电磁兼容设计-第一章

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1、第1章电磁兼容概述1.1电磁兼容简介1.2电磁兼容现象1.3电磁兼容性的基本概念1.4电磁兼容标准和规范1.1电磁兼容简介1、电磁兼容概念2、电磁环境电磁环境：军队、系统或平台在预定工作环境中执行任务时可能遇到的在各种频率范围内电磁辐射或传导辐射的功率和时间的分布状况。电磁环境效应:是电磁干扰、电磁脉冲、电磁辐射对人体、兵器和材料的危害以及闪电和天电干扰等自然现象效应的总和。电磁环境主要取决于下列因素：（1）电子设备的数量；（2）电子设备的使用方案；（3）电子设备的复杂性以及辐射信号的特性；（4）对电子设备的依赖程度；（5）分析、掌握电磁环境的能力和需求等。当

2、前电磁环境的主要特征：（1）电磁信号的密度强度越来越大；（2）电子设备杂散辐射多；（3）无意干扰多、电磁环境变得恶劣；（4）有意干扰强；1.2电磁骚扰现象1、电磁干扰三要素电磁干扰源、耦合路径或称耦合途径、敏感设备，是形成电磁干扰的三要素。电磁干扰源指产生电磁干扰的元件、器件、设备或自然现象；耦合途径或称耦合通道，指把能量从干扰源耦合到敏感设备上，并使该设备产生响应的媒介和通道；敏感设备指对电磁干扰产生响应的设备。1.3电磁兼容性的基本概念电磁干扰源耦合途径敏感设备电磁干扰效果系统间干扰(雷达干扰飞机,移动电台干扰电视机,输电线的瞬态变化干扰计算机)系统内部干

3、扰(雷达发射机能量的泄漏对雷达接收机的的干扰,地线回路电流引起无意中的级间耦合，计算机中磁盘驱动器的磁场对低电平的数字电路的干扰，)电磁(骚扰)干扰源分为：自然干扰源和人为干扰源。自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。人为干扰源一部分是专门用来发射电磁能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备，称有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器、工业、医用射频设备等，称无意发射干扰源。图1电磁干扰源类别图2自然干扰源类别自然干扰源雷电放电：干扰脉冲，从

4、极低频到50MHz沉积静电干扰：沙尘埃、雨点等与导体表面摩擦产生静电，放电。宇宙干扰：太阳、月亮、星球、行星和银河噪声（可见光、红外、无线电频段），银河系外层空间。热噪声：导体、元器件中电子布朗运动，电子与分子撞击产生短暂的电流小脉冲。太阳电磁辐射干扰太阳辐射是太阳射向地球的光能能量大约为电子伏特/秒到达地球表面的太阳辐射能量与纬度/海拔高度以及时间的变化(年、月、日）有关。太阳辐射光谱辐射光波长微米（）紫外线0.001～0.4紫光0.4～0.45蓝光0.45～0.48青光0.48～0.5绿光0.5～0.535黄光0.55～0.6橙光0.6～0.64红光0.6

5、4～0.75红外线＞0.75太阳的大气传输地球上空20-30公里的高度:臭氧层吸收大量紫外线辐射；近地面大气层:氧气吸收红光辐射水汽吸收红外线辐射。太阳电磁辐射对元器件的危害热效应太阳辐射引起的高温或局部过热光化学效应太阳辐射引起电子电工产品所使用的涂料、油漆、塑料、纤维和橡胶等变形、退色、失去光泽、粉化。导致电子产品的绝缘性能下降，可引起电子电工产品的老化、氧化、裂缝；过应力增大静电、噪声、辐射应力、浪涌冲击对电性能和机械性能的影响电阻瞬时电离效应使电阻阻值下降永久电离效应使低阻值电阻上升；高阻值电阻下降。电容器电容器绝缘电阻下降，漏电损耗加大，电容减小。晶

6、体三极管增益值下降太阳辐射的危害案例2000年7月16日，“太阳风暴”造成严重的电离层暴，电离层的部分临界频率急剧下降或造成无回波。造成北京、兰州、拉萨等地通讯全部中断。抗太阳辐射的措施抗太阳辐射的电路设计对野外、露天工作的电子元器件、电子设备进行等级实验；选择满足耐辐射技术指标的电子电器，进行抗辐射电路设计：元器件（复合管）电路（反馈）人为干扰非功能干扰源功能干扰源系统中一部分工作直接影响另一部分工作：RF发射机对接收机的影响系统间的干扰一些主要的人为电磁噪声源有：●弧焊机；(3kHz~120MH)●RF加热器；(27MHz)●工业、科学和医疗设备；●交流高

7、压输电线；●汽车点火装置；(100MHz)●荧光灯；(10kHz~1MHz)●微波炉；●高频电热设备；●通信发射机的有意辐射和杂散辐射；●电动机。内弹道参数测试系统——95GHz毫米波前端设计分析微波：频率300MHz～3000GHz，波长1m～0.1mm微波频段分：分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波可见光：波长0.4～0.76人为干扰由电能转化而来，可分为:工频电场与磁场射频电磁场工频电场与磁场彩电、冰箱、洗衣机、电脑、复印机、电熨斗、洗碗机、电动搅拌器、电烤箱、电吹风、暖风机、空调机、立体声接收机、吸尘器、电炉及电灯等，这是家庭及工作场所中工频电磁场的主要发

8、射源；高压输电线路、变电站及电动机车、