【正文】 置 、 設備或系統(tǒng)最大允許的性能降低 。 ” ? (騷擾源的 )發(fā)射電平 emission level (of a disturbance source) “ 用規(guī)定的方法測得的由特定裝置 、 設備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定電磁騷擾電平 。 ” 也就是說：超過此電平 ， 該裝置 、 設備或系統(tǒng)就會出現性能降低 。 ” 3/1/2023 47 電器產品強制認證（ gdmec） 基本名詞術語 (續(xù) ) ? 抗擾度裕量 immunity margin “ 裝置 、 設備或系統(tǒng)的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值 。 ? 干擾抑制 interference suppression “ 削弱或消除電磁干擾的措施 。 為了表示寬的量程范圍 ， 常常引用兩個相同量比值的常用對數 ， 以 “ 貝爾 ” （ B） 為單位 。 3/1/2023 52 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁兼容測試中常用單位 （ 續(xù) ） ? 電壓 對于純阻性負載： P=V2 / R 若以分貝 （ dB） 表示 ， VdBμ=20 lg（ V2 / V1） =20lg（ VμV /1） dBμV通常省略為 dBμ 顯然： 0dBμ = –120dBV dBμ與 dBm之間的關系： PdBm= VdBμ – 90 – 10 lg（ R /1） 對于 50Ω的系統(tǒng)： PdBm＝ VdBμ – 107dB 3/1/2023 53 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁兼容測試中常用單位（續(xù)） ? 電流 常以 dB為單位 ， 即： IdBμA = 20 lg（ IμA /1μA） ? 磁場強度 與電場強度 HA/m = EV/m / ZΩ HμA/m = EμV/m / ZΩ 當 Z＝ Z0＝ 120π寫為分貝形式： HdB（ μA/m） = EdB（ μV/m） 3/1/2023 54 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁兼容測試中常用單位（續(xù)） ? 功率密度與電場強度 有時用空間的功率密度 S表示電磁場強度 ， 尤其是在微波波段 。 它們之間的關系為： SW/m2＝ 10 SmW/cm2＝ SμW/cm2 除需要進行場強換算外 ， 一般功率密度不再轉換為分貝形式 。 3/1/2023 56 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾源 電磁騷擾源包括自然騷擾源和人為騷擾源 。 ? 傳導耦合包括互傳導耦合和導線間的感性與容性耦合 。 輻射耦合是通過介質以輻射電磁波形式傳播 ， 騷擾能量按電磁波的規(guī)律向周圍空間發(fā)射 。 ? 騷擾現象的性質和騷擾程度與端口的類型有關 。 3/1/2023 61 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾進入設備的端口 3/1/2023 62 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾源的特性 電磁騷擾 （ EMI） 定義 電磁騷擾由無用的 、 亂真的傳導 、 輻射電信號組成 ， 能造成系統(tǒng)或設備的性能發(fā)生不允許的劣化 。 ? 電磁騷擾信號可以是窄帶或寬帶的 ， 相參或非相參的 、 人為的或自然的 。 ? 寬帶騷擾可以進一步分為相參或非相參的 。 3/1/2023 64 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾源分類 （ 續(xù) ） ? 寬帶電磁騷擾：其振幅隨頻率變化 （ 頻譜密度函數 ） 的頻率范圍大于指定感受器的帶寬 。 3/1/2023 65 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁噪聲的頻譜 ? 研究電磁噪聲的傳播問題是一項困難的工作 ， 原因之一就是電磁噪聲的頻譜非常寬 。 圖中各條譜線頂端的包絡實際上是不存在的 。 ? 這種了解對于理解電磁 噪聲 的傳播以及電磁兼容測量夠了 。 ? 沖擊噪聲：它們是一些在時間上明顯地分開的 、 稀疏的 、 且前后沿很陡的脈沖； ? 熱噪聲：它們是彼此重疊的 ， 多次發(fā)生的 ， 且在時間上不易分開的密集脈沖 。 ? 為了保持定時準確度或保證某種形式的準確動作 ， 有時需要上升很陡的波形 。 通常脈沖下的面積決定了頻譜中的低頻含量 ， 而其高頻成份與脈沖沿的陡度有關 。 ? 周期性函數是指在確定的時間間隔 （ 稱之為周期 ） 內能重復出現； ? 非周期性函數則是不重復的 ， 即是沒有周期 ，但出現是確定的 ， 而且是可以預測的 。 它們的產生是為了特定的目的 ， 如 50Hz電源及其諧波或遙測信號 。 ? 大部分電磁兼容標準都是針對系統(tǒng)間電磁兼容的 。 3/1/2023 73 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾傳播途徑 （ 續(xù) ） ? 騷擾源和敏感部位在一起時 ， 就有從一方到另一方的潛在干擾路徑 。 3/1/2023 74 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾傳播途徑 （ 續(xù) ） ? 許多電子硬件包含著具有天線能力的元件 ， 例如電纜 、 印制電路板的印制線 、 內部連接導線和機械結構 。 ? 電纜之間的耦合既可以是電容性的 ， 也可以是電感性的 。 3/1/2023 76 電器產品強制認證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） ? (1) 導體連接 ? 當騷擾源與敏感部位共用一個地時 ，則由于騷擾源的輸出電流流過公共地阻抗 ， 在敏感部位的輸入端產生騷擾電壓 。 ? 磁場耦合的等效電路相當于電壓源串接在敏感部位的電路中 。 ?在上述情況 ， 兩電路都必須連接參考地 ， 這樣耦合路徑才能完整 。 ? 這個性質可以用于診斷：比如你在觀察耦合電壓時 ，改變 RL， 你能夠推斷哪一種耦合模式起主導作用 。 3/1/2023 81 電器產品強制認證（ gdmec） 電源耦合 ? 所有騷擾能從騷擾源經電源配電網絡進入敏感部位 。 ? 對于較長的距離 ， 在 10MHz以下 ， 電源電纜是損耗很低的 ，特性阻抗約為 150～ 200Ω。 ? 當交變電壓通過網絡導體產生交變電流時 ， 產生電磁 （ EM） 波 ， E場和 H場互為正交同時傳播 。 ? 在靠近輻射源時 ， 電磁場的幾何分布和強度由干擾源特性決定 ， 僅在遠處是正交的電磁場 。 ? 如果輻射體阻抗正好約 377Ω， 那么實際在近場能產生平面波 ，這取決于輻射體形狀 。 ? 電纜中兩根靠近的導線傳輸差模 （ 去和回 ） 信號電流 。 ? 這些電流通常與信號電流無關 。 ? 與導線和設備外殼有關的寄生電容和電感是共模耦合回路的主要部分 ， 在很大程度上決定著共模電流的輻度和頻譜分布 。 ? 當不同電流通路上的阻抗不同時 ， 天線模電流會變?yōu)椴钅；蚬材?，成為系統(tǒng)的輻射場敏感性問題 。 3/1/2023 89 電器產品強制認證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） 天線模： ? 天線模電流沿電纜和地平面同向傳輸 。 ? 共模電流可以引起內部差模電流 ， 設備對差模電流是敏感的 。 ? 地參考面 （ 可以是設備外部 ， 也可以是設備的支撐結構 ） 在耦合中不起作用 。 ? 平面波總是假設是在遠場； ? 當分別考慮電場或磁場波時 ， 則假設是在近場 。 ? 對于任何已知電磁波 ， 波阻抗是一個十分關鍵的參數 ，因為它決定了耦合效率 ， 也決定了導體的屏蔽效能 。 ? 磁場的單位為 m/A， 磁場正比于電流 ， 反比于離開導體的距離 。 3/1/2023 82 電器產品強制認證（ gdmec） 輻射耦合 (1) 電磁場的產生 ? 電場 （ E場 ） 產生于兩個具有不同電位的導體之間 。 ? 在電磁兼容試驗中 ， 電源的射頻阻抗可用 50Ω網絡并聯(lián)50μH電感近似表示 （ LISN） 。 3/1/2023 80 電器產品強制認證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） (5) 空間間隔 ? 互電容和互感都受騷擾源和受害導體之間的物理距離的影響 。 3/1/2023 79 電器產品強制認證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） (4) 負載電阻的影響 ? 磁場和電場耦合的等效電路之間的差異決定了電路負載電阻的變化引起的結果是不同的 。 ?無論兩個電路對地是隔離還是連接的 ， 感應電壓都是相同的 。 ? 解決方法如下圖 ，分別連接兩個電路 ，因而在兩個電路之間沒有公共通路 ，也就沒有公共阻抗 。 ? 最明顯的公共阻抗是阻抗實際存在的場合 ，例如騷擾源和敏感部位共用的導體； ? 公共阻抗也可以是由兩個電流回路之間的互感耦合； ? 或者由于兩個電壓節(jié)點之間的電容耦合產生的 。 ? 系統(tǒng)內部耦合和設備間的外部耦合 ， 可以通過屏蔽 、電纜布局以及距離控制得到改善 。 ? 遵守已出版的發(fā)射和敏感度標準并不能保證解決系統(tǒng)的電磁兼容性問題 。 ? 設備要滿足性能指標 ， 減小騷擾耦合是消除干擾危害的有效手段 ， 弄清楚騷擾耦合到敏感設備上的機理是十分必要的 。 然而隨機電壓電流則是無用副產品 ， 或是自然產生的 ， 如熱噪聲 。 ? 隨機函數的定義允許限定其幅度或頻率成份 ，但要防止用時間函數來分析 、 描述它 。 3/1/2023 70 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾的出現率 ? 騷擾信號在時間軸上出現的規(guī)律稱為出現率 。 3/1/2023 69 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾的波形 （ 續(xù) ） 各種波形占用帶寬由寬到窄的排列為： 矩形波－鋸齒波－梯形波－三角波－余弦形波－高斯形波 。 3/1/2023 68 電器產品強制認證（ gdmec） 電磁騷擾的波形 ? 電氣干擾有各種不同的波形 ， 如矩形波 、 三角波 、 余弦形波 、 高斯形波等等 。 所謂隨機 ， 簡單說 ， 就是未來值不能肯定地預測 。 ? 我們不必要去研究每一條譜線及其相位 ， 甚至對其包絡的變化細節(jié)也不必過分地關心 。 則譜如右下圖所示 。 ? 寬帶信號的頻譜密度振幅函數 ， 除了是頻率的函數外 ， 還要用指定的帶寬來表示 。 ? 在窄帶噪聲環(huán)境中 ， 一旦感受器的帶寬大于噪聲信號的頻率范圍時 ， 感受器的響應就與其帶寬無關 。 ? 人為騷擾源又可進一步區(qū)分為有意的和無意的 （ 偶然的 ） 。 ? 在時域內 ， 電磁騷擾可以是瞬變的 、 脈沖的或穩(wěn)態(tài)的 。 ? 端口的概念可以對各種媒體加以區(qū)分： ① 外殼端口； ② 交流電源端口； ③ 直流電源端口； ④ 控制線／信號線端口； ⑤ 接地端口 ， 即