.1电磁兼容概论概要.ppt

1.1电磁兼容原理和技术 本课程主要讨论电磁兼容的基本原理和电磁干扰防护技术本课程主要讨论电磁兼容的基本原理和电磁干扰防护技术 通过本课程的学习，对电磁兼容问题和电磁干扰的防护有一个通过本课程的学习，对电磁兼容问题和电磁干扰的防护有一个全面的了解，以作为实际工作的入门全面的了解，以作为实际工作的入门课程的性质和任务课程的性质和任务先修课程先修课程：：电路分析、电子技术、电磁场与电磁波电路分析、电子技术、电磁场与电磁波电磁兼容概论电磁兼容概论电磁干扰预测电磁干扰预测分析技术分析技术电磁干扰电磁干扰特性分析特性分析接地与搭接接地与搭接技术技术滤波技术滤波技术屏蔽技术屏蔽技术电磁干扰电磁干扰抑制技术抑制技术电磁兼容性设计电磁兼容性设计电磁兼容测试技术电磁兼容测试技术教学内容教学内容 2. 路宏敏，路宏敏，工程电磁兼容工程电磁兼容，西安电子科技大学出版社，，西安电子科技大学出版社，2003年年 5. Ott.H.W著著,王培清等译，王培清等译，电子系统中噪声的抑制与衰减技术电子系统中噪声的抑制与衰减技术，， 电子工业出版社，电子工业出版社，2003年年 3. 白同云等，白同云等，电磁兼容设计电磁兼容设计，北京邮电大学出版社，，北京邮电大学出版社，2001年年 4. 蔡仁钢，蔡仁钢，电磁兼容原理、设计和预测技术电磁兼容原理、设计和预测技术，北京航空航天大，北京航空航天大 学出版社，学出版社， 2001年年 1. 邹逢兴等，邹逢兴等，电磁兼容技术电磁兼容技术，国防工业出版社，，国防工业出版社，2005年年参考资料参考资料1.1 电磁干扰与电磁兼容电磁干扰与电磁兼容• 电磁骚扰（电磁骚扰（EMD，，Electromagnetic Disturbance）） • 电磁干扰（电磁干扰（EMI，，Electromagnetic Interference））• 电磁骚扰（电磁骚扰（现象现象））—— 电磁干扰（电磁干扰（结果结果）） 干扰源干扰源公共电源公共电源TV set任何任何可能可能引起装置、设备引起装置、设备或系统性能降低或对有生或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生作用命或无生命物质产生作用的的电磁现象电磁现象。

电电磁干磁干扰扰电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降• 工频干扰：工频干扰：f = 50Hz，， λ= 6000km ；；• 甚低频干扰：甚低频干扰：f = 30kHz以下，以下， λλ = 10km 以上以上；；• 载频干扰：载频干扰：f = 30kHz～～300kHz ，， λ = 1km～～10km ；；• 射频、视频干扰：射频、视频干扰：f = 300kHz～～300MHz ，， λ= 1m～～1km ；；• 微波干扰：微波干扰：f = 300MHz～～300GHz ，， λ= 1mm～～1m ；；• 雷电及电磁脉冲干扰：频率范围很宽，雷电及电磁脉冲干扰：频率范围很宽，f = 0Hz～～ 电电磁干磁干扰扰的的频谱频谱 形成电磁干扰的三要素：形成电磁干扰的三要素：干扰源、干扰源、 耦合路径、敏感设备耦合路径、敏感设备• 电磁干扰源电磁干扰源：产生电磁干扰的元器件、设备、系统或自：产生电磁干扰的元器件、设备、系统或自 然干扰源然干扰源• 耦合途径耦合途径：使能量从干扰源耦合（或传输）到敏感设备上并：使能量从干扰源耦合（或传输）到敏感设备上并 使敏感设备产生响应的媒介使敏感设备产生响应的媒介干扰源干扰源耦合途径耦合途径敏感体敏感体123• 敏感设备敏感设备：对电磁干扰发生响应的设备：对电磁干扰发生响应的设备电电磁干磁干扰扰形成三要素形成三要素• 电磁干扰效应电磁干扰效应电电磁干磁干扰扰效效应应电磁干扰源电磁干扰源发出干扰能量通过耦合通道传输至敏感设备，发出干扰能量通过耦合通道传输至敏感设备，导致敏感设备出现某种形式的响应并产生效果导致敏感设备出现某种形式的响应并产生效果电磁干扰裕量电磁干扰裕量IM＝＝PI－－PSPS（（dB））—— 设备或系统的敏感门限值电平设备或系统的敏感门限值电平PI（（dB））—— 设备或系统实际接收的干扰设备或系统实际接收的干扰电平电平当当PS < PI时，时，IM < 0 ——无干扰效应无干扰效应当当PS > PI时，时，IM > 0 —— 有潜在的干扰效应有潜在的干扰效应当当PS = PI时，时，IM = 0 —— 处于临界状态处于临界状态电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级：电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级：• 灾难性灾难性• 非常危险非常危险• 中等危险中等危险• 严重严重• 使人烦恼使人烦恼• 电磁易损性电磁易损性• 电磁兼容性故障电磁兼容性故障设备或系统发生有设备或系统发生有限度的性能降级限度的性能降级设备或系统发生性设备或系统发生性能失效，甚至毁坏能失效，甚至毁坏电电磁干磁干扰扰效效应应• 开灯、关灯时，对短波收音机信号、电视信号干扰开灯、关灯时，对短波收音机信号、电视信号干扰• 对飞机导航设备的干扰对飞机导航设备的干扰• 电力系统对通信系统的干扰电力系统对通信系统的干扰 … …• 雷达站对通信站的干扰雷达站对通信站的干扰• 雷达使导弹、火箭误发射雷达使导弹、火箭误发射• 机载电子设备的干扰可引起飞机偏航机载电子设备的干扰可引起飞机偏航 … …电电磁干磁干扰扰的危害的危害• 对电子设备的危害对电子设备的危害• 对军械装备的危害对军械装备的危害• 对燃油、燃气的危害对燃油、燃气的危害• 对生物体的危害对生物体的危害 含义有两个方面含义有两个方面 设备设备( (分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。

