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电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计
电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

江苏省电子信息产品质量监督检验研究院胡寅秋

1 引言

随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备及家用电器的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电气电子系统内、设备内的相互干扰愈加严重。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常地工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。

2 电磁干扰方式

电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有:

传导干扰

传导干扰一般是指通过电源,电缆,布线系统,接地系统引起的串扰。

辐射干扰

在高频情况下,电磁能量比较容易产生辐射。通常,在MHz以上,辐射就较明显,当导线长度超过四分之一波长时,辐射功率将很大。

感应及耦合引起的干扰

3 电磁兼容(EMC)设计的主要内容及方法

电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。

3.1屏蔽

电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。

(1)静电屏蔽

静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合,使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路,从而使干扰得到抑制。

静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体,在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳,要求不高的也可用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保

证良好的接地,否则屏蔽效果将大大下降。

(2)磁屏蔽

磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料,如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料,做成屏蔽罩。磁屏蔽罩在结构上按加工工艺不同一般可分为两类:一类为用平板坯料深冲成形的,另一类为焊接成形的。

(3)电磁屏蔽

电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。

电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。金属材料可以是铁磁性材料,也可以是非铁磁性材料,通过对电磁场的反射和吸收损耗起到屏蔽作用,具体选用哪种材料,则应根据工作频率(f )来确定。其临界频率为

)(1067.522

0Hz t

f ×=

式中,t ——材料厚度(mm );

当f >f0时,铁磁性材料比非铁磁性材料屏蔽效果好;

当f <f0时,非铁磁材料比铁磁性材料屏蔽效果好。

一般来讲,频率大于1MHz 时,其屏蔽效能主要取决于吸收损耗。

就反射损耗而言,非铁磁材料比铁磁材料优越,反射损耗与材料厚度无关。 电磁屏蔽理论指出:电磁干扰在通过屏蔽体时,一部分被反射,未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化为热能,剩余的部分则穿透屏蔽层,继续向外传播。屏蔽体所具有的这种反射和吸收电磁波能量的能力被定义为屏蔽体的屏蔽效能。假定屏蔽体是均质无缝的,则屏蔽体的屏蔽效能与干扰场的场型有关,其屏蔽效果可按下面的公式计算。

远场屏蔽效果:

))(/log(10168131.0dB f f t SE r r r r σμμσ?+=

近磁场屏蔽效果:

))(/log(106.14131.02dB fr f t SE r r r r μσμσ++=

近电场屏蔽效果:

))(/log(10322131.023dB r f f t SE r r r r σμμσ?+=

其中:SE (dB )——屏蔽效果;

r (m )——屏蔽体到干扰源的距离;

远场 πλ2

λ2

μr ——相对导磁率;t ——材料厚度。

均匀无缝屏蔽体的屏蔽效能是很高的。但是由于加工、装配及结构上的加工需要等原因,实际上屏蔽体都是不连续的,存有各种孔缝,屏蔽效能远远低于理想的计算值。在高频段,由于波长变短,结构上的不连续性会造成射频泄漏,构件缝隙及孔、洞在电气上就变得举足轻重了。一般所有1MHz 以上的电磁干扰都是通过屏蔽体的孔缝处泄漏造成的。所以,在设计屏蔽结构件时必须注意电磁的连续性,避免孔缝的泄漏。电磁学上的小孔是指其最大尺寸远小于信号波长的孔。一个孔径的尺寸接近或超过波长时,则必须用铜丝屏蔽覆盖,或者用一组不加屏蔽的小孔代替单个大孔,或者用波导衰减器屏蔽大孔。考虑到干扰场强的透入深度是随着频率的升高而减小的,因此所需材料的厚度也可随之减小。

当干扰频率f >1MHz 时,用0.5毫米的任何一种金属材料制成的屏蔽罩就能将场强减弱100倍以上。这时选择材料及确定料厚时,应着重考虑材料的机械强度、刚度、工艺性及防腐、防潮等因素。

当f >10MHz 时,用0.1毫米厚的铜板制成屏蔽罩就能将场强减弱100倍以上,因此这时屏蔽罩可用敷铜箔材料制作。

当f >100MHz 时,可用绝缘材料经热压成型后,在表面镀以铜层、银层等制作屏蔽体。

非磁性金属材料不宜作低频的磁屏蔽体,因为在低频情况下,屏蔽效果主要靠屏蔽体的吸收损耗实现的。为了达到一定的屏蔽效果,往往需要很厚的材料。从透入深度r f p μμπδ0/= 可知,当f 为100MHz 时,若用铝板做屏蔽体,要使干扰场强衰减为表面数值的1/100时,则需用不小于40.1毫米厚的铝板,这是不现实的。而选用高初磁导率软磁合金材料,只用1.7毫米就可以满足要求,且铁磁材料的磁导率愈高,屏蔽效果愈好。

