[學(xué)習(xí)]電子產(chǎn)品的電磁兼容理論基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)

1、電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),電子產(chǎn)品的電磁兼容理論基礎(chǔ)與電磁兼容設(shè)計(jì),,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),電子產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì),1. 概述 2. 電磁兼容基礎(chǔ)知識(shí) 3. 電磁兼容設(shè)計(jì) 4. 電磁兼容性補(bǔ)救措施 5. 電磁兼容設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則 6. 產(chǎn)品電磁兼容性能的控制,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1. 概述,1.1 什么叫電磁兼容1.1.1 電磁兼容的定義1.1.2 電磁兼容的研究領(lǐng)域1.2 實(shí)施電磁兼容的目的

2、 1.2.1 電磁干擾及其危害1.2.2 國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1 什么叫電磁兼容,1.1.1 電磁兼容的定義國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語》 “設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力?！?電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1.1 電磁兼容的定義(續(xù)),軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術(shù)語

3、》 “設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自的功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備（系統(tǒng)、分系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)。”,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),特色定義：“電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)，廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級(jí)的一門

4、科學(xué)?！?1.1.1 電磁兼容的定義(續(xù)),電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),要素：電磁環(huán)境是由空間、時(shí)間、頻譜三個(gè)要素組成的。要解決電磁兼容問題，離不開空間、時(shí)間、頻譜這三要素。這也就是我們說的電磁環(huán)境。電磁兼容要求：在共同的電磁環(huán)境中，任何設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)都應(yīng)該不受干擾并且不干擾其他設(shè)備。,1.1.1 電磁兼容的定義(續(xù)),電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1.2 電磁兼容的研究領(lǐng)域,電磁兼容涉及的問題可以歸結(jié)為五大方面：

5、1.1.2.1 騷擾源特性的研究包括電磁騷擾產(chǎn)生的機(jī)理，頻域與時(shí)域的特性，表征其特性的主要參數(shù)，抑制其發(fā)射強(qiáng)度的方法等等。1.1.2.2 敏感設(shè)備的抗干擾性能在電磁兼容領(lǐng)域中，被干擾的設(shè)備或可能受電磁騷擾影響的設(shè)備稱為敏感設(shè)備，或者在系統(tǒng)分析中稱為騷擾接收器。如何提高敏感設(shè)備的抗干擾性能，是電磁兼容領(lǐng)域中的研究問題之一。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1.2 電磁兼容的研究領(lǐng)域（續(xù)）,1.1.2.3 電磁騷擾的傳播特性

6、 研究電磁騷擾如何從騷擾源傳播到敏感設(shè)備上去，包括輻射與傳導(dǎo)。 電磁兼容領(lǐng)域中傳播特性研究的特點(diǎn)：源的非理想化（源的頻域、時(shí)域特性的復(fù)雜性以及源的幾何參數(shù)的復(fù)雜性）以及寬的頻率范圍。1.1.2.4 系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性 在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)或系統(tǒng)之間，電磁兼容的問題往往要復(fù)雜得多。干擾源可能同時(shí)也是敏感設(shè)備；傳播的途徑往往是多通道的；干擾源與敏感設(shè)備不只一個(gè)等等。這就需要我們對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的或系統(tǒng)間的電磁兼容問題進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。

7、,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.1.2 電磁兼容的研究領(lǐng)域（續(xù)）,1.1.2.5 電磁兼容測(cè)量包括測(cè)量設(shè)備、測(cè)量方法、數(shù)據(jù)處理方法以及測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)等等。由于電磁兼容問題的復(fù)雜性，理論上的結(jié)果往往與實(shí)際相距較遠(yuǎn)，因而使得電磁兼容測(cè)量顯得更為重要。由于電磁騷擾源在頻域與時(shí)域特性的復(fù)雜性，為了各個(gè)國家、各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果之間的可比性，必須詳細(xì)規(guī)定測(cè)量?jī)x器的各方面指標(biāo)，并且各個(gè)國家的儀器指標(biāo)應(yīng)該嚴(yán)格地相同。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中采用的表征電

8、磁噪聲的參數(shù)（例如：峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值）都是用等效于某一個(gè)特定參數(shù)的正弦信號(hào)定標(biāo)的。亦即：測(cè)量得到的電磁噪聲電平是等效于某個(gè)正弦信號(hào)的。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.2 實(shí)施電磁兼容的目的,1.2.1 電磁干擾及其危害 在電磁環(huán)境中，電磁干擾造成的危害是各種各樣的，可能從最簡(jiǎn)單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴(yán)重的災(zāi)難。 下面還可以舉出一些電磁干擾可能造成的危害：① 干擾電視的收看、廣播收音機(jī)的收聽。② 在

9、數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失。③ 在設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)正常工作的破壞。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.2.1 電磁干擾及其危害（續(xù)）,④ 醫(yī)療電子設(shè)備（例如：醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀、心電起搏器等）的工作失常。⑤ 自動(dòng)化微處理器控制系統(tǒng)（例如：汽車的剎車系統(tǒng)、防撞氣囊保護(hù)系統(tǒng)）的工作失控。⑥ 導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常。⑦ 起爆裝置的無意爆炸。⑧ 工業(yè)過程控制功能（例如：石油或化工）的失效。 除以上所舉的例子