共存状态 电磁兼容电磁兼容 (EMC，，Electromagnetic Compatibility)• 不产生超过规定限度的电磁发射不产生超过规定限度的电磁发射—— 发射特性发射特性• 应具有抗电磁干扰的能力应具有抗电磁干扰的能力—— 敏感特性敏感特性电电磁兼容的概念磁兼容的概念潜在的敏感元件潜在的敏感元件潜在的敏感元件潜在的敏感元件噪声元件噪声元件噪声元件噪声元件四个基本的四个基本的EMC问题辐射射发射射辐射敏感度射敏感度传导敏感度敏感度传导发射射S＝＝PS－－PIS（（dB））—— 安全系数安全系数衡量设备或系统所具有的电磁兼容性宽余程度衡量设备或系统所具有的电磁兼容性宽余程度当当PS < PI时，时，S < 0 ——设备或系统处于不兼容状态设备或系统处于不兼容状态当当PS > PI时，时，S > 0 —— 设备或系统处于兼容状态设备或系统处于兼容状态当当PS = PI时，时，S = 0 —— 设备或系统处于兼容的临界状态设备或系统处于兼容的临界状态电磁兼容性安全系数（安全裕度）磁兼容性安全系数（安全裕度）S电磁兼容的磁兼容的实施施• 抑制干扰源的发射抑制干扰源的发射• 使接收器对发射不敏感使接收器对发射不敏感• 尽可能使耦合路径无效尽可能使耦合路径无效目的：目的：保障设备或系统的电磁兼容性保障设备或系统的电磁兼容性措施：措施：技术措施和组织措施技术措施和组织措施 “出现什么问题，解决什么问题出现什么问题，解决什么问题”的经验方法。

在设备或系统设计研制过的经验方法在设备或系统设计研制过程中不进行电磁兼容性设计程中不进行电磁兼容性设计 以设备或系统遵循的标准和规范所规定的极限值为基础由于各种标准以设备或系统遵循的标准和规范所规定的极限值为基础由于各种标准和规范中的极限值是以同类设备或系统中最严重情况制定的，因而可能导致和规范中的极限值是以同类设备或系统中最严重情况制定的，因而可能导致具体设备或系统设计的过分保守具体设备或系统设计的过分保守 从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法它在设备或从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法它在设备或系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施实施施电磁兼容的工程方法磁兼容的工程方法• 问题解决法问题解决法• 系统法系统法• 规范法规范法 可用技可用技术/ /成本成本设计阶段段成本成本可用技可用技术时间研制研制阶段段生生产阶段段实施施电磁兼容的可用技磁兼容的可用技术与成本的关系与成本的关系实施施电磁兼容性的技磁兼容性的技术步步骤• 电磁干扰分析与预测电磁干扰分析与预测• 电磁兼容性试验电磁兼容性试验• 电磁兼容性设计电磁兼容性设计 1.2 电磁兼容技术电磁兼容技术电电磁干磁干扰扰特性分析特性分析• 电磁干扰源的干扰特性分析电磁干扰源的干扰特性分析• 敏感设备的敏感特性分析敏感设备的敏感特性分析• 耦合途径的传输特性分析耦合途径的传输特性分析 电磁兼容性预测分析是采用计算机数字仿真技术，将各种电电磁兼容性预测分析是采用计算机数字仿真技术，将各种电磁干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制成磁干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制成程序对潜在的电磁干扰进行计算。

