电磁兼容原理技术及应用教学课件作者梁振光第2章节电磁兼容基本原理课件幻灯片.pptVIP

2.3.5 辐射耦合 1.电磁辐射的概念 当远离场源时，空间中的电磁场并不取决于同一时刻的场源特性，它类似于水中的波纹，即使当前时刻的场源已经消失，但前一时刻它释放出的电磁能量仍然单独存在于空间电磁场中，并以电磁波的形式按一定的速度在空间传播，这种现象称为电磁辐射。 2.辐射场强 电偶极子 近场： 远场： 磁偶极子 近场： 远场： 实际的辐射体：分解，叠加。 电路产生的辐射 U为信号源，R为负载电阻，Δl和Δh分别为矩形回路的长和宽，且Δlλ、Δhλ。 负载电阻很小时 负载电阻很大时 一对平行载流导线产生的辐射电场 差模电流产生的最大电场 共模电流产生的最大电场 为减小共模电流辐射，应减小电流值，缩短导线长度。 为减小差模电流辐射，应当减小电流值，减少回路面积。 3.波阻抗 空间中某点的电场强度与磁场强度的比值称为波阻抗，即 在远场区 在空气中 在近场区 对于电偶极子 对于磁偶极子 波阻抗随场点到场源距离的变化 要解决辐射耦合问题，就需要正确识别和处理好无意间形成的与辐射发射和辐射接收有关的发射天线和接收天线。 4.辐射耦合方式 辐射耦合是指电磁骚扰在空间中以电磁波的形式传播，耦合至被干扰电路 常见的典型的天线结构 双极天线 单极天线 回路天线 缝隙天线 为减小辐射，应当避免形成有效的天线结构，或将天线的两部分短接起来； 对于回路天线，应当减小回路的面积，或使其部分回路的作用相互抵消； 对于缝隙天线，应当减小缝隙的最大尺寸（一般要小于λ/20），或采用波导结构以减少低于其截止频率的辐射。 空间辐射电磁波对电路的干扰： 有的是通过接收天线感应进入接收电路， 多数是通过线缆感应，然后沿导线进入接收电路， 还有的是通过电路回路感应形成干扰。 2.4 保证电磁兼容性的方法 在产品设计开发的不同阶段，可采取的技术手段及付出的代价是不同的。 设计初期，EMC设计成本很少，可采取的措施很多；越到后期，可采取的手段越少，付出的代价也越高。为此，应当在新产品设计阶段就首先进行电磁兼容设计。 在产品电磁兼容设计时，要注意以下几方面：①跟据使用环境获取对系统的电磁兼容性要求； ②在方案论证初期就提出产品的电磁兼容性指标； ③把电磁兼容性设计融入产品的功能设计中，而不是采取事后的补救措施； ④通过试验、测量确认系统已达到电磁兼容性要求； ⑤对产品进行跟踪调查，保证其寿命期内的电磁兼容问题。 电磁兼容设计的内容 设计思路:从电磁干扰的三要素入手， (1)首先，充分了解电子设备可能存在的电磁骚扰源及其性质，消除或降低电磁骚扰源的参数； (2)其次，充分分析电磁骚扰可能的传播途径，切断或削弱与电磁骚扰的耦合通路； (3)最后，分析和认识易于接收电磁骚扰的电磁敏感电路或单元，尽量提高其承受电磁骚扰的能力。 具体的技术措施大致可归纳为两类： (1)设备或系统本身应尽可能选用相互干扰最小的部件、电路和设备，并予以合理的布局； (2)通过采用屏蔽、滤波、接地、合理布线等技术，将干扰予以隔离和抑制。 第2章 电磁兼容基本原理 2.1 电磁兼容的基本概念 2.2 电磁骚扰源 2.3 电磁骚扰的传播 2.4 保证电磁兼容性的方法 2.1 电磁兼容的基本概念 2.1.1 有关电磁兼容的定义 美国电气电子工程师协会(IEEE)的定义：一个装置能在其所处的电磁环境中满意地工作同时又不向该环境及同一环境中的其他装置排放超过允许范围的电磁扰动。 国家标准GB/T 4365-1995《电磁术语》的定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 ? 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility—EMC) 国际电工技术委员会(IEC)的定义：电磁兼容是设备的一种能力。它在其电磁环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。 ? 电磁兼容(学)：有关电磁兼容性研究和应用的学科 。学科的内容十分广泛，几乎包括现代各个行业、部门 ，涉及多学科理论，是一门综合性的边缘学科。 ? 电磁骚扰(E1ectromagnetic Disturbance)：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。 ? 电磁干扰(E1ectromagnetic Interference—EMI)：由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降 。 电磁骚扰和电磁干扰比较：两个词语过去经常混用，但两者之间有明显的区别——前者是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的结果。 ? 性能降级(De