10、之外，強(qiáng)電場(chǎng)還會(huì)對(duì)生物體造成影響。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.2.2國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)的要求,由于電子設(shè)備的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，造成了復(fù)雜的電磁環(huán)境，干擾日益嚴(yán)重。這就促使電磁兼容EMC(Electromagnetic Compatibility)技術(shù)的出現(xiàn)并迅速發(fā)展起來。 相應(yīng)的國家及國際標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)則使對(duì)電磁兼容管理提高到法律的高度，從而進(jìn)一步地促進(jìn)了電磁兼容的發(fā)展。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),1.2.2 國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)

11、準(zhǔn)的要求(續(xù)),現(xiàn)在各國家、軍隊(duì)部門以及世界組織均成立了相應(yīng)的管理組織或部門，出臺(tái)了許多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和措施。例如歐洲的CE指令、美國的FCC聯(lián)邦法規(guī)都有相應(yīng)的電磁兼容要求。 我們國家對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容性能也制訂了一系列強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并通過市場(chǎng)監(jiān)督抽查和即將強(qiáng)制實(shí)施的電磁兼容認(rèn)證等措施來保證市場(chǎng)銷售的產(chǎn)品的電磁兼容符合性。 產(chǎn)品的電磁兼容符合性是國家標(biāo)準(zhǔn)及國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2 電磁兼容基礎(chǔ)知識(shí),2

12、.1 基本名詞術(shù)語2.2 電磁兼容測(cè)試中常用單位2.3 電磁干擾形成的三要素2.4 電磁騷擾合格評(píng)定的80% / 80%準(zhǔn)則2.5 電磁抗擾性的試驗(yàn)結(jié)果表述,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語,2.1.1（電磁）發(fā)射（electromagnetic）emission“從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象?！彪姶偶嫒葜械陌l(fā)射既包含傳導(dǎo)發(fā)射，也包括輻射發(fā)射。2.1.2（性能）降低 degradation（of Perfor

13、mance）“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離?！贝朔N非期望偏離（指向壞的方向偏離）并不意味著一定會(huì)被使用者覺察，但也應(yīng)視為性能降低。2.1.3 電磁騷擾 electromagnetic disturbance“任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號(hào)或傳播媒介自身的變化?！?電磁騷擾還包括了無用信號(hào)。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),

14、2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.4 電磁干擾 electromagnetic interference“電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降?！庇梢陨蟽蓚€(gè)術(shù)語可見：電磁騷擾僅僅是電磁現(xiàn)象，即指客觀存在的一種物理現(xiàn)象，它可能引起降級(jí)或損害，但不一定已經(jīng)形成后果。而電磁干擾是由電磁騷擾引起的后果。 2.1.5 電磁噪聲 electromagnetic noise“一種明顯不傳送信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象，它可能

15、與有用信號(hào)疊加或組合?！币话憧梢哉J(rèn)為無線電頻率從10kHz開始向上。而“電磁”現(xiàn)象則包括所有的頻率，除包括無線電頻率之外，還包括所有的低頻（包括直流）電磁現(xiàn)象。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.6 電磁環(huán)境 electromagnetic environment“存在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。”“給定場(chǎng)所”即“空間”；“所有電磁現(xiàn)象”包括全部“時(shí)間”與全部“頻譜”。2.1.7 無用信

16、號(hào) unwanted signal， undesired signal“可能損害有用信號(hào)接收的信號(hào)。”2.1.8 干擾信號(hào) interfering signal“損害有用信號(hào)接收的信號(hào)”。比較以上兩條術(shù)語可見，差別僅在于無用信號(hào)是“可能損害…”，而干擾信號(hào)是“損害…”。表明無用信號(hào)在某些條件下還是有用的無害的；而干擾信號(hào)任何情況下都是有害的。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.9（對(duì)騷擾

17、的）抗擾度 immunity（to a disturbance）“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾下降低運(yùn)行性能的能力?！?.1.10（電磁）敏感性 （electromagnetic）susceptibility—EMS“在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。注：敏感性高，抗擾度低?！笨箶_度與敏感性都反應(yīng)的是裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗干擾的能力，僅僅是從不同的角度而言。在國際與國內(nèi)，軍用標(biāo)準(zhǔn)體系常用敏感性

18、這一術(shù)語；而民用標(biāo)準(zhǔn)體系慣用抗擾度一詞。2.1.11（時(shí)變量的）電平 level（of time varying quantity）“用規(guī)定方式在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場(chǎng)參數(shù)等時(shí)變量的平均值或加權(quán)值。”,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.12 騷擾限值（允許值） limit of disturbance“對(duì)應(yīng)于規(guī)定測(cè)量方法的最大電磁騷擾允許電平?！?.1.13 干擾限值（允許值）

19、 limit of interference“電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)最大允許的性能降低。”2.1.14 (電磁)兼容電平 (electromagnetic) compatibility level“預(yù)期加在工作于指定條件的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)上規(guī)定的最大電磁騷擾電平?！弊ⅲ簩?shí)際上電磁兼容電平并非絕對(duì)最大值，而可能以小概率超出。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.15 (騷擾源的)發(fā)射電

20、平 emission level (of a disturbance source)“用規(guī)定的方法測(cè)得的由特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定電磁騷擾電平?！?.1.16 (來自騷擾源的)發(fā)射限值 emission limit (from a disturb source)“規(guī)定電磁騷擾源的最大發(fā)射電平?！?.1.17 發(fā)射裕量 emission margin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值?！?電子產(chǎn)品電

21、磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.18 抗擾度電平 immunity level“將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作并保持所需性能等級(jí)時(shí)的最大騷擾電平?！币簿褪钦f：超過此電平，該裝置、設(shè)備或系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)性能降低。而敏感性電平，是指剛剛開始出現(xiàn)性能降低的電平。所以對(duì)某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而言，擾抗度電平與敏感性電平是同一個(gè)數(shù)值。2.1.19 抗擾度限值 immunity lim