程序对潜在的电磁干扰进行计算干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型• 芯片级分析预测芯片级分析预测• 部件级分析预测部件级分析预测• 系统级分析预测系统级分析预测电电磁兼容性分析与磁兼容性分析与预测预测• 数学模型数学模型• 电磁兼容性分析预测的级别电磁兼容性分析预测的级别• 设备内部的电路相互不干扰，达到预期的功能；设备内部的电路相互不干扰，达到预期的功能；• 设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值；设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值；• 设备对外界的电磁干扰有一定的抵抗力设备对外界的电磁干扰有一定的抵抗力电电磁兼容磁兼容设计设计技技术术• 电磁兼容设计的目的电磁兼容设计的目的• 设计理念和设计方法设计理念和设计方法• 屏蔽：主要用于切断通过空间辐射干扰的传播途径屏蔽：主要用于切断通过空间辐射干扰的传播途径• 滤波：主要用于抑制沿导线传播的传导干扰滤波：主要用于抑制沿导线传播的传导干扰• 接地接地/搭接：主要用于解决地线、接地体的设置问题搭接：主要用于解决地线、接地体的设置问题• 抑制电磁干扰的基本技术抑制电磁干扰的基本技术电电磁干磁干扰扰抑制技抑制技术术• 在时间、空间和频率使用上的管理与控制在时间、空间和频率使用上的管理与控制• 新的材料、新工艺方法的研究新的材料、新工艺方法的研究• 降低发射设备的寄生辐射降低发射设备的寄生辐射• 增强接收设备的抗干扰能力增强接收设备的抗干扰能力标准：一般性准则，由标准可导出各种规范标准：一般性准则，由标准可导出各种规范规范：包含详细数据，必须按合同遵守的文件规范：包含详细数据，必须按合同遵守的文件• 规定名词术语规定名词术语• 规定电磁发射和敏感性限值规定电磁发射和敏感性限值• 规定测试方法规定测试方法• 规定电磁兼容性控制方法或设计方法规定电磁兼容性控制方法或设计方法电电磁兼容性磁兼容性标标准与准与规规范范• 内容及特点内容及特点• 主要内容主要内容电电磁兼容性磁兼容性标标准与准与规规范范• 国际电工技术委员会：国际电工技术委员会：IEC61000系列系列1－－6• 国际无线电干扰特别委员会：国际无线电干扰特别委员会：CISPR出版物出版物1－－25• 美国联邦通信委员会：美国联邦通信委员会：FCC标准标准• 美军标：美军标：MIL－－STD系列系列• 欧盟：欧盟：CENELEC制定的制定的EN标准（欧洲标准）标准（欧洲标准）• 国标国标GB系列系列• 国军标国军标GJB系列系列• 行列、部门标准行列、部门标准军标比目标严格得多，例如传导干军标比目标严格得多，例如传导干扰发射限制，国标从扰发射限制，国标从150KHz开始，开始，军标从军标从100Hz就开始要求，而低通滤就开始要求，而低通滤波器实现起来非常困难。

波器实现起来非常困难• 国际标准国际标准• 国内标准国内标准电电磁兼容性磁兼容性标标准与准与规规范范• 测试方法测试方法• 测试场地测试场地• 测试设备测试设备• 测试过程的自动化测试过程的自动化 • 传导发射传导发射• 辐射发射辐射发射• 传导敏感度传导敏感度• 辐射敏感度辐射敏感度电磁屏蔽暗室磁屏蔽暗室电磁干磁干扰接收机接收机电电磁兼容磁兼容测测量与量与试验试验技技术术• 电磁兼容测量与试验技术电磁兼容测量与试验技术 研究的基本内容研究的基本内容• 电磁兼容测量与试验技术电磁兼容测量与试验技术 研究的基本项目研究的基本项目序号序号频段名频段名频率范围频率范围/Hz波段名波段名波长范围波长范围/m1极低频（极低频（ELF））3 ~30极长波极长波100M ~10M2超低频（超低频（SLF））30 ~300超长波超长波10M ~1M3特低频（特低频（ULF））300 ~3000特长波特长波1000k ~100k4甚低频甚低频（（VLF））3k ~30k甚长波甚长波100k ~10k5低频（低频（LF））30k ~300k长波长波10k ~1k6中频（中频（MF））300k ~3000k中波中波1000 ~1007高频（高频（HF））3M ~30M短波短波100 ~108甚高频（甚高频（VHF））30M ~300M米波米波10 ~19特高频（特高频（UHF））300M ~3000M分米波分米波10d ~1d10超高频（超高频（SHF））3G ~30G厘米波厘米波10c ~1c11极高频（极高频（EHF））30G ~300G毫米波毫米波10m ~1m12至高频至高频300G ~3000G丝米波丝米波1m ~0.1m电电磁磁频谱频谱工程工程•频段的划分及命名频段的划分及命名• 频谱规划频谱规划• 频谱管理频谱管理• 设备设计设备设计• 频率利用技术频率利用技术频谱频谱工程工程• 频谱工程研究内容频谱工程研究内容（（ TEMPEST，，Transient Electromagnetic Pulse Emanation Standard））接收机接收机核心核心机密机密电流卡钳电流卡钳核心机密核心机密 电子信息设备通过电磁能量发射产生了信息的泄电子信息设备通过电磁能量发射产生了信息的泄漏发射漏发射，，使用专用的接受设备，能够在数百米以外接使用专用的接受设备，能够在数百米以外接收到计算机系统泄漏的信息。

