电磁兼容导论

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1、电磁兼容导论主讲:谭涌波电话：　15295746025第1章　电磁兼容技术概述1.1　电磁兼容的概念1.1.1电磁干扰１．定义电磁骚扰electromagneticdisturbance任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生作用的电磁现象。电磁干扰electromagneticinterference(EMI)电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。(产生了干扰的“效果”，这个作用过程及其结果，称为电磁干扰效应）２．电磁干扰的分类（１）电磁干扰按传播途径可以分为两类：传

2、导干扰和辐射干扰。传导干扰的传输性质有：电藕合、磁藕合及电磁藕合。辐射干扰的传输性质有：近区场感应藕合及远区场辐射藕合。（2）电磁干扰按干扰源的性质可以分为两类自然干扰包括宇宙干扰、雷电冲击、大气干扰、热干扰。人为干扰(有意和无意）包括工业干扰、辐射干扰、传导干扰、串扰、天线端传导干扰、宽窄带干扰、有害干扰、大功率效应及电磁脉冲。人为有意干扰源的特点：功率大、可控、数量多、覆盖面大，不能屏蔽、危害大。（3）电磁干扰按频带可以分为两类：窄带干扰和宽带干扰如按频谱划分，则可粗略分为以下六类：(1)工频干扰

3、(50Hz)：包括输配电以及电力牵引系统，波长为6000km；(2)甚低频干扰(30kHz以下)；(3)载频干扰：包括高压直流输电谐波干扰、交流输电谐波干扰及交流电气铁道的谐波干扰等，频谱在10－300kHz之间；(4)射频、视频干扰(300kHz-300MHz)：工科医疗设备、输电线电晕放电、高压设备和电力牵引系统的火花放电以及内燃机、电动机、家用电器、照明电器等都在此范围，波长在1—1000m之间；(5)微波干扰(300MHz-300GHz)：包括特高频、超高频、极高频干扰，波长为1mm-1m；(

4、6)雷电及核电磁脉冲干扰：由几赫直至接近直流，范围很宽。３．电磁干扰的三要素形成所有的电磁干扰都是由三个基本要素组合而产生的。它们是：电磁干扰源；将电磁干扰源传输到接收器的媒介，即传输通道；对该干扰能量敏感的接收器。电磁兼容的含义电磁兼容来源于ElectromagneticCompatibility(缩写EMC)定义：电磁兼容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。更全面的定义：EMC是一门独立的学科

5、，随着电磁能量利用的发展，它将研究：预测并控制变化着的地球和天体周围的电磁环境、为了协调环境所采取控制方法、各项电气规程的制定以及电磁环境的协调和电磁能量的合理应用等。本学科有时也取名为环境电磁学电磁污染问题电气和电子设备的种类及数量的增加以及电能消耗量的加大，不必要的电磁能量也随之加大，由此将伴随产生大系统的误动作；微波及超高压输电线的日益扩展，将对人类及动植物产生严重的影响；超高层建筑和铁塔等设备将产生不必要的反射，从而出现重影问题．而汽车数量的增加将使城市杂波加大等。当前，已进入信息化社会，人类

6、的生存环境也已具有浓厚的电磁环境内函，随着城市人口的迅速增长，汽车、电子、通信、计算机与电气设备大量进入家庭，空间人为电磁能量每年增长7％—14％，也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍，50年可增加700倍电磁兼容的发展最早出现的电干扰现象是单线电报间的串扰。希维赛德于1881年写了一篇“论干扰”的文章可算是最重要的早期文献。随着电气运输的出现，在一根通信线与不对称的强电线之间有较长的平行运行，干扰问题日益严重目前国际上有国际无线电干扰特别委员会(CISPR)、IEC的TC-77、ITU等

7、组织从事与EMC有关课题、国际化标准的研究和制定。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，并不断地加以充实和完善，使得电磁兼容技术进入新的阶段。60年代以来，现代科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗到了社会的每一个角落.一个系统中，只要把两个以上很小的元件放在同一环境中，放会产生电磁干扰，而且，每加入一个新的元件都使电磁干扰的可能性进一步增加。甚至看来很小的干扰都可能引起严重的故障或降低稳定性。正由于大规模集成电路的

8、出现把人类带入信息时代，近年来信息高速公路和高速计算机技术成为人类社会生产和生活水平主导技术，同时也由于航空工业、航天工业、造船工业以及其他国防军事工业的需要，使得EMC获得空前的大发展.特别值得提出的是美俄等国正在加紧研究对付核电磁脉冲影响的方法。最近十年，美国科研部门集中力量研究保护通信网和某些军用飞机不受高空核爆炸影响的方法。放眼未来，EMC还将在信息安全和生物电磁学等方面获得较大的进展。!!电磁兼容工作渗透到每一个电气电子系统及设备中，只有通过总