22、it“規(guī)定的最小抗擾度電平。”,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.1 基本名詞術(shù)語(續(xù)),2.1.20 抗擾度裕量 immunity margin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值。”2.1.21 (電磁)兼容裕量 (electromagnetic) compatibility margin“裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值?！?.1.22 騷擾抑制 disturban

23、ce suppression“削弱或消除電磁騷擾的措施?！彬}擾抑制是加于電磁發(fā)射器（源）上的措施。2.1.23 干擾抑制 interference suppression“削弱或消除電磁干擾的措施?！备蓴_抑制是加于敏感設(shè)備（被干擾對(duì)象）上的措施。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),,幾個(gè)術(shù)語之間的相互關(guān)系,,,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2 電磁兼容測(cè)試中常用單位,在電磁兼容測(cè)量中常用不同的量綱，單位也不盡相同。分述

24、如下：2.2.1 功率2.2.2 電壓2.2.3 電流2.2.4 功率密度與電場(chǎng)強(qiáng)度2.2.5 磁場(chǎng)強(qiáng)度,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2.1功率,功率的基本單位為瓦（W），即焦耳/秒（J/s）。 為了表示寬的量程范圍，常常引用兩個(gè)相同量比值的常用對(duì)數(shù)，以“貝爾”（B）為單位。但貝爾是個(gè)較大的值。為了使用方便，采用貝爾的1／10，即分貝（dB）為單位，即：PdB=10 lg（P2/P1）

25、PdBW=10 lg（PW /1W）若以1mW為0dB，則此時(shí)的P2亦應(yīng)以mW為單位，則表示式為：PdBm=10 lg（PmW /1mW） 顯然 0dBm = -30dBW頻譜分析儀常以分貝毫瓦（dBm）表示其輸人電平。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2.2 電壓,對(duì)于純阻性負(fù)載： P=V2 / R式中：P—功率，W； V—降在電阻R上的電壓，V； R—電阻，Ω。若以分貝（dB）表示，上式可寫為：P

26、dBW=10 lg（P2/P1）=10 lg[（V22/R2）/（V12/R1）] =20lg（V2 / V1）-10lg（R2 / R1）VdBμ=20 lg（V2 / V1）=20lg（VμV /1）式中：VμV—以μV為單位的電壓值。顯然： 0dBμ = –120dBV dBμ與dBm之間的關(guān)系：PdBm-30 = VdBμ – 120 – 10 lg（R /1）式中：RΩ—以Ω為單位的電阻值。對(duì)于50Ω的系統(tǒng)：

27、 PdBm＝VdBμ – 120 – 16.99 ＋ 30＝VdBμ – 107dB,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2.3 電流,常以dB為單位，即： IdBμA = 20 lg（IμA /1μA） 式中：IμA—以μA為單位的電流。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2.4 功率密度與電場(chǎng)強(qiáng)度,有時(shí)用空間的功率密度S表示電磁場(chǎng)強(qiáng)度，尤其是在微波波段。因?yàn)樵谖⒉úǘ危瑴y(cè)量功率比測(cè)量電壓容易，而且也具有實(shí)際意義。

28、功率密度的基本單位為W/m2。常用的單位為mW/cm2或W/cm2。它們之間的關(guān)系為：SW/m2＝10 SmW/cm2＝0.01 SμW/cm2 除需要進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)換算外，一般功率密度不再轉(zhuǎn)換為分貝形式。如需要轉(zhuǎn)換時(shí)，則為：SdB（W/m2）＝SdB（mW/cm2）＋10dB＝SdB（μW/cm2） – 20dBZ0為自由空間波阻抗：Z0＝ 120π ； S = E2 / Z0化為分貝： SdB（

29、W/m2）=EdB（V/m） – 25.8dB ； SdB（mW/m2）=EdB（μV/m） – 155.8dB ； SdB（μW/m2）=EdB（μV/m） – 125.8dB,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.2.5 磁場(chǎng)強(qiáng)度,HA/m = EV/m / ZΩ HμA/m = EμV/m / ZΩ當(dāng)Z＝Z0＝120π寫為分貝形式：HdB（μA/m） = EdB

30、（μV/m）- 51.5dB,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.3 電磁干擾形成的三要素,形成電磁干擾必然具備三個(gè)基本要素: ①電磁騷擾源，②耦合途徑或傳播通道，③敏感設(shè)備。電磁兼容設(shè)計(jì)即是從這三個(gè)基本要素出發(fā)。2.3.1 電磁騷擾源2.3.2 電磁騷擾的傳播途徑2.3.3 電磁騷擾敏感設(shè)備2.3.4 端口,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.3.1 電磁騷擾源,電磁騷擾源包括自然騷擾源和人為騷擾源。2.3.1.1

31、 自然騷擾源包括：①來自銀河系的電磁噪聲；②來自太陽系的電磁騷擾；③來自大氣層的電磁騷擾；④熱噪聲。2.3.1.2 人為騷擾源包括：①工科醫(yī)（射頻）設(shè)備；②高壓電力系統(tǒng)與電力電子系統(tǒng)；③電牽引系統(tǒng)；④內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)；⑤聲音和廣播電視接收機(jī)；⑥家用電器、電動(dòng)工具與電氣照明；⑦信息技術(shù)設(shè)備；⑧靜電放電；⑨核電磁脈沖；⑩通訊、廣播、定位等大功率設(shè)備。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.3.2電磁騷擾的傳播途徑,電磁騷擾的傳播途徑包括傳

