電磁兼容原理有關(guān)問(wèn)題

1、 什么是電磁干擾？什么是電磁干擾效應(yīng)？什么是電磁干擾形成的三要素？答：（1）任何可能引起裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)性能降低或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象，有這種電磁現(xiàn)象引起設(shè)備、傳輸通道或者系統(tǒng)性能的下降稱為電磁干擾。（2） 由干擾源發(fā)出的電磁能，經(jīng)某種傳播途徑傳輸全敏感設(shè)備，敏感設(shè)備又對(duì)此表現(xiàn)某種形式的“響應(yīng)”，并產(chǎn)生干擾的“效果”這種作用過(guò)程和結(jié)果稱為電磁干擾效應(yīng)。（3） 電磁干擾形成的三要素：電磁干擾源，對(duì)該干擾敏感的設(shè)備，將電磁干擾源傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的媒介（傳輸通道或者耦合途徑）。2、 什么是電磁兼容性？它和抗干擾有何區(qū)別？答：（1）電磁兼容性：設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作并且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。（2）抗干擾是指設(shè)備或者系統(tǒng)抵抗電磁干擾的能力電磁發(fā)射控制設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)射的電磁能量的控制。3、 什么是實(shí)施電磁兼容性的“問(wèn)題解決法”？什么是“規(guī)范法”？什么是“系統(tǒng)法”？答：（1）“問(wèn)題解決法”：先進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造，出現(xiàn)了電磁干擾問(wèn)題再逐一解決。（2）“規(guī)范法”:按照電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)或者設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。（3“系統(tǒng)法”:先對(duì)系統(tǒng)或者設(shè)備的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電磁兼容性的分析和預(yù)測(cè)，并貫穿于設(shè)計(jì)、試制和制造的全過(guò)程，并不斷地解決可能出現(xiàn)的電磁干擾問(wèn)題。4、 實(shí)施電子、電氣設(shè)備的電磁兼容性，通常經(jīng)過(guò)哪幾個(gè)步驟？答：（1）首先根據(jù)設(shè)備或者系統(tǒng)明確實(shí)施電磁兼容的技術(shù)措施：?jiǎn)栴}解決法、規(guī)范法和系統(tǒng)法；（2） 確定該系統(tǒng)或設(shè)備所面臨的電磁環(huán)境，例如欲屏蔽的電磁干擾源是什么，它屬于哪種類(lèi)型，是高阻抗電場(chǎng)、低阻抗磁場(chǎng)還是平面波等等；（3） 確定最易接受干擾的電路敏感度，以明確對(duì)這個(gè)系統(tǒng)所采取電磁兼容措施的要求；（4） 進(jìn)行該設(shè)備的屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。5、 電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容以及特點(diǎn)是什么？答：電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)可分為：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)和專(zhuān)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（1） 基礎(chǔ)標(biāo)注：表述了EMC現(xiàn)象、規(guī)定了EMC測(cè)試方法、設(shè)備，定義了等級(jí)和性能判據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)不涉及具體產(chǎn)品。