【正文】 們的產(chǎn)生是為了特定的目的 ， 如 50Hz電源及其諧波或遙測信號 。 許多非周期性電壓和電流也是用于特定目的 ，如指令脈沖 。 然而隨機(jī)電壓電流則是無用副產(chǎn)品 ， 或是自然產(chǎn)生的 ， 如熱噪聲 。 3/1/2023 72 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電磁騷擾傳播特性 電磁騷擾傳播途徑 ? 如果騷擾源和敏感部位在同一設(shè)備單元內(nèi) ， 稱 “ 系統(tǒng)內(nèi) ” 電磁兼容性問題； ? 如果騷擾源和敏感設(shè)備是兩個不同的設(shè)備 ， 則稱為“ 系統(tǒng)間 ” 問題 。 ? 大部分電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)都是針對系統(tǒng)間電磁兼容的 。 ? 同一設(shè)備在一種情況下是騷擾源 ， 而在另一種情況下或許是敏感設(shè)備 。 ? 設(shè)備要滿足性能指標(biāo) ， 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(shè)備上的機(jī)理是十分必要的 。 ? 通常減小騷擾發(fā)射的方法也能提高抗騷擾性 。 3/1/2023 73 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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 。 ? 組建系統(tǒng)時 ， 你必須知道發(fā)射特征和組成設(shè)備的敏感性 。 ? 遵守已出版的發(fā)射和敏感度標(biāo)準(zhǔn)并不能保證解決系統(tǒng)的電磁兼容性問題 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)的編寫是從保護(hù)特殊服務(wù) (在發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)中 ， 主要指無線電廣播和遠(yuǎn)程通信 )的觀點(diǎn)出發(fā)的 ， ? 并要求騷擾源和敏感部位之間有最小的隔離 。 3/1/2023 74 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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(nèi)部連接導(dǎo)線和機(jī)械結(jié)構(gòu) 。 ? 這些元件可以電場 、 磁場或電磁場方式傳輸能量并耦合到線路中 。 ? 系統(tǒng)內(nèi)部耦合和設(shè)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 。 ? 地線面或屏蔽面既可以因反射而增大干擾信號 ， 也可以因吸收而衰減干擾信號 。 ? 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 75 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 公共阻抗耦合 ? 公共阻抗耦合是由于騷擾源與敏感部位共用一個線路阻抗而產(chǎn)生的 。 ? 最明顯的公共阻抗是阻抗實(shí)際存在的場合 ，例如騷擾源和敏感部位共用的導(dǎo)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(diǎn)之間的電容耦合產(chǎn)生的 。 ? 耦合程度隨距離增大急劇下降 。 3/1/2023 76 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） ? (1) 導(dǎo)體連接 ? 當(dāng)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(chǎn)生騷擾電壓 。 因為導(dǎo)線的阻抗呈感性 ， 因此輸出中的高頻或高di／ dt分量將更容易耦合 。 ? 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 。 3/1/2023 77 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） (2) 磁場感應(yīng) ? 導(dǎo)體中流動的交流電流會產(chǎn)生磁場 ，這個磁場將與臨近的導(dǎo)體耦合 ， 在其上感應(yīng)出電壓 。 ? 磁場耦合的等效電路相當(dāng)于電壓源串接在敏感部位的電路中 。 ?值得注意是兩個電路之間有無直接連接對耦合沒有影響 。 ?無論兩個電路對地是隔離還是連接的 ， 感應(yīng)電壓都是相同的 。 3/1/2023 78 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） (3) 電場感應(yīng) ? 導(dǎo)體上的交流電壓產(chǎn)生電場 ，這個電場與臨近的導(dǎo)體耦合 ，并在其上感應(yīng)出電壓 。 ?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 。 ?但是如果電路未接地 ， 并不意味著沒有耦合通路 ， 未接地電路與地之間存在雜散電容 ， 該電容與直接耦合電容串聯(lián) 。 3/1/2023 79 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 公共阻抗耦合 （ 續(xù) ） (4) 負(fù)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(fù)載電阻的變化引起的結(jié)果是不同的 。 ? 電場耦合隨 RL增加而增大 ， 而磁場耦合隨 RL增加而減小 。 ? 這個性質(zhì)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(dǎo)作用 。 ? 同樣道理 ， 磁場耦合對低阻抗電路的影響更大 ， 而電場耦合對高阻抗電路影響更大 。 3/1/2023 80 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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(dǎo)體之間的物理距離的影響 。 ? 右圖表示在給出了自由空間中兩平行導(dǎo)線之間的距離對其互電容的影響 ， 以及對地平面 （ 為每個電源提供回流通路 ） 上兩導(dǎo)體的互感的影響 。 3/1/2023 81 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 電源耦合 ? 所有騷擾能從騷擾源經(jīng)電源配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入敏感部位 。 ? 