系统EMC设计与预测

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1、微波教研室一、系统级EMC管理为了保证系统级的电磁兼容性，在研制、生产、使用的全寿命期，都要实施EMC管理。l.论证阶段确定和分析预期的电磁环境效应；提出一般要求：研究频谱指配和频率分配；分析费用及风险：2。方案阶段制定电磁兼容设计规范：选用和剪裁标准；确定系统、分系统、设备的电磁兼容要求；系统级EMC设计2确定频谱和频率分配，编制频率使用管理文件：拟定布置方案：确定EMC试验计划：确定经费预算和计划进度：方案阶段EMC评审。3。工程研制阶段在功能设计的同时，进行EMC设计：实施电磁兼容设计规范：确定使

2、用和维修中的EMC要求；工程研制阶段EMC评审。4。定型阶段系统级EMC设计3系统级EMC设计二、系统级EMC设计基本参数1。频谱指配与频率管理；2。接地准则：3。电搭接设计：4。屏蔽设计：5。隔离要求：6。雷击浪涌防护：7。静电防护：8。电磁脉冲防护；9。设备安装准则；l0。天线安装准则412。通信天线布置要求通信系统功率限制要求：通信系统频率隔离要求：天线隔离度要求：天线方向性13武器装备的布置14电子、电气设备的布置15馈线与电缆的布置16减少散射骚扰的设计17减少非线性效应的措施18减少散射金属

3、物件19使用吸波材料系统级EMC设计5系统级EMC设计准备试验专门设备和设施。6。系统级EMC试验内容系统总装过程中的接地电阻和搭接电阻测试：电源线传导骚扰测试：系统自兼容试验：系统电磁环境试验。三、电磁兼容诊断与分析电磁兼容诊断测试可用于系统研制的任何阶段，只是在初级阶段用诊断测试可以早发现问题早解决问题。预先估计骚扰的可能来源和骚扰的传播是正确设计电子系统的必要条件6系统级EMC设计独立系统电磁兼容性预测研究的若干问题因此是综合性很强的边缘学科，同时又是实践性很强的应用学科，其研究的最终目的就是要保

4、证系统或子系统的兼容性。传导干扰预测分析的建模工作可分为四种等级：(1)分立器件级，包括耗能、贮能和磁性元器件的模型及各种功率半导体开关器件的建模技术；(2)集成模块级，主要是集成电力电子模块内部寄生参数的抽取和建模技术；(3)装置级，主要是各种功率变流器和PCB电路拓扑的建模；(4)系统级，为前面三种等级的综合，包括的内容多，涉及的理论也比较复杂，是EMC建模的最终目标。73、电磁兼容建模中的关键问题(1)重点研究电路理论对传导电磁干扰特征问题的描述方法。包括电压和电流过冲、瞬变、跌落等现象，谐波分析

5、，共地阻抗的耦合问题等。(2)重点研究集中和分布参数对于系统和回路间能量耦合问题的描述方法。包括导线间互感和寄生电容引起的低频电磁场耦合问题，环境电磁骚扰引起的场路耦合问题，以及不同载流特性线缆之间的串扰问题。(3)重点研究传导干扰与辐射干扰相互耦合和转化问题。涉及高频辐射分析时，不仅要分析电磁场在空间的传播和反射，而且需要分析回路中导线产生的辐射场、辐射场与回路中导线的耦合及回路之间分布互感的耦合。(4)重点研究电磁场方法对大功率电路和互连系统寄生参数的建模方法。电磁兼容预测技术8电磁兼容本身就是一门

6、综合性学科，而系统的电磁兼容性又是一个整体性概念，因此更需要结合众多学科的理论，其涉及的交叉领域包括：(1)电路建模和电路参数提取方法：系统电磁兼容研究时需要考虑各种寄生参数的影响，因此必须发展电路建模和电路参数提取方法。(2)复杂物体电磁场的高效计算方法：在独立系统中，往往以金属壳体作为作业平台，系统中各种设备均以该壳体作为公共地平面，故常需要考虑空间电磁场在设备壳体上引起的感应电流，这些设备往往是不规则的，因此需要考虑复杂物体电磁场计算方法。(3)电磁兼容中测量方法的研究：电磁兼容预测技术92．3电

7、磁兼容分析预测阶段对系统、分系统、各部件、元器件电磁特性进行分析预测，合理分配各项指标要求，并且在系统的整个设计过程中不断地进行修正和补充，使系统工作在最佳状态。电磁兼容预测在三个级别上进行：1)芯片电磁兼容预测美国和其他一些西方国家的半导体芯片生产厂家把电磁兼容设计和预测作为生产的第一个主要过程。2)部件电磁兼容预测印刷电路板、多芯线、驱动器等电子电气部件本身的电磁兼容预测，以及部件与部件之间的电磁兼容预测。3)系统电磁兼容预测对一个飞机、舰船、导弹、飞船等装有多种复杂电子电气设备的系统进行电磁兼容预

8、测。电磁兼容预测技术10空间飞行器的电磁兼容问题空间飞行器是一个具有复杂的机械结构和复杂的电气、电子结构的混合系统。在系统中，数以千计的电气电子元器件以随意方式密集分布在非常有限的空间范围内，对系统进行EMC分析预测分为两方面：1)对系统中可有效分析的基本组成单元，借助各种较为复杂的、准确度较高的电磁数值分析方法，编制相应的分析软件包，建立起尽可能完备的数学模型。2)将飞行器内部分为若干相对独立的子系统，每一个子系统内部可以等效为一个电磁干