收到计算机系统泄漏的信息信息信息设备设备的的电电磁泄漏及防磁泄漏及防护护技技术术• TEMPEST现象现象 保密系统必须采用适当的保密系统必须采用适当的TEMPEST防护 电磁脉冲是十分严重的干扰源，对卫星、航天飞机、宇宙飞船、武电磁脉冲是十分严重的干扰源，对卫星、航天飞机、宇宙飞船、武器系统、雷达、通信、电力和电子仪器设备等都有严重影响器系统、雷达、通信、电力和电子仪器设备等都有严重影响• 核电磁脉冲（核电磁脉冲（NEMP））• 系统电磁脉冲系统电磁脉冲• 频谱覆盖范围宽频谱覆盖范围宽• 电场强度高，可达电场强度高，可达40kV/ m以上以上• 作用范围广，可达数千作用范围广，可达数千km 电磁脉冲环境，电磁脉冲的理论、分析与计算方法，电磁脉冲模拟、测电磁脉冲环境，电磁脉冲的理论、分析与计算方法，电磁脉冲模拟、测量关键技术，电子设备的电磁脉冲效应及防护，高功率电磁环境量关键技术，电子设备的电磁脉冲效应及防护，高功率电磁环境电电磁脉冲（磁脉冲（EMP）及防）及防护护• 电磁脉冲的类型电磁脉冲的类型• 电磁脉冲的特点电磁脉冲的特点• 主要研究内容主要研究内容 强电线路（高压输电线）的电磁场强电线路（高压输电线）的电磁场 对人体对人体组织将产生有害影响。

组织将产生有害影响电磁场的生物效应及机理电磁场的生物效应及机理生物电及人体电机理生物电及人体电机理电磁辐射生物效应的计算方法和安全防护标准电磁辐射生物效应的计算方法和安全防护标准生物芯片中的电磁场等方面生物芯片中的电磁场等方面电电磁磁场场的生物效的生物效应应热效应和非热效应热效应和非热效应• 低频场的生物效应低频场的生物效应• 射频场的生物效应射频场的生物效应• 研究内容研究内容1.3 电磁兼容学科的特点磁兼容学科的特点 以电磁场理论为核心，与多学科互相渗透、结合涉及电磁理论、电以电磁场理论为核心，与多学科互相渗透、结合涉及电磁理论、电路理论、电子技术、材料科学、计算机科学、控制理论、生物医学、机械路理论、电子技术、材料科学、计算机科学、控制理论、生物医学、机械结构等知识结构等知识• 综合性交叉学科综合性交叉学科• 极大地依赖于测试和试验极大地依赖于测试和试验• 很强的实践性很强的实践性• 电压增益电压增益：：分贝数（分贝数（dB））• 功率增益功率增益：：分贝数（分贝数（dB））• 电流增益电流增益：：分贝数（分贝数（dB））电压电压电流电流电场强度电场强度磁场强度磁场强度功率功率dBV, dBμVdBA, dBμAdBμV/mdBμA/mdBW, dBmW分分贝（（dB）的使用）的使用 • 去掉一个泄漏源去掉一个泄漏源：：辐辐射改善射改善辐辐射改善射改善辐辐射改善射改善辐辐射改善射改善辐辐射改善射改善• 去掉两个泄漏源去掉两个泄漏源：：• 去掉三个泄漏源去掉三个泄漏源：：• 去掉四个泄漏源去掉四个泄漏源：：• 去掉五个泄漏源去掉五个泄漏源：：五个相同泄漏强度的泄漏源五个相同泄漏强度的泄漏源dB在在实际工程中的工程中的应用用 1.4 电磁兼容技磁兼容技术的主要的主要应用用领域域• 军事领域的应用军事领域的应用• 航空航天航空航天领域的应用领域的应用 • 无线电通信无线电通信领域的应用领域的应用 • 电力电子电力电子领域的应用领域的应用 • 环境监测与保护环境监测与保护领域的应用领域的应用  1.5 电磁兼容学科的磁兼容学科的历史史发展展• 1881年：年：英国科学家希维赛德发表英国科学家希维赛德发表《《论干扰论干扰》》—— 研究干研究干 扰问题的开端。