（2） 通用標(biāo)準(zhǔn)：按照設(shè)備使用環(huán)境劃分的，當(dāng)產(chǎn)品沒(méi)有特定的產(chǎn)品類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)可以遵循是，使用通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行EMC測(cè)試。（3） 產(chǎn)品類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：針對(duì)某種產(chǎn)品系列的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，往往引用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，但是根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳盡的規(guī)定。（4） 專(zhuān)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：通常不單獨(dú)形成電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，而是已專(zhuān)門(mén)條款包含在產(chǎn)品的通用技術(shù)條件中。6、 傳導(dǎo)干擾在低頻和高頻傳輸時(shí)有何特點(diǎn)？處理方法有何不同？答：傳導(dǎo)干擾在低頻傳輸時(shí)干擾主要是以差模形式存在，在高頻傳輸時(shí)主要是以共模形式存在。因此處理方法也不同，對(duì)于低頻時(shí)的差模形式減少干擾的方法是：信號(hào)線和電源線上串聯(lián)差模扼流圈、并聯(lián)電容或者用電容或電感組成低通濾波器，對(duì)于減小高頻時(shí)的共模干擾方法是在信號(hào)線或者電源線中串聯(lián)共模扼流圈，

在地線和導(dǎo)線之間并聯(lián)電容器組成LC濾波器進(jìn)行鋁箔，濾除共模噪聲。7、 基本輻射干擾源主要有幾類(lèi)？答：可分為兩類(lèi)：電偶極子一一電流元；磁偶極子一一小電流回路。8、 電偶極子輻射干擾源近場(chǎng)區(qū)的特點(diǎn)：答：電偶極子(Il)輻射，場(chǎng)的電尺寸及場(chǎng)區(qū)劃分：。、近場(chǎng)區(qū)：kr<<1。、中場(chǎng)區(qū):kr?1,c、遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)(輻射區(qū))kr>>1一一““1j一E=60Ilk2cos3[^^)- )]e-沏八j1j<E=30Ilk2sin0[j+ -—^]e-jkr° kr(kr)2 (kr)3Ilk2.grj1】H= sin°[—+ ]e-加近區(qū)場(chǎng)(感應(yīng)場(chǎng))<1jE=60Ilk2cos6 —-近區(qū)場(chǎng)(感應(yīng)場(chǎng))<1jE=60Ilk2cos6 —-]e-jkrr 服(kr)3<E=30Ilk2sin°[ —--^-]e-加° kr*r^(kr)3Ilk2.xj1】H= sin°[土 ]e-加。4兀 kr(kr)2Er<E°氣-j紋cos6

kr3-j2sin°

kr3JLsin°4兀r2ISk3 由jISk3 由j1】 cos6[ + ]e-jkr2兀 (kr)2 (kr)3ISk3 1j1, sin°[-一一+ + ]e-jkr4兀 kr(kr)2(kr)3磁偶極子(IS)輻射xH=-^cos6r 2兀r3aIS-A<H=sin°° 4兀r3電場(chǎng)?1/r3,磁場(chǎng)?1/r2； 電場(chǎng)?1/f,磁場(chǎng)與f無(wú)關(guān)； 電場(chǎng)與磁場(chǎng)存在n/2的相位差；能量相互轉(zhuǎn)換、振蕩，不會(huì)向外傳輸。感應(yīng)場(chǎng)又稱為似穩(wěn)場(chǎng)。9、磁偶極子輻射干擾源近場(chǎng)區(qū)的特點(diǎn)有哪些？H=

