄厚的大公司也进行一些基础理论的研究。

国外开展电磁兼容技术研究的机构大致分为两类。一类是以美国NIST、英国NPL以及德国PTB等为代表的国立研究机构，他们主要从事各类测量天线、磁场探头、电场探头和EMC测试场地的校准研究，并对外提供服务。另一类则是专门从事校准服务的公司以及EMC检测设备制造商的校准实验室，他们均取得了国际上一些著名认证机构的授权。

我国最早从事电磁兼容技术研究的是上海电器科学研究所，早在1962年就开始进行无线电干扰的测量和船用电机电器无线电干扰标准的制定工作。从事电磁兼容学科研究的大学主要有北京邮电大学、北京交通大学和东南大学等。从事电磁兼容检测的研究所有上海电器科学研究所、信息产业部电子三所、四所、五所和广州电器科学研究所、武汉高压研究所等。

3.1 电磁兼容理论研究

在理论研究上，IEEE很早就注意到无线电干扰问题了，1957年10月成立了射频干扰专业组，并于1959年5月出版了学报的射频干扰(RFI)分册。1964年IEEE学报又将RFI分册改为电磁兼容(EMC)分册，该学会(EMC Society)每年组织一次重要的学术会议。电磁兼容理论研究内容主要包括设备抗干扰措施的研究、设备的电磁兼容测试技术的研究、设备电磁发射控制措施的研究、电磁兼容防护元器件特性的研究、电磁兼容测试场地的研究以及电磁干扰机理分析研究等。解决电磁兼容等电磁问题的主要方法有基于传播空间离散化的微分方程方法和基于散射体表面或内部离散化的积分方程方法以及各种混合方法。微分方程方法能够得到稀疏阵，但求解区域远大于散射体本身，且场的传播在空间离散描述，造成空间色散误差。另外，由于只能在有限区域内计算，这就要求必须设置边界条件。积分方程方法通过求解散射体表面或体积内的感应电流来分析散射问题，不存在空间色散误差。微分方程方法往往比积分方程方法更容易实现求解任意复杂媒体环境下的电磁问题。对于均匀背景介质中的开放域问题，常常采用积分方程方法进行求解。对于单独利用微分方程方法积分方程方法均难以求解的问题，往往采用混合方法分析。常见的积分方程方法有矩量法(MOM)、体积分方程方法(VIEM)。常见的微分方程方法有时域有限差分法(F DFD)、有限元法(FEM)、区域分解法(DDM)等。

3.2 电磁兼容标准

IEC有两个专门从事EMC标准化工作的技术委员会：一个是国际无线电干扰特别委员会(CISPR)，成立于1934年；另一个是电磁兼容技术委员会(TC77)，成立于1981年。CISPR基本上将通常的工业和民用产品的EMC考虑在其标准中，还起草了通用射频骚扰限值国际标准草案，对那些新开发的以及暂时还不能与现有CISPR产品标准相对应的产品，可以用射频骚扰限制来加以限制，实际工作频率范围从9kHz-18GHz已扩展到DC-40GHz。TC77最初主要关心低压电网系统的EMC问题(9kHz以下频段)，后来将其工作范围扩大到整个EMC所涉及的频率范围及产品。目前CISPR已制定14个标准，TC77也已制定14个IEC标准。其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度标准。

无论是CISPR还是TC77制定的标准，除了对测试方法作出严格规定之外，均对测试场地和测试设备提出了明确要求。EMC计量测试研究的内容主要就是针对那些用于EMC测试的场地和设备，定期对它们进行计量和校准。一方面验证他们的各项性能指标是否仍在标准规定的范围之内，另一方面也起到量值溯源的作用，保证测试结果的准确性和可追溯性。电磁干扰和克服电磁干扰的问题很早就引起人们的高度重视，国际电工委员会(IEC)先后制定了一系列国际标准，各国紧跟其后制定本国的电磁兼容标准，我国则全面推行IEC标准。EMC计量测试今后作为电子计量测试的一个发展方向必将不断得到重视和加强。

我国电磁兼容标准方面的工作相对落后。20世纪80年代，在当时国家标准局的领导下，在全国开展将IEC/ CISPR的电磁兼容标准转化为我国国家标准的标准化工作。1986年8月，我国成立了全国无线电干扰标准化技术委员会，秘书处设在上海电器科学研究所。90年代到2000年初，又将IEC/ TC77系列基础标准IEC61000(主要是抗扰度标准)转化为国家标准。2000年7月，成立了全国电磁兼容标准化技术委员会(相当于中国的TC77)，秘书处设在武汉高压研究所。目前为止，我国制、修定的电磁兼容标准已有一百多个。

随着电气和电子设备的广泛应用和技术的进步，电磁兼容问题越来越突出，加强电磁兼容理论研究，推广现有的、成熟的电磁兼容技术，建立完善的试验、测试制度和检验标准，研究电磁兼容新问题、新方向是电磁兼容应用技术的当务之急。

