系统级电磁兼容量化设计技术_上课讲解
34页1、系统级电磁兼容量化技术 报告人:苏东林(北京航空航天大学电磁兼容实验室) 联系方式:13911503998,01082317224 Email:sdl 网址: 1 提纲 n关于电磁兼容的一些认识 n自顶向下电磁兼容量化技术 2 电磁兼容定义 l Joint Pub 1-02, DoD Dictionary Military And Associated Terms With JMTGM Changes, 23 MARCH 1994 defines EMC as: 所有使用电磁频谱工作的系统、装备和装置 的一种能力。这种能力保证它们在既定的工作条 件下,不会因电磁发射或响应而造成不能接受的 或者未预知的性能降级。 The ability of systems, equipment, and devices that utilize the electromagnetic spectrum to operate in their intended operational environments without suffering unacceptable degradation or c
2、ausing unintentional degradation because of electromagnetic radiation or response. 3 电磁兼容问题 器件 电路 设备 分系统 系统 电磁兼容3要素: 1) 敏感体 2) 干扰源 3) 耦合通道 其它系统 系统自身 外部环境 系统间 系统内 系统与环境 4 系统内电磁兼容问题日趋复杂 n系统级问题是产品最关键的问题; n系统内问题是最基础、最根本的问题; n顶层设计是最核心的问题; n顶层量化设计是最困难的问题; n过程量化控制是最有效的手段; 顶层预设计、过程量化控制 现代电磁兼容的两大特征: 系统设计 + 全寿命周期 5 6 系统设计特征量化设计与 控制 “系统电磁兼容需求分析”“电磁环境分析(新增)” “系统电磁兼容性设计”“应用环境下抗干扰设计(新增)” “分系统电磁兼容性设计”“设备电磁兼容性设计” “设备电磁兼容性试验”“设备电磁兼容性修正” “分系统电磁兼容性试验”“分系统电磁兼容性修正” “系统电磁兼容性试验”“系统电磁兼容性修正” “应用环境下抗干扰试验(新增)”“抗干扰性修正(新增)”
3、 “应用环境下抗干扰试验(新增)”“系统电磁兼容性定型试验”。 6 7 自由空间麦克斯韦方程组 法拉第电磁感应定律 修正的安培环路定律 电场高斯定律 磁场高斯定律 电荷守恒定律 1 2 3 4 5 7 8 场定律物理意义 表示直接关系 表示时变关系 电荷 电场 电流 磁场 时变部分 电磁波 3式 2式右边 第一项 2式右边 第二项 1式 5式 8 9 静态场问题:频率=0 结论:电场与磁场之间不存在相互耦合 0 0 电荷 电场 3式 电流 磁场 2式右边 第一项 2式右边 第二项 1式 5式 时变部分 电磁波 9 10 时变场问题:频率0 0 电场 2式右边 第二项 1式 时变部分 电磁波 磁场 电荷 3式 电流 2式右边 第一项 5式 电磁场之间相互耦合电磁波 10 R V 问题:电压源V 的能量如何传递 到负载R 能流 导线电阻 电源 只要有电磁场的地方,就有可能 形成电磁干扰的耦合通道! 11 提纲 n关于电磁兼容的一些认识 n自顶向下电磁兼容量化技术 系统工程 顶层设计 量化控制 12 自顶向下 电磁兼容量化设计 顶层指标: 1、电磁兼容度 2、兼容概率, 3、电磁稳健性。 可
4、对全机如下13项指标量化: 1、频率指配 2、天线布局 3、设备布局 4、电缆布局 5、发射功率 6、发射带外衰减 7、接收灵敏度 8、接收带外抑制 9、屏蔽性能 10、电磁环境分布 11、舱体谐振特性 12、系统分系统及设备降级状况 13、设备安全性优先级等 技术指标要求 量化评估全系统是否兼容 根据标准提出系统电磁兼容量化指标要求 通过/不通过 不通过 通过/不通过 指标 调整 优化 通过 系统联试与试验 量化指标分配到分系统和设备 分系统设计 分系统研制及试验 分系统与全系统协同设计 分系统试验结果与全系统协同设计 通过/不通过 不通过 通过 不通过 通过 定型 全 过 程 量 化 控 制 , 成 功 率 高 1 2 3 4 5,6 7,8 自顶向下量化控制方法 13 量化控制 14 电磁兼容尚需努力的方向 n良好电磁兼容性是设计出来! l 电磁兼容设计 n标准目前主要是“把出口”! l 电磁兼容设计标准 n电磁兼容指标直接应用于电子系统设计! l 电磁兼容设计指标 15 电磁兼容量化设计流程(8个步 骤) 8个步骤效果 1、制定顶层设计 指标系统性能可控 2、分解顶层设计 指标
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