rH<H=k °: "廣-網(wǎng)說(shuō)面°玲+左］e感應(yīng)場(chǎng)的特點(diǎn)：電場(chǎng)?1/r2,磁場(chǎng)?1/r3；電場(chǎng)?f,磁場(chǎng)與f無(wú)關(guān)；電場(chǎng)與磁場(chǎng)存在n/2的相位差；能量相互轉(zhuǎn)換、振蕩，不E=-j四竺sin°會(huì)向外傳輸。感應(yīng)場(chǎng)又稱為似穩(wěn)場(chǎng)。0 r210、試闡述電磁敏感度的概念。它與接收器的帶寬和噪聲電壓關(guān)系如何?答：電磁敏感度：敏感設(shè)備對(duì)電磁騷擾所呈現(xiàn)的不希望有的響應(yīng)程度：模擬電路的敏感度指數(shù)：Su=-N-f（B）U相參信號(hào)：S=B=B =0.8X10104^=198+10logB-10log（RF）dBuNuV4RFKTB RF非相參信號(hào)：S=孩= 1 =198-10log（RF）dBU數(shù)字電路的敏感度指數(shù)：Sd=B=20logB-20logNdd11、 抑制電磁干擾的三大技術(shù)是什么？是分別簡(jiǎn)要說(shuō)明之。答：（1）屏蔽技術(shù)：用導(dǎo)電或者導(dǎo)磁材料制成的屏蔽體將電磁干擾能量限制在一定范圍內(nèi)，一方面可以限制內(nèi)部能量泄露出內(nèi)部區(qū)域，另外還可防止外來(lái)的能量進(jìn)入某一區(qū)域（2） 濾波技術(shù)：在一定的通頻帶內(nèi)，濾波器的衰減很小，能量容易地通過(guò)。在此通頻帶之外則衰減很大，抑制了能量的傳輸（3） 接地技術(shù):在系統(tǒng)的選定點(diǎn)與某個(gè)電位基準(zhǔn)面之間建立低阻的導(dǎo)電通路。接地有兩種含義，一是接大地，以地球電位為基準(zhǔn)，并以大地作為零電位，提供放電通路；二是系統(tǒng)基準(zhǔn)“地”指的是電路、設(shè)備或系統(tǒng)與“地”所建立的低阻通路。12、 接地的目的是什么？有哪幾種主要的接地方式？如何選擇接地方式？答：（1）接地的目的：一是接大地，以地球電位為基準(zhǔn)，并以大地作為零電位，提供放電通路；二是系統(tǒng)基準(zhǔn)“地”指的是電路、設(shè)備或系統(tǒng)與“地”所建立的低阻通路。（2）安全接地：設(shè)備安全（為了設(shè)備安全）、接零保護(hù)（動(dòng)力電氣設(shè)備，除了外殼接地外，還應(yīng)與電網(wǎng)零線連接）和防雷接地（把可能收到雷擊的物體和大地連接以便提供泄放大電流的通路）；信號(hào)接地：?jiǎn)吸c(diǎn)接地（低頻電路、多點(diǎn)接地（高頻電路）、混合接地（較復(fù)雜的系統(tǒng)電路按照系統(tǒng)中電路各自的特點(diǎn)對(duì)不同的電路采取不同的接地方式）和懸浮接地（設(shè)備地線系統(tǒng)在電氣上和大地相絕緣）。13、 簡(jiǎn)要敘述電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽的基本原理？答：電場(chǎng)屏蔽：靜電屏蔽、低頻交變電場(chǎng)屏蔽（利用良好接地的金屬導(dǎo)體制作；磁場(chǎng)屏蔽：靜磁屏蔽、低頻交變磁場(chǎng)屏蔽（利用高導(dǎo)磁率材料構(gòu)成低磁阻通路）；電磁屏蔽：用于高頻電磁場(chǎng)的屏蔽（利用反射和衰減來(lái)隔離電磁場(chǎng)的耦合）；14、 屏蔽性能是如何定義的？怎么計(jì)算電磁屏蔽的屏蔽效能？答：屏蔽性能：屏蔽體的性質(zhì)的定量評(píng)價(jià)。定義如下：TOC\o"1-5"\h\zE E電屏蔽效能：SE=f或者SE(dB)=20logfE E磁屏蔽效能：SE=H或者SE(dB)=20logH。I IE0、H0——未加屏蔽時(shí)空間中某點(diǎn)的電（磁）場(chǎng)；E1、H1——加屏蔽后空間中該點(diǎn)的電（磁）場(chǎng)；15、 電磁干擾濾波器（EMI）有哪些特點(diǎn)？