扰问题的开端• 20世纪世纪20年代：年代：美国设立美国设立检测无线电噪声的检测无线电噪声的技术委员会技术委员会• 20世纪世纪30年代：年代：开始了无线电干扰及控制的国际性的有组织开始了无线电干扰及控制的国际性的有组织 研究研究( IEC, IUB,CISPR)• 20世纪世纪40年代：年代：提出了电磁兼容性的概念提出了电磁兼容性的概念 (德国德国VDE—0807，美军，美军JAN—I—225））• 20世纪世纪60年代：年代：电磁兼容学科形成电磁兼容学科形成 (IEEE—EMC）） 国外的国外的发展情况展情况 1966年：年：一机部制定一机部制定JB－－854－－66《《船用电气设备工业无线电干船用电气设备工业无线电干 扰端子电压测量方法和允许值扰端子电压测量方法和允许值》》；； 1981年：年：航空工业部制定航空工业部制定HB5662－－81 《《飞机设备电磁兼容性要飞机设备电磁兼容性要 求和测试求和测试 方法方法》》；； 全国无线电干扰标准化工作组成立，提出制定国家标准全国无线电干扰标准化工作组成立，提出制定国家标准 和规范的计划；和规范的计划； 1986年：年：国防科工委颁布国军标国防科工委颁布国军标 GJB72、、GJB151—86、、 GJB152—86 1984年：年：第一次全国性电磁兼容学术会议召开第一次全国性电磁兼容学术会议召开 1992年：年：召开第一届北京国际电磁兼容学术会议召开第一届北京国际电磁兼容学术会议 国内的国内的发展情况展情况加载失误加载失误电电磁兼容技磁兼容技术发术发展特点展特点• EMC标准国际化标准国际化• EMC要求规范化要求规范化• EMC设计智能化设计智能化• EMC测试自动化测试自动化• EMC评价综合化评价综合化1.2电磁兼容概念及理论基础                      课程内容1 ．电磁兼容概述1.1 电磁兼容的定义1.2 电磁兼容的研究领域1.3 实施电磁兼容的目的2 ．电磁兼容理论基础2.1 基本名词术语2.2 电磁兼容测试中常用单位2.3 电磁干扰形成的三要素3．电磁兼容测量3.1 几个重要的电磁兼容标准对照表3.2 常用电磁兼容测量项目9/6/20241.1 电磁兼容的定义国家标准 GB/T4365-2003《电工术语  电磁兼容》：    “设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

 1．电磁兼容概述9/6/2024军标GJB72-1985《电磁干扰与电磁兼容性名词术语》    “设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自的功能的共存状态即：         该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级；         它也不会使同一电磁环境中其他设备（系统、分系统）因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级 特色定义：       “电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统，广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学1.1 电磁兼容的定义(续)9/6/2024要素：电磁环境是由空间、时间、频谱三个要素组成的要解决电磁兼容问题，离不开空间、时间、频谱这三要素这也就是我们说的电磁环境电磁兼容要求：在共同的电磁环境中，任何设备、分系统、系统都应该不受干扰并且不干扰其他设备 1.1 电磁兼容的定义(续)9/6/2024电磁兼容涉及的问题可以归结为五大方面：（1） 骚扰源特性的研究 包括电磁骚扰产生的机理，频域与时域的特性，表征其特性的主要参数，抑制其发射强度的方法等等。