32、導(dǎo)耦合和輻射耦合。傳導(dǎo)耦合包括互傳導(dǎo)耦合和導(dǎo)線間的感性與容性耦合。輻射耦合包括近場(chǎng)耦合和遠(yuǎn)場(chǎng)耦合。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.3.3電磁騷擾敏感設(shè)備,所有的低壓小信號(hào)的設(shè)備都是電磁騷擾的敏感設(shè)備。電磁騷擾以輻射和傳導(dǎo)方式侵害敏感設(shè)備的。端口就如傳輸?shù)摹敖缑妗保ㄟ^這些端口，電磁騷擾進(jìn)入（或出自）被考慮的設(shè)備。騷擾現(xiàn)象的性質(zhì)和騷擾程度與端口的類型有關(guān)。比如輻射騷擾如果是在所考慮的設(shè)備殼體以外耦合到與設(shè)備相連的導(dǎo)線上，

33、那么對(duì)設(shè)備來說，就變成了從電源或信號(hào)端口進(jìn)入的傳導(dǎo)騷擾，而真正的輻射騷擾是通過設(shè)備外殼端口進(jìn)入設(shè)備的騷擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.3.4端口,輻射騷擾出現(xiàn)在設(shè)備周圍的媒體中，而傳導(dǎo)騷擾出現(xiàn)在各種金屬性媒體中。端口的概念可以對(duì)各種媒體加以區(qū)分，從而按5種端口分類：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(hào)線端口；⑤接地端口，即系統(tǒng)和地或參考地之間的連接。各種位置類別的兼容電平是按照對(duì)應(yīng)的端口概念作

34、出的。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),,電磁騷擾進(jìn)入設(shè)備的端口,,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.4 EMI合格評(píng)定的80%/80%準(zhǔn)則,準(zhǔn)則定義：在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，大量生產(chǎn)的設(shè)備至少應(yīng)有80%符合限值要求，置信度不小于80%。在電磁騷擾（電磁發(fā)射）檢測(cè)中，對(duì)于批量產(chǎn)品不可能逐一進(jìn)行測(cè)試，以確定是否超過限值。即使用同一工藝流程生產(chǎn)的同一批產(chǎn)品，也不可能保證其電磁兼容指標(biāo)完全一致，這是由于電磁兼容本身的特點(diǎn)所確定的。電磁兼容測(cè)試結(jié)

35、果本身，也可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，即使對(duì)于同一個(gè)產(chǎn)品，多次測(cè)量的結(jié)果也可能出現(xiàn)差異。這是由于各種測(cè)量誤差因素（例如：高頻電壓測(cè)量?jī)x表的誤差不可能優(yōu)于2dB，場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量誤差可能大于3dB）以及被測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)、擺放位置不同而引起的。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),,批量產(chǎn)品的發(fā)射電平（抗擾度電平）的概率分布圖上圖已給出了發(fā)射電平與限值、抗擾度電平與限值對(duì)獨(dú)立變量之間的關(guān)系。80%/80%準(zhǔn)則是建立在簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣以及計(jì)量抽樣，發(fā)射電平(抗擾

36、度電平)是連續(xù)隨機(jī)變量并符合正態(tài)分布的基礎(chǔ)上的。,,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.4 EMI合格評(píng)定的80%/80%準(zhǔn)則(續(xù)),合格評(píng)定的80％／80％準(zhǔn)則如下：式中：— 樣本算術(shù)平均值， ；— 樣本標(biāo)準(zhǔn)差，；xj —第i個(gè)樣本的電平; L—限值;k—接受界限系數(shù);n—抽樣數(shù); k的值取決于n，見表1；xi、Sn和L的單位可

37、用 dBμV、dB（μV / m）或 dBmW等表示。上式的意義在于：當(dāng)滿足該式時(shí)，表明在80％置信概率條件下，在該總體中80％的產(chǎn)品滿足限值要求。表1：k與n的關(guān)系:,,,,,,,,,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.5 電磁抗擾性的試驗(yàn)結(jié)果表述,對(duì)不同試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品可以根據(jù)該產(chǎn)品的工作條件和功能規(guī)范按以下內(nèi)容分類：A：技術(shù)要求范圍內(nèi)的性能正常；B：功能暫降低或喪失，但可自行恢復(fù)性能；C：功能暫降低或喪失，要求操作人員干預(yù)或

38、系統(tǒng)復(fù)位；D：由于設(shè)備（元件）或軟件的損壞或數(shù)據(jù)的喪失，而造成不可恢復(fù)的功能降低或喪失。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),2.5 電磁抗擾性的試驗(yàn)結(jié)果表述（續(xù)）,符合A的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)判合格。符合B的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)視其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品使用說明書或者試驗(yàn)大綱的規(guī)定，認(rèn)為某些影響是不重要的，因而也是可以判為合格。符合C的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果除了特殊情況并且不會(huì)造成危害以外，多數(shù)判為不合格。符合D的產(chǎn)品判別為不合格。符合B和C評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的

39、產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)寫明B類或C類評(píng)判依據(jù)。符合B類應(yīng)記錄其喪失功能的時(shí)間。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3 電磁兼容設(shè)計(jì),3.1 電磁兼容設(shè)計(jì)的費(fèi)效比3.2 電磁兼容設(shè)計(jì)的基本方法3.3 電磁兼容關(guān)鍵元器件的確定、選擇3.4 基本電路單元設(shè)計(jì)及印制電路板的設(shè)計(jì)3.5 接地、屏蔽、濾波、設(shè)計(jì)3.6 其他電磁兼容控制策略與控制技術(shù),電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.1 電磁兼容設(shè)計(jì)的費(fèi)效比,根據(jù)多年來電磁兼容技術(shù)與工業(yè)的發(fā)展，