铁磁材料不宜作高频电磁屏蔽材料。虽然铁磁材料在高频情况下,屏蔽效果比非磁性金属材料好,但由于铁磁材料的电阻率大,并有磁滞现象,会使屏蔽电路能量消耗显著。所以,在高频情况下,一般采用非铁磁性导电良好的金属材料做屏蔽体,如铜、铝或铜镀银等。

f 在103~108Hz 范围内才可采用钢板作屏蔽材料,对屏蔽屋而言(r >1m ),当f >3MHz 时,钢的屏蔽效能高于铜;对屏蔽盒而言(r <1m ),当f 在几十千赫至几兆赫时,薄钢板(0.1毫米)的效能低于薄铜板,随着厚度的增加,铜的屏蔽效能高于钢材的频段向低频区移动;镀层材料随用途而异,屏蔽效能以银、铜、锌为好,锡、铝较差。

3.2滤波

电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。滤波方式可以分为有源滤波和无源滤波,滤波特性可根据需要设计成带通、高通、低通滤波器。

3.3接地

接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。

3.3.1组合单元电路接地

(1)串联一点接地由图1可以看出各点电位

3

32321

321)()(Z I U U U Z I I U U Z I I I U B A C A B A ++=++=++=

设Z 1=Z 2=Z 3,则U A <U B <U C 。

这种情况下,一般把接地点放在低电平处,这种接地方法最简单,抑制干扰能力差,仅适用于低频电路。

(2)并联一点接地

这种接地法各电路地电流自成回路,彼此独立。避免了各单元电路的相互串扰,但接地电阻较大。如图2所示,当工作频率较高时,地线产生辐射干扰。所以,并联一点接地也仅适用于低频1MHz 以下电路。

(3)多点接地

I 1 I 2 I 3 Z 1 Z 2 Z 3 A B

C

图1 电路 1 电路 2 电路 3 图2

Z 1 Z 2 Z 3 图3 电路 1 电路 2 电路 3

由图3可以看出,多点接地其接地电阻较小,在高于10MHz时可用多点接地,但此时总地线应适当宽些,长度也不宜过长,最好不超过0.15波长,同时,地线与机壳应绝缘。

3.3.2整机的接地

整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。

4 结束语

为了实现令人满意的屏蔽,设备壳体应有足够的屏蔽效果,以便将不希望有的信号强度衰减到足以获得系统/分系统/设备的最大的电磁兼容的电平。所谓电磁兼容就是设备在预期的电磁环境中能正常工作的能力。也就是说,设备和系统在规定的电磁环境中不受电磁干扰而降低工作性能;同时它所产生的干扰也不大于规定的极限电平,以免影响其它设备正常工作,从而达到所有设备之间互不干扰、共同运行的目的。由此可见,电磁兼容是一个整机性能指标,它与结构设计的好坏有着密切的关系。当然,结构设计得好,未必就能解决整机的电磁兼容指标;但是结构设计得不好,则极有可能导致整机电磁兼容设计的失败,这也是引起人们对电磁兼容结构设计重视的原因。

在设计一个新产品时,一开始就必须考虑到电磁兼容问题。如果忽视了这一问题,到新产品度制时,干扰问题会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题不仅是行之有效的,而且会大大降低产品成本。

电磁兼容性(EMC)仿真

设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下,你通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是,电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关,而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比(最大特征尺寸与最小特征尺寸之比),从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构,而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。

华为电磁兼容性结构设计规范_第三版

华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0 电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布2003-11-30实施 华为技术有限公司

内部公开 前言 本规范于1999年12月25日首次发布。 本规范于2001年7月30日第一次修订。 本规范于2003年10月30日第二次修订。 本规范起草单位:华为技术有限公司结构造型设计部 本规范授予解释单位:华为技术有限公司结构造型设计部本 华为机密,未经许可不得扩散 第1页,共1页