2） 敏感设备的抗干扰性能 在电磁兼容领域中，被干扰的设备或可能受电磁骚扰影响的设备称为敏感设备，或者在系统分析中称为骚扰接收器如何提高敏感设备的抗干扰性能，是电磁兼容领域中的研究问题之一1.2 电磁兼容的研究领域9/6/2024（3） 电磁骚扰的传播特性 研究电磁骚扰如何从骚扰源传播到敏感设备上去，包括辐射与传导 电磁兼容领域中传播特性研究的特点：源的非理想化（源的频域、时域特性的复杂性以及源的几何参数的复杂性）以及宽的频率范围1.2 电磁兼容的研究领域（续）9/6/2024（4）电磁兼容测量 包括测量设备、测量方法、数据处理方法以及测量结果的评价等等 由于电磁兼容问题的复杂性，理论上的结果往往与实际相距较远，因而使得电磁兼容测量显得更为重要 由于电磁骚扰源在频域与时域特性的复杂性，为了各个国家、各个实验室测量结果之间的可比性，必须详细规定测量仪器的各方面指标，并且各个国家的仪器指标应该严格地相同 标准中采用的表征电磁噪声的参数（例如：峰值、准峰值、有效值、平均值）都是用等效于某一个特定参数的正弦信号定标的亦即：测量得到的电磁噪声电平是等效于某个正弦信号的电平1.2 电磁兼容的研究领域（续）9/6/2024（5） 系统内与系统间的电磁兼容性         在一个系统之内或系统之间，EMC问题往往要复杂得多：干扰源可能同时也是敏感设备；传播的途径往往是多通道的；干扰源与敏感设备不只一个等等。

         这就需要我们对系统内的或系统间的电磁兼容问题进行分析与预测         近年来，对系统内与系统间的电磁兼容问题的研究，除了“分析”以外，已开始研究“综合”这方面的进展将对电磁兼容学科起到十分重要的促进作用 1.2 电磁兼容的研究领域（续）9/6/20241.3.1 电磁干扰及其危害     在电磁环境中，电磁干扰造成的危害是各种各样的，可能从最简单的令人烦恼的现象直到严重的灾难一些电磁干扰可能造成的危害： 1.3 实施电磁兼容的目的9/6/2024① 干扰电视的收看、广播收音机的收听② 在数字系统与数据传输过程中数据的丢失③ 在设备、分系统或系统级正常工作的破坏④ 医疗电子设备（例如医疗监护仪、心电起搏器等）的工作失常⑤ 自动化微处理器控制系统（例如：汽车的刹车系统、防撞气囊保护系统）的工作失控⑥ 导航系统的工作失常⑦ 起爆装置的无意爆炸⑧ 工业过程控制功能（例如：石油或化工）的失效      除此之外，强电场还会对生物体造成影响     由此可见，电磁环境的恶化，会导致多方面的后果     开展电磁兼容研究，加强电磁兼容管理，降低电磁骚扰，避免电磁干扰，是当务之急。

 1.3.1 电磁干扰及其危害（续）9/6/2024 由于电子设备的发展及广泛应用，造成了复杂的电磁环境，干扰日益严重这就促使电磁兼容 （Electromagnetic Compatibility 简称为EMC）技术的出现并迅速发展起来 相应的国家及国际标准出台则使对电磁兼容管理提高到法律的高度，从而进一步地促进了电磁兼容的发展  现在各国家、军队部门以及世界组织均成立了相应的管理组织或部门，出台了许多有关标准、规定和措施例如欧洲的CE指令、美国的FCC联邦法规都有相应的电磁兼容要求 我们国家对产品的电磁兼容性能也制订了一系列强制性或推荐性标准，并通过市场监督抽查和国家强制性产品认证（即3C认证）等措施来保证市场销售的产品的电磁兼容符合性          因此，产品的电磁兼容符合性是国家标准及国际标准的要求 1.3.2 国家标准及国际标准的要求9/6/20242.1 基本名词术语（电磁）发射（electromagnetic）emission“从源向外发出电磁能的现象电磁兼容中的发射既包含传导发射，也包括辐射发射 电磁骚扰   electromagnetic disturbance“任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化 电磁骚扰还包括了无用信号 电磁干扰   electromagnetic interference“电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降由以上两个术语可见：电磁骚扰仅仅是电磁现象，即指客观存在的一种物理现象，它可能引起降级或损害，但不一定已经形成后果而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果2 ．电磁兼容理论基础 9/6/2024（性能）降低 degradation（of Performance）“装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏离此种非期望偏离（指向坏的方向偏离）并不意味着一定会被使用者觉察，但也应视为性能降低电磁环境   electromagnetic environment“存在于给定场所的所有电磁现象的总和给定场所”即“空间”；“所有电磁现象”包括全部“时间”与全部“频谱” 9/6/2024电磁噪声   electromagnetic noise“一种明显不传送信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组合一般认为无线电频率从10kHz开始向上而“电磁”现象则包括所有的频率，除无线电频率外，还包括所有的低频(包括直流)电磁现象。