答：①工作在阻抗失配的條件下；（干擾源的頻率阻抗特性變化范圍很寬）；可能出現(xiàn)飽和效應(yīng)；（干擾源的電平變化幅度大）；高頻特性非常復(fù)雜；（干擾源的頻帶范圍很寬）；應(yīng)具有較高的可靠性；（干擾源工作頻率范圍寬，具有較大的脈沖電流、電壓）。16、 簡(jiǎn)述反射型濾波器和吸收型濾波器的基本工作原理。答：（1）反射型濾波器：由電感器和電容器組成，利用反射或旁路，使得干擾信號(hào)不能通過(guò)。（2）吸收型濾波器：利用有耗元件構(gòu)成，將信號(hào)中不需要的頻率分量的能量消耗在濾波器中。17、 簡(jiǎn)述截止波導(dǎo)式通風(fēng)孔的工作原理？答：電磁波頻率遠(yuǎn)低于波導(dǎo)的最低截止頻率，因而產(chǎn)生很大的衰減。截止頻率：（a、D、W、l的單位為：（^）矩形波導(dǎo)：fc10=15X109/a（Hz）圓形波導(dǎo)：fc11=17.6X109/D（Hz）六角波導(dǎo)：fc10=15X109/W（Hz）屏蔽效能TOC\o"1-5"\h\z； i ；SE=20lgeo/=a120lge=8.69以la=（2兀/c）fJ1-（f/f）2=1.823x10-91f°1-（f/f）2dBc c當(dāng)f<<fc時(shí)：設(shè)計(jì)要求：1N3a、ED、1N3Wfc=（5?10）f矩形波導(dǎo)：SE歸27.3-dB，圓形波導(dǎo)：SE歸32.0—dB，六角波導(dǎo)：a DSE牝27.34dB。W18、什么是地回路干擾？主要有哪些抑制地回路干擾的措施？答：（1）地回路干擾是由地回路中的共模干擾電壓在受害回路輸入端引起的干擾電壓。

地回路干擾的來(lái)源：共地阻抗的共模干擾；場(chǎng)對(duì)導(dǎo)線的共模干擾。（2）地回路干擾抑制技術(shù)：在信號(hào)回路中使用隔離變壓器，在信號(hào)回路中使用中和變壓器（共模扼流圈），在信號(hào)線上使用磁環(huán)，在數(shù)據(jù)線路中使用光電耦合器或光纖，使用差分放大器。19、什么是搭接，試分析不良搭接對(duì)電路的危害。答：搭接：兩個(gè)金屬物體之間的結(jié)構(gòu)連接。目的：為電流提供一個(gè)電氣上連續(xù)的結(jié)構(gòu)面和低阻抗通路。良好搭接的作用：減小設(shè)備間的電位差；減小接地阻抗、降低接地公共阻抗干擾和地回路干擾：實(shí)現(xiàn)屏蔽、濾波和接地技術(shù)的設(shè)計(jì)目的；防止雷電放電的危害、保護(hù)設(shè)備等的安全;避免靜電放電。不良搭接的影響：搭接阻抗O O Rb如.￡b ,搭接的高頻等效電路不良搭接的影響不良搭接的影響若R+沁L」＞W(wǎng)點(diǎn)影響濾波效果20、 電磁兼容性設(shè)計(jì)有哪些主要參數(shù)？答：敏感度閾值，敏感度門(mén)限電平值，電磁干擾值，電磁發(fā)射限值，失效干擾電平，電磁兼容安全系數(shù)，費(fèi)效比。21、 什么是發(fā)射機(jī)的基本輻射和非基本輻射？答：基本輻射是指發(fā)射機(jī)的基波輻射，非基本輻射是指諧波輻射和寄生輻射。22、 什么是天線的有意輻射區(qū)與無(wú)意輻射區(qū)？答：有意輻射區(qū)：天線輻射方向圖中的主瓣部分無(wú)意輻射區(qū)：天線輻射方向圖中除主瓣外的其余部分23、 試闡述電磁兼容性設(shè)計(jì)中的確定法和概率法。答：電磁兼容性設(shè)計(jì)的確定法：用確定數(shù)量和函數(shù)來(lái)描述電磁兼容性。概率法：在一定范圍內(nèi)干擾存在的概率來(lái)描述電磁兼容性。24、 闡述電磁干擾預(yù)測(cè)的重要性。答：（1）在已知設(shè)備或系統(tǒng)電氣特性（如干擾源特性、敏感器特性）參數(shù)的情況下，預(yù)測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容性。（2）當(dāng)修改某個(gè)設(shè)備或者系統(tǒng)的特性參數(shù)（如工作頻段、安裝方位等）時(shí)，分析電磁干擾的變化。對(duì)各種防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算、評(píng)估；制定干擾限值和敏感度規(guī)范；全面評(píng)價(jià)系統(tǒng)的電磁兼容性性能。