电院07级答案13-14班__EMC试题2010.doc

西安电子科技大学 考试时间 120 分钟 试 题（A） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 15 10 10 10 10 15 10 10 10 100 1.考试形式：闭 卷；2.本试卷共 九 大题，满分100分。 班级 学号 姓名 任课教师 路宏敏 阐述下列基本概念（15分） 1. 电磁兼容； 2. 传导干扰； 3. 电磁敏感性; 4. 电磁环境; 5. 辐射干扰。 1．电磁兼容 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility: EMC）,对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性”；但作为一门学科来说，应译为“电磁兼容”。电磁兼容是研究在有限的空间、时间和频谱资源等条件下，各种用电设备（广义的还包括生物体）可以共存，并不致引起降级的一门科学。 我国国家军用标准GJB72-85：《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》中给出电磁兼容性的定义为：“设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即：该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级；它也不会使同一电磁环境中其它设备（分系统、系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级”。  2．传导干扰 传导干扰是指通过导电介质（导体等）传输的电磁干扰。 3．电磁敏感性 电磁敏感性是指在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。 实际上，抗扰度与敏感性都反映的是装置、设备或系统的抗干扰的能力，仅仅是从不同的角度而言。敏感性高，则抗扰度低，反之亦然。 4．电磁环境 电磁环境是“存在于给定场所的所有电磁现象的总和”。“给定场所”即“空间”；“所有电磁现象”包括了全部“时间”与全部“频谱”。 5．辐射干扰 辐射干扰是指通过媒质（包括自由空间）以电磁场的形式传输的干扰 如何根据近区场的波阻抗判断干扰源的性质，并给出干扰源的波阻抗表达式（10分）。 答：在近场（the near field）中，波阻抗取决于源的性质和源到观察点的距离。如果源具有高电流、低电压（近场波阻抗小于媒质的波阻抗）的特性，那么近场中占优势的场是磁场。相反地，如果源具有低电流、高电压（近场波阻抗大于媒质的波阻抗）的特性，那么近场中占优势的场是电场。 在近场中，必须分别考虑电场和磁场，因为近区场的波阻抗不是常数。然而，在远场（the far field）中，电场和磁场结合起来形成了平面电磁波（具有媒质的波阻抗）。 因为近区场的波阻抗表示式比较复杂，且电基本振子和磁基本振子的近区场的波阻抗表示式完全不同，所以我们分开讨论。 电基本振子近场的波阻抗 电基本振子产生的辐射场的波阻抗定义为： 将； 两个式子带入上式，简化后得到下式： 所以波阻抗ZEW的模为： 对于近区场，，在上式的分子和分母中，相对于的高次幂项而言1可以忽略，所以近区场的波阻抗的模近似为： 磁基本振子近场的波阻抗 磁基本振子产生的辐射场的波阻抗定义为： 将； 两个式子带入上式，简化后得到下式： 所以波阻抗的模为： 对于磁基本振子的近区场，，在上式的分子和分母中，相对于的高次幂项而言1可以忽略，所以近区场的波阻抗的模近似为： 在近场区，电基本振子的波阻抗大于媒质的波阻抗，它产生的近区场中电场占优势，在电磁兼容性工程中，简单地称电基本振子的骚扰源模型为电场骚扰源；磁基本振子的波阻抗小于媒质的波阻抗，它产生的近区场中磁场占优势，在电磁兼容性工程中，简单地将其称为磁场骚扰源 屏蔽同轴电缆一端与信号源相连，另一端与运算放大器相连，试说明在低频、高频情况下，屏蔽同轴电缆的屏蔽层如何接地（10分）。 答：频率低于1MHz时 电缆屏蔽层的接地一般采用一端接地方式，以防止骚扰电流流经电缆屏蔽层，使信号电路受到干扰。当电路有一个不接地的信号源与一个接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层应接至放大器的公共端。当一个接地的信号源与一个不接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层应接至信号源的公共端。 当频率高于1MHz时或电缆长度超过信号波长的1/20时，常采用多点接地方式，以保证屏蔽层上的地电位，最常用的是两端接地。长电缆应在每隔1/10波长处接地一次。同轴电缆在高频时多点接地能提供一定的屏蔽作用。另外由于高频杂散电容的耦合会形成地环路，这时电缆屏蔽层通过杂散电容实际上已被接地。若用一个小电容代替杂散电容，则可形成混合接地（复合接地）。在高频时，小电容的阻抗变得很低，电路变成多点接地，所以这种接地方法对宽频带工作是有利的。 什么是屏蔽？简述低频磁屏蔽的原理，应用低频磁屏