40、對(duì)于解決電磁兼容與產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)過程之間的關(guān)系，在國際上得到了如下圖所示示意圖。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.1 電磁兼容設(shè)計(jì)的費(fèi)效比（續(xù)）,該圖橫軸為產(chǎn)品生產(chǎn)過程的各個(gè)階段；縱軸為對(duì)該產(chǎn)品解決電磁兼容問題所需費(fèi)用，即所需人力物力。由該圖可見，如果在產(chǎn)品開發(fā)階段解決電磁兼容問題所需費(fèi)用為1；如到型號(hào)研制階段，可能需要10；到批量生產(chǎn)時(shí)再解決需要的費(fèi)用可能達(dá)到100。而如果批量生產(chǎn)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)或尚未能解決電磁兼容問題，則到現(xiàn)場(chǎng)

41、安裝調(diào)試階段再解決，費(fèi)用將可能高達(dá)千倍。由此可見，對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品或一個(gè)系統(tǒng)，盡早解決電磁兼容問題是十分必要的。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.2 電磁兼容設(shè)計(jì)的基本方法,3.2.1 抑制電磁騷擾源3.2.2 抑制干擾耦合3.2.3 提高敏感設(shè)備的抗擾能力3.2.4 一般原則,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.2.1 抑制電磁騷擾源,盡量去掉對(duì)設(shè)備（或系統(tǒng)）工作用處不大的潛在電磁騷擾源，減少騷擾源的個(gè)數(shù)；恰當(dāng)選擇元器件和線路

42、的工作模式，盡量使設(shè)備工作在特性曲線的線性區(qū)域，以使諧波成份降低；對(duì)有用的電磁發(fā)射或信號(hào)輸出也要進(jìn)行功率限制和頻帶控制；合理選擇電磁波發(fā)射天線的類型和高度，不盲目追求覆蓋面積和信號(hào)強(qiáng)度；合理選擇電磁脈沖形狀，不盲目追求上升時(shí)間和幅度；控制產(chǎn)生電弧放電和電火花，宜選用工作電平低的或有觸點(diǎn)保護(hù)的開關(guān)或繼電器，宜選用加工精密的直流電機(jī)；應(yīng)用良好的接地技術(shù)來抑制接地干擾、地環(huán)路干擾并抑制高頻噪聲。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.

43、2.2 抑制干擾耦合,把攜帶電磁噪聲的元件和導(dǎo)線與連接敏感元件（或電磁騷擾特性測(cè)量端口、界面）隔離；縮短干擾耦合路徑的長(zhǎng)度，宜使導(dǎo)線盡量短，必要時(shí)使用屏蔽線或加屏蔽套；注意布線和結(jié)構(gòu)件的天線效應(yīng)，對(duì)通過電場(chǎng)耦合的輻射，盡量減少電路的阻抗，而對(duì)通過磁場(chǎng)耦合的輻射，則盡量增加電路的阻抗；應(yīng)用屏蔽等技術(shù)隔離或減少輻射途徑的電磁騷擾；應(yīng)用濾波器、脈沖吸收器、隔離變壓器和光電耦合器等濾除或減少傳導(dǎo)途徑的電磁騷擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)

44、計(jì)基礎(chǔ),3.2.3 提高敏感設(shè)備的抗擾能力,對(duì)于騷擾源的各種電磁防護(hù)措施，一般也同樣適用于敏感設(shè)備；可以采用濾波、脈沖吸收、內(nèi)部屏蔽、隔離技術(shù)、內(nèi)部去耦電路及線路和結(jié)構(gòu)的合理布局等來抑制電磁干擾；在設(shè)計(jì)中盡量少用低電平器件，不盲目選擇高速器件，去掉那些不十分需要的敏感部件，適當(dāng)控制輸入靈敏度。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.2.4 一般原則,一般保證設(shè)備電磁兼容的技術(shù)方法可分兩類:其一是在設(shè)備或系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就注意選用相互干擾

45、小的元件、器件和電路，并在結(jié)構(gòu)上合理布局，以保證元器件等級(jí)上的兼容性。其二是采用接地、屏蔽、濾波等技術(shù)，降低所產(chǎn)生的干擾電平，增加干擾在傳播途徑上的衰減。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.3電磁兼容關(guān)鍵元器件的確定、選擇,實(shí)用的元件并不是“理想”的，其特性與理想的特性是有差異的。實(shí)用的元件本身可能就是一個(gè)干擾源，因此正確選用元件非常重要。有時(shí)也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4

46、基本電路單元設(shè)計(jì)及印制電路板的設(shè)計(jì),3.4.1 基本電路單元設(shè)計(jì) 3.4.1.1 單級(jí)放大電路設(shè)計(jì) 3.4.1.2 RAM電路設(shè)計(jì) 3.4.1.3 A/D、D/A電路設(shè)計(jì) 3.4.1.4 電源電路設(shè)計(jì) 3.4.1.5 高頻數(shù)字邏輯電路 3.4.1.6 一般屏蔽盒3.4.2 電路板設(shè)計(jì),電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1 基本電路單元設(shè)計(jì),3.4.1.1 單級(jí)放大電路設(shè)計(jì)對(duì)于單級(jí)放大電路