  无用信号   unwanted signal， undesired signal“可能损害有用信号接收的信号  干扰信号   interfering signal“损害有用信号接收的信号”比较以上两条术语可见，差别仅在于无用信号是“可能损害…”，而干扰信号是“损害…”表明无用信号在某些条件下还是有用的无害的；而干扰信号任何情况下都是有害的9/6/2024 （对骚扰的）抗扰度   immunity（to a disturbance）“装置、设备或系统面临电磁骚扰下降低运行性能的能力 （电磁）敏感性   （electromagnetic）susceptibility—EMS“在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力注：敏感性高，抗扰度低抗扰度与敏感性都反应的是装置、设备或系统的抗干扰的能力，仅仅是从不同的角度而言在国际与国内，军用标准体系常用敏感性这一术语；而民用标准体系惯用抗扰度一词9/6/2024  骚扰限值（允许值）   limit of disturbance“对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平  干扰限值（允许值）   limit of interference“电磁骚扰使装置、设备或系统最大允许的性能降低。

  (来自骚扰源的)发射限值  emission  limit  (from  a  disturb source)“规定电磁骚扰源的最大发射电平  发射裕量   emission margin“装置、设备或系统的电磁兼容电平与发射限值之间的差值9/6/2024 （时变量的）电平   level（of time varying quantity）“用规定方式在规定时间间隔内求得的诸如功率或场参数等时变量的平均值或加权值  (骚扰源的)发射电平 emission level (of a disturbance source)“用规定的方法测得的由特定装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰电平   (电磁)兼容电平   (electromagnetic) compatibility level“预期加在工作于指定条件的装置、设备或系统上规定的最大电磁骚扰电平注：实际上磁兼容电平并非绝对最大值，而可能以小概率超出9/6/2024  抗扰度电平   immunity level“将某给定的电磁骚扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工作并保持所需性能等级时的最大骚扰电平也就是说：超过此电平，该装置、设备或系统就会出现性能降低。

而敏感性电平，是指刚刚开始出现性能降低的电平所以对某一装置、设备或系统而言，扰抗度电平与敏感性电平是同一个数值  抗扰度限值   immunity limit“规定的最小抗扰度电平9/6/2024  抗扰度裕量   immunity margin“装置、设备或系统的抗扰度限值与电磁兼容电平之间的差值  (电磁)兼容裕量   (electromagnetic) compatibility margin“装置、设备或系统的抗扰度限值与骚扰源的发射限值之间的差值  骚扰抑制   disturbance suppression“削弱或消除电磁骚扰的措施骚扰抑制是加于电磁发射器（源）上的措施  干扰抑制   interference suppression“削弱或消除电磁干扰的措施干扰抑制是加于敏感设备（被干扰对象）上的措施9/6/2024几个术语之间的相互关系 9/6/20249/6/2024        在电磁兼容测量中常用不同的量纲，单位也不尽相同分述如下：  功率  电压  电流  功率密度与电场强度  磁场强度2. 2 电磁兼容测试中常用单位9/6/20242.2.1 功率P贝尔    功率的基本单位为瓦(W)，即焦耳/秒(J/s)。

为了表示宽的量程范围，常常引用两个相同量比值的常用对数，以“贝尔”为单位9/6/2024分贝(dB) P2与P1应采用相同的单位应该明确dB为两个量的比值，是无量纲的  贝尔是个较大的值为了使用方便，采用贝尔的1/10，即分贝(dB)9/6/2024绝对分贝 如P1为1W，P2/ P1是相对于1W的比值，即以1W为0dB 此时，是以带有功率量纲的dB表示P2，则  若以1mW为0dB，则此时的P亦应以mW为单位，  分贝毫瓦的表示式为:9/6/20242.2.2   电压式中  P——功率，W；      V——降在纯电阻R上的电压，V；      R——电阻，Ω若以分贝表示，上式可写为：式中的第一项即为电压的分贝值9/6/2024电压分贝  在电磁兼容领域，电压分贝常用μV为单位， 此时V1＝1μV，即dBμ以1μV为0dB0dBμ即－120dBV9/6/2024dBμ与dBm之间的关系式中  P——功率，W；      V——降在电阻R上的电压，V；      R——电阻，Ω，若令R =50 Ω 若令R =50 Ω,将上式取分贝：9/6/20242.2.3  电流式中：IμA——以μA为单位的电流。