25、什么是干擾余量？它與安全余量有何不同？答：干擾余量(IM)IM=PL-PS其中PL為干擾電平，PS敏感度門(mén)限電平。它包括基波干擾余量、發(fā)射機(jī)干擾余量、接收機(jī)干擾余量和亂真干擾余量。而安全余量是衡量設(shè)備或系統(tǒng)所具有的電磁兼容性寬裕程度M=PS—P】M(dB)——安全系數(shù)PS(dB)——設(shè)備或系統(tǒng)的敏感門(mén)限值電平PI(dB)——設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)際接收的干擾電平26、 簡(jiǎn)述進(jìn)行電磁干擾預(yù)測(cè)的基本步驟。答：a.確定主要干擾源(發(fā)射機(jī))、敏感設(shè)備(接收機(jī))和傳播途徑，建立干擾分析的數(shù)學(xué)模型；b.選擇一個(gè)敏感體；c?選擇一個(gè)干擾源；計(jì)算該干擾源通過(guò)所有可能的傳播途徑傳輸?shù)矫舾畜w的干擾功率；對(duì)每個(gè)干擾源重復(fù)步驟d；對(duì)每個(gè)敏感體重復(fù)步驟c、d、e；根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)方案修改，并重新進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，直到達(dá)到電磁兼容性設(shè)計(jì)要求。27、 如何理解系統(tǒng)間第一、第二干擾預(yù)測(cè)方程。答：(1)估計(jì)發(fā)射機(jī)對(duì)周?chē)邮諜C(jī)的干擾效應(yīng)。將有效干擾功率值與敏感門(mén)限值相比較來(lái)確定IM(f,t,d,p)=P](f,t,d,p)-P(f,t)=P(f,t)+G(f,t,p)-L(f,t,d,p)+G(f,t,p)-P(f,t)+CF(B,B,頌)tt tt t rt Sr tr式中：Pt一發(fā)射頻率ft上的發(fā)射功率(dBm)；Gt一發(fā)射天線在頻率ft上的增益(dB)；L-收發(fā)天線間在頻率ft時(shí)的傳輸損耗(dB)；Gr—接收天線在頻率fr上的增益(dB)；PS—接收機(jī)在頻率fr的敏感度門(mén)限(dBm)；CF(Bt,Br,Af)—帶寬(Bt、Br)及頻率間隔頌時(shí)的修正因子(dB)。(2)確定接收機(jī)對(duì)發(fā)射機(jī)干擾信號(hào)的影響。信號(hào)一噪聲比：S/N一無(wú)電磁干擾時(shí)的功能設(shè)計(jì)控制參數(shù)干擾一噪聲比：I/N—對(duì)電磁干擾性能的描述信號(hào)一噪聲加干擾之比：S/(I+N)—全面質(zhì)量性能的量度標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系式28什么是基波干擾余量、發(fā)射機(jī)干擾余量、接收機(jī)干擾余量和亂真干擾余量?答：a.基波干擾余量(FIM)發(fā)射機(jī)基波發(fā)射與接收機(jī)基波響應(yīng)；發(fā)射機(jī)干擾余量（TIM）發(fā)射機(jī)基波發(fā)射與接收機(jī)亂真響應(yīng);接收機(jī)干擾余量（RIM）發(fā)射機(jī)亂真發(fā)射與接收機(jī)基波響應(yīng);亂真干擾余量（SIM）發(fā)射機(jī)亂真發(fā)射與接收機(jī)亂真響應(yīng)。29、簡(jiǎn)述干擾預(yù)測(cè)的多級(jí)預(yù)測(cè)篩選的步驟和方法。多級(jí)快速預(yù)測(cè)分析流程圖30、 簡(jiǎn)述電磁兼容性測(cè)試在實(shí)施電磁兼容性過(guò)程中的重要作用。答：電磁兼容性測(cè)試是為了檢驗(yàn)電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)的合理性和評(píng)價(jià)電子設(shè)備的電磁兼容性。驗(yàn)證電子電機(jī)設(shè)備電磁兼容性設(shè)計(jì)是否良好，所以就必須在研發(fā)之整個(gè)過(guò)程中，對(duì)各種電磁干擾源的發(fā)射雜訊、傳輸特性以及受干擾設(shè)備能否負(fù)荷耐受性進(jìn)