47、設(shè)計(jì)，其接地點(diǎn)一般選擇為放大器一方，而使信號(hào)源與地隔離。這樣可使負(fù)載免受地電位差的影響，從而抑制了噪聲干擾。對(duì)于單級(jí)放大電路，應(yīng)單點(diǎn)接地。一般電子設(shè)備低電平級(jí)電路是易受干擾電路，多級(jí)電路應(yīng)采用串聯(lián)式單點(diǎn)接地，其接地點(diǎn)選擇在低電平級(jí)電路的輸入端，使電路受地電位差的干擾最小。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.2 RAM電路設(shè)計(jì),對(duì)于數(shù)字電路中的，其地址總線和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器盡可能靠近存儲(chǔ)器，以防止線長(zhǎng)引入電感，造成因延遲引起的誤

48、動(dòng)作。 由于高溫會(huì)加速RAM結(jié)點(diǎn)的漏電，所以不能使器件過熱，布局時(shí)應(yīng)留有散熱空間或采用散熱措施。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.3 A/D、D/A電路設(shè)計(jì),由于A/D、D/A器件易受干擾，所以須單獨(dú)布置元器件。由于器件本身同時(shí)存在模擬電路和數(shù)字電路，故電源與地應(yīng)做到模擬與數(shù)字相分離。本器件電源與其他供電電路應(yīng)采用濾波器隔離技術(shù)以減少其他電路的干擾。同時(shí)可以選用光電耦合器提高器件抗干擾能力，減少傳輸損耗及干擾。可

49、以將轉(zhuǎn)換器直接做到傳感器上，以減少線路干擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.4 電源電路設(shè)計(jì),電源是重要的系統(tǒng)內(nèi)部噪聲源，同時(shí)也是外部噪聲較易侵入的部件。 系統(tǒng)內(nèi)部噪聲或系統(tǒng)外部噪聲可以通過電源傳導(dǎo)，干擾內(nèi)部其他設(shè)備；一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲也可以通過電源傳導(dǎo)干擾外部其他系統(tǒng)。 我們抑制傳導(dǎo)干擾的方法主要是濾波，電源輸入首先要進(jìn)行抗電磁干擾濾波。EMI均設(shè)計(jì)為雙向?yàn)V波，這樣不僅防止電網(wǎng)干擾進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，而且防止系統(tǒng)本身產(chǎn)

50、生的干擾進(jìn)入電網(wǎng)。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.4 電源電路設(shè)計(jì)(續(xù)),對(duì)于多級(jí)電源，可采用浮地將中間各級(jí)加以隔離，以提高抗耦合干擾能力。 電源相對(duì)系統(tǒng)來說，是大電流、高電壓、低頻率部件，容易引起磁場(chǎng)輻射干擾；同時(shí)對(duì)于電源變壓器、鐵氧體磁芯，容易發(fā)生漏磁，引起磁場(chǎng)干擾。 抑制磁場(chǎng)干擾最有效的方法就是磁屏蔽。把變壓器全部屏蔽起來效果雖好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱困難。一種簡(jiǎn)單的方法是用薄鋼片把變壓器鐵芯外側(cè)圍起來。對(duì)于小型

51、變壓器所包的鐵皮可兼作安裝固定用。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.5 高頻數(shù)字邏輯電路,對(duì)高頻數(shù)字邏輯電路布局時(shí)應(yīng)作到有關(guān)的邏輯元件應(yīng)相互靠近，易產(chǎn)生干擾的器件(如時(shí)鐘發(fā)生器)或發(fā)熱器件應(yīng)遠(yuǎn)離其他集成電路。由于高頻數(shù)字信號(hào)正負(fù)電平轉(zhuǎn)換時(shí)間短、轉(zhuǎn)換電流大，往往會(huì)產(chǎn)生尖脈沖，通過電源線給系統(tǒng)帶來致命的干擾。這樣需要在每一個(gè)器件、電源輸入端就近并上一個(gè)小電容來旁路尖峰干擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.5 高頻

52、數(shù)字邏輯電路（續(xù)）,可以采用級(jí)間加緩沖存儲(chǔ)器以減少級(jí)間干擾，這樣還可以防止由于擊穿造成的關(guān)鍵器件的損壞。將多余端口接地或通過電阻接電源可以防止端口感應(yīng)造成的干擾。并聯(lián)電容或涂靜電防護(hù)漆可防止端口的靜電感應(yīng)及靜電電荷積累放電干擾。TTL電路在狀態(tài)轉(zhuǎn)換瞬時(shí)，兩個(gè)輸出晶體管同時(shí)導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生一個(gè)大的沖擊電流，加上反饋?zhàn)饔每梢猿蔀橐粋€(gè)干擾振蕩器，我們可采用整型電路來消除。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.6 一般屏蔽盒,對(duì)于高頻電

53、路，輻射是其主要的干擾途徑，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，通常加屏蔽盒進(jìn)行屏蔽，抑制干擾傳播。屏蔽盒的腔體一般可以采用厚的金屬塊直接車、銑加工出內(nèi)腔，這樣屏蔽腔體不存在接縫，各處密度相同，屏蔽效能最佳。它的成本較高、加工工藝較復(fù)雜。普遍應(yīng)用于高頻特別是微波頻段的電路屏蔽。對(duì)頻率較低且屏蔽要求不太高的屏蔽盒，可以采用金屬型材圍框成型，其搭接處一般采用涂導(dǎo)電膠鉚裝?，F(xiàn)在也可采用鋁釬焊，這樣可避免存在接逢和鉚接處氧化造成的屏蔽效能下降。,電子產(chǎn)品電磁兼容