對高頻不利：盡管從線路上可以容易地預(yù)測阻抗 ， 但是在高頻時很難精確估算 。 ? 在電磁兼容試驗中 ， 電源的射頻阻抗可用 50Ω網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)50μH電感近似表示 （ LISN） 。 ? 對于短距離傳輸線 ， 例如在同一線路上臨近的設(shè)備 ， 兩個設(shè)備經(jīng)電源線的耦合可用該網(wǎng)絡(luò)來描述 。 ? 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。 ? 在任何一個局部配電系統(tǒng)中 ， 負(fù)載連線 、 電纜接頭和配電元件是影響射頻傳輸特性的主要因素 ， 所有這些因素將增加損耗 。 3/1/2023 82 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 (1) 電磁場的產(chǎn)生 ? 電場 （ E場 ） 產(chǎn)生于兩個具有不同電位的導(dǎo)體之間 。 ? 磁場 （ H場 ） 產(chǎn)生于載流導(dǎo)體的周圍 。 ? 當(dāng)交變電壓通過網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)體產(chǎn)生交變電流時 ， 產(chǎn)生電磁 （ EM） 波 ， E場和 H場互為正交同時傳播 。 3/1/2023 83 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） ? 電場的單位為 m/V， 電場強(qiáng)度正比于導(dǎo)體之間的電壓 ， 反比于兩導(dǎo)體間的距離 。 ? 磁場的單位為 m/A， 磁場正比于電流 ， 反比于離開導(dǎo)體的距離 。 ? 電磁波傳播速度由媒體決定；在自由空間等于光速： 3 108m/s。 ? 在靠近輻射源時 ， 電磁場的幾何分布和強(qiáng)度由干擾源特性決定 ， 僅在遠(yuǎn)處是正交的電磁場 。 3/1/2023 84 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） ? 電場強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度之比稱為波阻抗 。 ? 對于任何已知電磁波 ， 波阻抗是一個十分關(guān)鍵的參數(shù) ，因為它決定了耦合效率 ， 也決定了導(dǎo)體的屏蔽效能 。 3/1/2023 85 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） ? 對于遠(yuǎn)場 ， d＞ λ/2π， 電磁波稱為平面波 ， 平面波的阻抗是恒定的 ， 等于自由空間的阻抗： Z0＝ 120π＝ 377Ω ? 在近場 ， d＜ λ/2π， 波阻抗由輻射源特性決定： ? 小電流 、 高壓電輻射體 （ 例如棒 ） 主要產(chǎn)生高阻抗的電場； ? 而大電流 、 低電壓輻射體 （ 例如環(huán) ） 主要產(chǎn)生低阻抗磁場 。 ? 如果輻射體阻抗正好約 377Ω， 那么實(shí)際在近場能產(chǎn)生平面波 ，這取決于輻射體形狀 。 ? λ/2π附近的區(qū)域 ， 或近似六分之一波長的區(qū)域 ， 是近場和遠(yuǎn)場之間的傳輸區(qū)域 。 ? 平面波總是假設(shè)是在遠(yuǎn)場； ? 當(dāng)分別考慮電場或磁場波時 ， 則假設(shè)是在近場 。 3/1/2023 86 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） (2) 耦合方式：差模 ? 考察一根電纜連接起來的兩臺設(shè)備 ， 如圖 。 ? 電纜中兩根靠近的導(dǎo)線傳輸差模 （ 去和回 ） 信號電流 。 ? 輻射場可以耦合到這個系統(tǒng) ， 并在兩根電線之間感應(yīng)出差模騷擾； ? 同樣 ， 差模電流自身也會產(chǎn)生輻射場 。 ? 地參考面 （ 可以是設(shè)備外部 ， 也可以是設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu) ） 在耦合中不起作用 。 3/1/2023 87 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） 共模： ? 電纜上還傳輸共模電流 ， 即在每根導(dǎo)線上都以同一方向流動 。 ? 這些電流通常與信號電流無關(guān) 。 3/1/2023 88 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 輻射耦合 （ 續(xù) ） ? 共模電流可以由外部電磁場耦合到由電纜 、 地參考面和設(shè)備與地連接的各種阻抗形成的回路引起 。 ? 共模電流可以引起內(nèi)部差模電流 ， 設(shè)備對差模電流是敏感的 。 ? 共模電流也可以由地平面和電纜之間的內(nèi)部噪聲電壓引起 ， 這是輻射發(fā)射的主要原因 。 ? 與導(dǎo)線和設(shè)備外殼有關(guān)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 。 ? 這些寄生電抗是無意產(chǎn)生的 ， 因此控制或預(yù)測這些參數(shù)比那些決定差模耦合的參數(shù)更困難 。 3/1/2023 89 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)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 。 ? 天線模電流通常不是由內(nèi)部噪聲的產(chǎn)生 ， 但是當(dāng)整個系統(tǒng)包括接地平面 ， 暴露于外場時 ， 天線模電流將會流動 。 ? 當(dāng)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 90 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 本節(jié)小結(jié) 一 、 電磁兼容概述 什么叫電磁兼容 ? 電磁兼容的定義 ? 電磁兼容的研究領(lǐng)域 實(shí)施電磁兼容的目的 ? 電磁干擾及其危害 ? 國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)的要求 二 、 國內(nèi)外電磁兼容發(fā)展動態(tài) 電磁兼容起源及其發(fā)展 世界主要國家 、 地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況 國內(nèi) EMC的發(fā)展與 3C認(rèn)證的 EMC要求 三 、 電磁兼容理論基礎(chǔ) 電磁兼容基本名詞及術(shù)語 ? ? 電磁干擾形成的三要素 電磁騷擾源的特性 電磁騷擾傳播特性 3/1/2023 91 電器產(chǎn)品強(qiáng)制認(rèn)證（ gdmec） 演講完畢，謝謝觀看！