9/6/20242.2.4   磁场强度与电场强度9/6/2024磁通密度(磁感应强度) B磁通密度(磁感应强度)B ,磁通密度的基本单位为特斯拉(T)，其定义为：                         1T＝1Wb/m2磁通密度的单位有时也使用高斯(Gs)                 1Gs=10-4T                        1mGs=10-7T9/6/2024磁通密度与磁场强度的关系式中:BT ——以特斯拉为单位的磁通密度,T；      μ——介质的绝对磁导率，亨/米(H/m)            在真空中μ0=4π×10-7H/m；        (注意区分电磁单位亨(H)与磁场强度的符号H )      HA/m——磁场强度,A/m由上式，如磁通密度用μT为单位，则在真空中：9/6/20242.2.5    功率密度功率密度的基本单位为W/m2(电场强度V／m;磁场强度A/m),常用的单位为mW/cm2或W/cm2某个以W/m2为单位的量xx，若更改为或为mW/cm2或μW/cm2为单位则换算关系应如下式：￿￿￿￿￿（xx）W/m2=0.1(xx)￿mW/cm2=100(xx)￿μW/cm2亦即，mW/cm2这一单位比W/m2大十倍。

9/6/2024Z0为自由空间波阻抗，则9/6/2024除需要进行场强换算外，一般功率密度不再转换为分贝形式但有时转换也是必要的：Z0为自由空间波阻抗：Z0＝120π   S = E2 / Z0 则在自由空间，功率密度S与电场强度E的关系化为分贝：SdB（W/m2）=EdB（V/m） – 25.8dB    SdB（mW/cm2）=EdB（μV/m） – 155.8dB  SdB（μW/cm2）=EdB（μV/m） – 125.8dB功率密度与电场强度9/6/2024形成电磁干扰必然具备三个基本要素:①电磁骚扰源，②耦合途径或传播通道，③敏感设备电磁兼容设计即是从这三个基本要素出发2.3 电磁干扰形成的三要素9/6/2024电磁骚扰源包括自然骚扰源和人为骚扰源自然骚扰源包括：①来自银河系的电磁噪声；②来自太阳系的电磁骚扰；③来自大气层的电磁骚扰；④热噪声人为骚扰源包括：①工科医（射频）设备；②高压电力系统与电力电子系统；③电牵引系统；④内燃机点火系统；⑤声音和广播电视接收机；⑥家用电器、电动工具与电气照明；⑦信息技术设备；⑧静电放电；⑨核电磁脉冲；⑩通讯、广播、定位等大功率设备。

 2.3.1 电磁骚扰源9/6/20249/6/20249/6/2024电磁骚扰的传播途径包括传导耦合和辐射耦合传导耦合包括互传导耦合和导线间的感性与容性耦合辐射耦合包括近场耦合和远场耦合2.3.2 电磁骚扰的传播途径9/6/20249/6/2024传导耦合必须在骚扰源和敏感设之间有完整的电路连接，骚扰信号沿着这个连接电路传递到敏感设备，发生干扰现象这个传输电路可包括：导线、设备的导电部件、供电电源、公共阻抗、接地平面、电阻、电感、电容、和互感元件等辐射耦合是通过介质以辐射电磁波形式传播，骚扰能量按电磁波的规律向周围空间发射常见的辐射耦合有三种：①骚扰源天线发射的电磁波被敏感设备天线意外接收，称为天线对天线耦合②空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合③两根平行导线之间的高频信号感应，称为线对线感应耦合9/6/2024几种耦合方式9/6/20249/6/20249/6/20249/6/2024所有的低压小信号的设备都是电磁骚扰的敏感设备电磁骚扰以辐射和传导方式侵害敏感设备的端口就如传输的“界面”，通过这些端口，电磁骚扰进入（或出自）被考虑的设备。

骚扰现象的性质和骚扰程度与端口的类型有关2.3.3 电磁骚扰敏感设备9/6/20249/6/2024辐射骚扰出现在设备周围的媒体中，而传导骚扰出现在各种金属性媒体中端口的概念可以对各种媒体加以区分：①外壳端口；②交流电源端口；③直流电源端口；④控制线／信号线端口；⑤接地端口，即系统和地或参考地之间的连接各种类别的兼容电平是按照对应的端口概念作出的2.3.4 端口9/6/2024电磁骚扰进入设备的端口 9/6/20249/6/20243.1 几个重要的电磁兼容标准对照表 3. 电磁兼容测量9/6/2024(1) 电源端子干扰电压 (2) 其它端子干扰电压或干扰电流这些端子一般包括通讯端口、有线广播端口和负载端口(3) 辐射干扰场强及干扰功率(4) 静电放电抗扰度(5) 射频电磁场抗扰度(6) 电快速瞬变脉冲群抗扰度(7) 冲击（雷击/浪涌）抗扰度(8) 由射频场感应的传导干扰抗扰度(9) 磁场（含工频磁场和脉冲磁场）抗扰度(10) 电源电压跌落、瞬时中断及电压变化抗扰度(11) 谐波电流发射(12) 电压闪烁和波动3.2 常用电磁兼容测量项目9/6/2024五大类产品标准干扰测试项目 9/6/2024四类产品标准抗扰度测试项目 9/6/2024。