54、理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.1.6 一般屏蔽盒（續(xù)）,另外，還有采用金屬板材拼接、螺裝成型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，成本低，在屏蔽要求不太高時(shí)也經(jīng)常采用。此外，電路板上關(guān)鍵元器件需要屏蔽時(shí)，可用薄鋼板圍成框架或小屏蔽罩直接固定在電路板上進(jìn)行屏蔽。由于存在安裝面(屏蔽蓋)的縫隙，必造成頻率泄露。對(duì)于屏蔽要求較高的設(shè)備，可以采用雙層屏蔽蓋方式。對(duì)于多腔體屏蔽盒結(jié)構(gòu)，為了避免各腔之間互相干擾，可以單獨(dú)在各腔體上加單層屏蔽后，再在外面加總屏蔽蓋

55、。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.2 電路板設(shè)計(jì),電子設(shè)備中數(shù)字電路、模擬電路以及電源電路的元件布局和布線其特點(diǎn)各不相同，它們產(chǎn)生的干擾以及抑制干擾的方法不相同。此外高頻、低頻電路由于頻率不同，其干擾以及抑制干擾的方法也不相同。所以在元件布局時(shí)應(yīng)該將數(shù)字電路、模擬電路以及電源電路分別放置，將高頻電路與低頻電路分開。有條件的應(yīng)使之各自隔離或單獨(dú)做成一塊電路板。此外，布局中還應(yīng)特別注意強(qiáng)、弱信號(hào)的器件分布及信號(hào)傳輸方向途徑

56、等問題。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.2 電路板設(shè)計(jì)(續(xù)),各種形式中接地特性及防護(hù)側(cè)重點(diǎn)均不相同，如將其混淆勢(shì)必造成系統(tǒng)抗干擾能力的下降。應(yīng)用中應(yīng)做到模擬地、數(shù)字地、電源地三地分離，并將各地在機(jī)箱的母地線上進(jìn)行單點(diǎn)接地。當(dāng)采用多層線路板設(shè)計(jì)時(shí)，可將其中一層作為“全地平面”，這樣可減少接地阻抗，同時(shí)又起到屏蔽作用。我們常常在印制板周邊布一圈寬的地線，也是起著同樣的作用。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.4.2 電路板

57、設(shè)計(jì)(續(xù)),元件之間的信號(hào)走線越短越好，這樣可以減少高頻輻射。其中輻射最嚴(yán)重的是時(shí)鐘信號(hào)，不應(yīng)和地址或數(shù)據(jù)總線及輸入的模擬信號(hào)并行走線。布線盡可能把同一輸出電流而方向相反的信號(hào)利用平行布局方式來消除磁場(chǎng)干擾。對(duì)相互干擾的信號(hào)，盡可能在其中間插入地線進(jìn)行屏蔽。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5 接地、屏蔽、濾波設(shè)計(jì),接地、屏蔽、濾波這三種常用方法在電路和系統(tǒng)中都具有獨(dú)特的作用，但它們有時(shí)也相互關(guān)聯(lián)。譬如，設(shè)備接地良好，可以降

58、低設(shè)備對(duì)屏蔽的要求;而良好的屏蔽也可使對(duì)濾波的要求低一些。從對(duì)系統(tǒng)總體的作用考慮，接地可以降低干擾頻率的能量，屏蔽通過隔離輻射耦合途徑降低干擾的輻射能量，而濾波可以對(duì)通過傳導(dǎo)干擾的頻率能量進(jìn)行衰減。 3.5.1 接地設(shè)計(jì) 3.5.2 屏蔽設(shè)計(jì) 3.5.3 濾波設(shè)計(jì),電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1 接地設(shè)計(jì),接地是電路或系統(tǒng)正常工作的基本技術(shù)要求之一，因?yàn)槿魏坞娐返碾娏鞫家?jīng)過地線形成回路。地線或接地平面總有一

59、定的阻抗，該公共阻抗使兩接地點(diǎn)間形成一定的電壓，從而引起接地干擾。恰當(dāng)?shù)慕拥亟o高頻騷擾信號(hào)形成低阻抗通路，抑制了高頻信號(hào)對(duì)其他電子設(shè)備的騷擾?？梢?，接地即存在接地阻抗而引起接地干擾，接地又是抑制干擾的一種技術(shù)措施。比較而言，良好的接地是改善設(shè)備或系統(tǒng)電磁兼容性能的一種有效而經(jīng)濟(jì)的方案。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.1 接地的基本概念,電路中的“地”一般定義為電路或系統(tǒng)的零電位參考點(diǎn)。它不一定是實(shí)際的大地，它可以是設(shè)

60、備的外殼或其它金屬板、線?！敖拥亍币话闶侵鸽娐坊蛳到y(tǒng)與“地”之間建立低阻抗通路，其中一點(diǎn)通常是系統(tǒng)的一個(gè)電氣或電子元器（組）件，而另一點(diǎn)為“地”。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.1 接地的基本概念（續(xù)）,對(duì)接地平面的要求：接地平面應(yīng)是零電位，它作為系統(tǒng)中各電路任何位置、所有信號(hào)的公共電位參考點(diǎn)；理想的接地平面是零電阻的實(shí)體，電流在接地平面流過時(shí)沒有壓降，現(xiàn)實(shí)中雖不存在零阻抗的接地平面，但應(yīng)力求減少它的阻抗；良好的接