随着科技进步、电磁环境保护与国际经贸往来的加强，电磁兼容己成为国内外瞩目的迅速发展学科。由于EMC学科范围很宽，我们在很多方面，都还只是处于起步阶段，我们应该加快步伐，迎头赶上。

参考文献：

1李永明,俞集辉,从电气工程类学生中培养电磁兼容人才的探讨 2李明,朱中文,蔡伟勇,电磁兼容技术研究现状与趋势 3郝晓冬,电磁兼容技术指南

第二篇：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。

第三篇：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

第四篇：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。

第五篇：电磁兼容心得体会

电磁兼容大作业三

电磁兼容课学习心得

在本学期的学习中，我对电磁兼容在理论方面的理解程度大大加深，电磁兼容设计实际上就是针对电子产品中产生的电磁干扰进行优化设计，使之能成为符合各国或地区电磁兼容性标准的产品。EMC的定义是：在同一电磁环境中，设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作，同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。

1，主要学习内容

1、电磁干扰的危害主要体现在两个方面：一是电气、电子设备之间的相互影响；二是电磁污染对人体的影响。

2、电磁兼容研究的目的是为了消除或降低自然的和人为的电磁干扰，减少其危害，提高设备或系统的抗电磁干扰能力，保证设备或系统的电磁兼容性。

3、电磁兼容学科的主要研究内容：

1、电磁干扰特性及其传播原理

研究电磁干扰特性及其传播耦合理论是电磁兼容学最基本的的任务之一。

2、电磁危害及电磁频谱管理

有效地管理、合理地利用电磁频谱是电磁兼容的一项必要内容。

3、电磁干扰的工程分析方法及控制技术

电磁兼容控制技术始终是电磁兼容学科中最活跃的课题。

4、电磁兼容的设计方法 费效比的综合考虑是电磁兼容性设计中的一项重要内容。

5、电磁兼容性测量和试验技术

电磁兼容性测量和试验是一项非常重要的工作，它是产品电磁兼容性的最终考核手段并且应当贯穿于产品开发、试制的整个过程。

6、电磁兼容标准和工程管理

电磁兼容性标准时电磁兼容件设计和试验的依据。

7、电磁兼容分析和预测

电磁兼容分析和预测是合理的电磁兼容性设计的的基础。

8、电磁脉冲及其防护

电磁脉冲的干扰及其防护已成为近年来电磁兼容学科的一个重要研究内容。

4、电磁兼容设计方法：

1、问题解决法

问题解决法是先研制设备，然后针对调试中出现的电磁干扰问题，采用各种电磁干扰抑制技术加以解决。

2、规范法

规范法是按颁布的电磁兼容性标准和规范进行设备或系统的设计制造。

3、系统法

系统法是利用计算机软件对某一特定系统的设计方案进行电磁兼容性分析和预测。

3，对典型问题的体会

1、对振铃电压的抑制 由于变压器的初级有漏感，当电源开关管V1由饱和导通到截止关断时会产生反电动势，反电动势又会对变压器初级线圈的分布电容进行充放电，从而产生阻尼振荡，即产生振铃，如图4所示。变压器初级漏感产生反电动势的电压幅度一般都很高，其能量也很大，如不采取保护措施，反电动势一般都会把电源开关管击穿，同时反电动势产生的阻尼振荡还会产生很强的电磁辐射，不但对机器本身造成严重干扰，对机器周边环境也会产生严重的电磁干扰。

2、对辐射干扰信号的抑制

电磁辐射干扰也是通过电磁感应的方式，由带电体或电流回路及磁感应回路对外产生电磁辐射的。任何一根导体都可以看成是一根电磁感应天线，任何一个电流回路都可以看成是一个环形天线，电感线圈和变压器漏感也是电磁感应辐射的重要器件。要想完全抑制电磁辐射是不可能的，但通过对电路进行合理设计，或者采取部分屏蔽措施，可以大大减轻电磁干扰的辐射。

例如，尽量缩短电路引线的长度和减小电流回路的面积，是减小电磁辐射的有效方法；正确使用储能滤波电容，把储能滤波电容尽量近地安装在有源器件电源引线的两端，每个有源器件独立供电，或单独用一个储能滤波电容供电(充满电的电容可以看成是一个独立电源)，防止各电路中的有源器件(放大器)通过电源线和地线产生串扰；把电源引线的地和信号源的地严格分开，或对信号引线采取双线并行对中交叉的方法，让干扰信号互相抵消，也是一种减小电磁辐射的有效方法；利用散热片也可以对电磁干扰进行局部屏蔽，对信号引线还可以采取双地线并行屏蔽的方法，让信号线夹在两条平行地线的中间，这相当于双回路，干扰信号也会互相抵消，屏蔽效果非常显著；机器或敏感器件采用金属外壳是最好的屏蔽电磁干扰方法，但非金属外壳也可以喷涂导电材料(如石墨)进行电磁干扰屏蔽。