61、地平面與布線間應(yīng)有大的分布電容，而平面本身的引線電感將是很小，理論上它必須能吸收所有信號(hào)而使設(shè)備穩(wěn)定地工作；良好的接地要求盡量減少多電路公共接地阻抗上所產(chǎn)生的騷擾電壓，同時(shí)還要盡量避免形成不必要的地回路。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.1 接地的基本概念（續(xù)）,接地的基本目的有兩個(gè)： 一是為信號(hào)電壓提供一個(gè)零電位參考點(diǎn)，稱為信號(hào)接地。 接地的另一個(gè)目的是為了安全，稱為安全接地。安全接地就是把設(shè)備的外殼利用低阻導(dǎo)體

62、連至大地（且一定是接到大地），以防止人員觸及設(shè)備外殼時(shí)產(chǎn)生電擊事故。注意： 電磁兼容技術(shù)的接地屬于信號(hào)接地，不一定利用導(dǎo)體接于大地。 一般情況下，信號(hào)接地點(diǎn)與安全接地點(diǎn)不應(yīng)為同一位置，否則信號(hào)端將會(huì)引入嚴(yán)重的干擾。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.2 接地的基本方法,接地方法有三種基本形式：浮地、單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地。這些方法可以單獨(dú)使用，也可在給定的設(shè)備及系統(tǒng)中組合使用（組合接地，又稱混合接地）。浮地：浮地是一種

63、將電路或設(shè)備與公共接地平面或可能引起環(huán)路電流的公共導(dǎo)線進(jìn)行電隔離的方法。浮地的效果取決于是否做到完全的浮地。因?yàn)樵O(shè)備不與大地相連，容易出現(xiàn)靜電積累。為此，對(duì)浮地提出了一種折衷辦法，就是必要時(shí)在采用浮地的設(shè)備與大地之間接入一個(gè)電阻值很大（約幾兆歐）的泄放電阻，以消除靜電積累的危險(xiǎn)。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.2 接地的基本方法(續(xù)),單點(diǎn)接地： 單點(diǎn)接地是指在一個(gè)線路中，只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)，其它各個(gè)需

64、要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地： 多點(diǎn)接地是指一個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線的長(zhǎng)度最短。這個(gè)接地平面應(yīng)是低阻材料制成，并有適宜的長(zhǎng)度和足夠的寬度和厚度。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.2 接地的基本方法（續(xù)）,混合接地： 由于多點(diǎn)接地系統(tǒng)中形成了各種地線回路，它們對(duì)于設(shè)備內(nèi)同時(shí)使用具有較低頻率的電路會(huì)產(chǎn)生不良的影響。如果出現(xiàn)了這種情況，可以采用混合接地方法。 所謂混合接地，

65、就是將那些只需高頻接地的點(diǎn)使用串聯(lián)電容器把它們和接地平面連接起來。 但在使用時(shí)應(yīng)注意盡量避免所使用的電容器與引線電感發(fā)生諧振。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.2 接地的基本方法（續(xù)）,接地引線的長(zhǎng)度： 接地引線的長(zhǎng)度必須小于λ/4，這僅是考慮到“地”作用的起碼要求，但實(shí)際究竟應(yīng)小到多少還要看允許電流通過該接地引線所產(chǎn)生的電壓降的大小。 如果一個(gè)電路對(duì)此電壓降很敏感，則接地引線的長(zhǎng)度不大于0.05λ或更??；如果只是一般

66、的敏感，則接地引線可長(zhǎng)些，但一般不超過0.15λ。接地引線的阻抗： 接地引線的阻抗與它相對(duì)于接地平面的相對(duì)位置有關(guān)。 為了減少接地阻抗，接地引線的端頭應(yīng)平行搭接在接地平面上。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.3 接地點(diǎn)的選擇,為了保證電路正常工作，同時(shí)又盡量減少接地干擾，必須恰當(dāng)?shù)剡x擇接地點(diǎn)的個(gè)數(shù)及接地點(diǎn)的位置。 放大器與信號(hào)源間接地點(diǎn)的選擇： 宜單點(diǎn)接地，并選擇放大器的共同參考點(diǎn)作為接地點(diǎn)，而將信號(hào)

67、源與地隔離，這樣做可以抑制噪聲干擾。 多級(jí)電路接地點(diǎn)的選擇： 一般地說，電子設(shè)備中的低電平級(jí)電路是受干擾電路，因此接地點(diǎn)選擇在低電平級(jí)電路的輸入端。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.3 接地點(diǎn)的選擇（續(xù)）,高增益放大器屏蔽體接地點(diǎn)的選擇： 高增益放大器常以金屬外殼作屏蔽，以防外來電場(chǎng)的干擾。屏蔽與接地須相互應(yīng)用才能使干擾降至最低。 為了這個(gè)目的及電路的穩(wěn)定性，屏蔽體必須接于放

68、大器的共同參考線上。 低頻電纜屏蔽體接地點(diǎn)的選擇： 低頻電路使用的電纜之外屏蔽導(dǎo)體也要單點(diǎn)接地。唯一可行的辦法是將未接地屏蔽層直接接于放大器的共同參考點(diǎn)。,電子產(chǎn)品電磁兼容理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ),3.5.1.3 接地點(diǎn)的選擇（續(xù)）,同軸電纜與屏蔽絞線接地點(diǎn)的選擇： 宜選擇單端接地。若兩端都接地，則因兩端地電位不可能相同使干擾的抑制效果較差。 若技術(shù)上要求兩端都接地，則應(yīng)使一部分的地回路電流經(jīng)由低