内部公开 目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

电磁兼容EMC设计及测试技巧

电磁兼容EMC设计及测试技巧 摘要:针对当前严峻的电磁环境,分析了电磁干扰的来源,通过产品开发流程的分解,融入电磁兼容设计,从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析,总结概括电磁兼容设计要点,最后,介绍了电磁兼容测试的相关内容。 当前,日益恶化的电磁环境,使我们逐渐关注设备的工作环境,日益关注电磁环境对电子设备的影响,从设计开始,融入电磁兼容设计,使电子设备更可靠的工作。 电磁兼容设计主要包含浪涌(冲击)抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。 电磁干扰的主要形式 电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统,影响系统工作,其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。 传导:传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于 30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。 辐射:通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递,在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。 共阻抗耦合:当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流,多以这种方式引入到敏感电路。 感应耦合:通过互感原理,将在一条回路里传输的电信号,感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。 对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策:传导采取滤波(如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用),辐射干扰采用减少天线效应(如信号贴近地线走)、屏蔽和接地等措施,就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力,也可以有效的降低对外界的电磁干扰。 电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程,电磁兼容设计需要贯穿整个过程,在设计中考虑到电磁兼容方面的设计,才不致于返工,避免重复研发,可以缩短整个产品的上市时间,提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段,要进行产品市场分析、现场调研,挖掘对项目有用信息,整合项目发展前景,详细整理项目产品工作环境,实地考察安装位置,是否对安装有所限制空间,工作环境是否特殊,是否有腐蚀、潮湿、高温等,周围设备的工作情况,是否有恶劣的电磁环境,是否受限与其他设备,产品的研制成功能否大大提高生产效率,或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便,操作使用方式能否容易被人们所

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

抗干扰滤波器在电磁兼容设计中的作用要点

抗干扰滤波器在电磁兼容设计中的作用 干扰滤波在电磁兼容设计中的作用大多数电子产品设计师对干扰滤波器的认识一般局限在:“电子产品要通过电源线传导发射试验和电源线抗扰度试验,必须在电源线上使用干扰滤波器”。而对于干扰滤波器的其它作用了解很少,这就导致了产品设计完毕后,往往不能通过其它试验项目,例如辐射发射、辐射抗扰度、信号线上的传导敏感度等试验。实际上,电磁干扰滤波器对于顺利大部分电磁兼容试验以及保证产品的功能都是十分重要一类器件。当出现下面这些干扰问题时,往往是由于滤波措施不完善。 1.设备的机箱或机柜屏蔽十分完善,但是仍然产生超标的辐射发射; 2.独立的设备没有任何电磁干扰的问题(辐射发射和抗扰度完全合格),但是当连接上必要的外接电缆时,出现干扰问题; 3.在信号电缆线上注入电快速脉冲时,出现故障; 4.不能通过辐射抗扰度试验 5.不能通过电缆束上的传导敏感度试验 6.不能通过静电放电试验; 7.电缆中的导线之间或电缆之间相互干扰,导致设备不能实现预定功能。下面就如何用滤波器解决上述问题的方案作简单介绍。 1)虽然机箱或机柜屏蔽很好,但是辐射发射超标,或者不能通过辐射抗扰度试验 这是由于机箱或机柜上的外拖电缆起着天线的作用。天线的一个特性是互易性,也就是说:一个天线如果具有很高的辐射效率,那么它的接收效率也很高。因此,设备的外拖电缆既能产生很强的辐射,也能有效的将空间电磁波接收下来,传进设备,对电路形成干扰。由于某种原因,在外拖电缆上形成了干扰电流,这些电流从机箱内传导出来,并以电缆作为辐射天线辐射电磁波。解决这种问题的方法就是在电缆的端口处安装一只滤波器,将干扰电流滤除掉。 2)独立的设备没有任何电磁干扰的问题(辐射发射和抗扰度完全合格),但是当连接上必要的外接电缆时,出现干扰问题; 这个问题与第一类问题的本质相同,就是外拖电缆相当于天线。当没有电缆时,相当于没有辐射天线和接收天线,因此容易通过辐射发射和抗扰度试验,但是当拖上电缆后,这些电缆作为辐射天线和接收天线,导致设备的辐射增强、对外界空间干扰的敏感度提高。解决方法就是在电缆的端口处安装滤波器,将这些导体从空间接收到的电磁能量在它们到达电子线路之前滤除掉,另一方面,阻止电子线路中的干扰能量进入这些导体后借助导体辐射。 3)在信号电缆线上注入电快速脉冲时,出现故障; 我们知道电快速脉冲的频率是很高的,这些干扰通过电容耦合钳耦合进电缆,在电缆上形成干扰电流,这些电流一方面直接流进电路,对电路形成干扰,另一方面产生辐射,对电路形成干扰。解决方法就是采用屏蔽电缆和加装滤波器。 4)不能通过电缆束上的传导敏感度试验 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验,自然也可以通过在电缆端口处滤波的方式来解决。 5)不能通过静电放电试验; 静电放电对设备电路的影响很大程度上是由于静电放电电流周围的高频电磁场,这些电磁场由于频率很高,因此很容易被导线所接收,对电路形成干扰净,某设备在做静电放电试验时,发现当在活动面板上进行放电时,电路出现故障。经检查,发现面板后面是一束电缆,面板上的静电放电电流产生的电磁场在电缆束上感应出了噪声电流,形成干扰。在电缆的端口处安装滤波器后,问题解决。 随着开关电源的普遍应用,在电源线入口处安装滤波器已经是项必要的措施。因为开关电源工作在大功率脉冲状态,它会产生很强的电磁辐射,这些辐射感应到线路上形成传导发射。如果不使用滤波器,就没有可能通过满足电磁兼容试验。

emc结构设计

[导读]电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 李永梅(东南大学成贤学院江苏南京210088)【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理,综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰[1]。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗

干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。 3.机箱EMC 的结构设计一电子设备中的机箱,机箱有电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调节用的调节孔、显示窗等,同时机箱也是由多个零件组合而成,各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏,就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法: 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的,如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝,这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下:(1)增加缝隙深度,也就是增加箱体及盖板的配合宽度。(2)在结合处加入导电衬垫或者提高结合面的加工精度,即减少缝隙长度。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 (草案)《第三部分:IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

2021年电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明(2021.03.07) 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 (2014—2015学年上学期) 姓名: 学号: 所在单位: 专业:

摘要 随着用电设备的增加,空间电磁能量逐年增加,人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运转,是一个亟待解决的问题;另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,又互不干扰,达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字:电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题,而信息时代的最突出特征,就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体,人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落,电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带,它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响,经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面,电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重,设备所处电磁环境越来越复杂;另一方面,先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱,同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁干扰,使各种设备正常运行,是一个亟待解决的问题。另外,恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言,只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境,才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言,构筑电磁空间安全防御体系,已成为各国和军队建设的重要内容,随着社会信息化

电磁兼容(EMC)设计原理和整改流程

电磁兼容设计和整改流程 随着中国参与国际经济贸易活动的深入,产品认证成了生产厂家产品推向市场的瓶颈,其中尤其电子产品的电磁兼容认证成为整个产品认证的拦路虎,往往在认证的最后阶段才发现要解决电磁兼容问题不得不对原设计的电路和结构重新修改,临时的修改还往往使产品的性能和可靠性降低。电磁兼容的测试只是评估产品电磁兼容设计的水平,测试本身并不能改变产品的电磁兼容,电磁兼容是设计出来的、生产出来的,只有生产厂家的产品电磁兼容设计水平提高了,产品电磁兼容的质量才能提高,产品设计的可靠性才能有保障。本文详细剖析产品设计和电磁兼容整改的过程,并详细说明每个设计和整改过程中怎样运用电磁兼容的测试手段发现问题、选择最佳的解决方案。 电磁兼容控制所运用的方法和程序在产品研制不同阶段是不同的,方案、设计、开发/样机、生产、测试/认证和运行,各阶段均为实施电磁兼容工程提供了一定的机会。实施电磁兼容是一项极其复杂的任务,如右图所示在研制开发电视、音响等电子产品时,应在尽可能早的阶段上注意保证它们的电磁兼容性。随着电视、音响等电子产品研制开发工作的完成,可以利用的抑制干扰和抗干扰措施的数目减少,而其成本反而增加。方案阶段是提供最佳费效比的机会,而生产阶段提供的可能性通常最少,据国外资料介绍,在产品的研制开发阶段及时采取措施可以避免(80~90)%的与干扰影响有联系的、潜在可能的困难。相反,在较晚的阶段上采用解决方法,结果表明将更加复杂,需要追加工作量和增加原材料的消耗,增加研制周期,有时甚至根本不可能解决。有效的电磁兼容控制常常是比较困难的,因为电磁干扰方位与耦合途径的大量可能组合涉及到许多变量,敏感电路的抗扰度与电路参数的设计有关,电路参数必须保证的灵敏度往往使提高抗扰度受到一定限制。由于电磁兼容情况的固有复杂性,若要及时地、有效地和高费效比的解决电磁兼容问题,有条理的方法和程序就是相当的重要了。 针对电磁兼容设计的这种特点,我们提出了从产品的设计阶段就要开始分步的进行电磁兼容的设计和整改,把最终的设计目标大事化小,如下图所示,在产品开发的各个阶段适时进行电磁兼容性能的评估和改进,不断地把电磁兼容的整改措施溶入到产品的电路和结构设计中,这样整个产品的开发周期不会有太大的非预期时间延迟,产品的设计不会有太多的非预期成本增加,生产工艺不会有临时的增加,产品的可靠性和性能也不会受到损害。 产品开发一般分为设计概念阶段,设计阶段,样机制作阶段,设计评审阶段和委托检验阶段,分阶段地控制把各阶段的电磁兼容设计和整改溶入到整机的设计方案之中,电磁兼容设计和整改各阶段的工作任务和可以采取的电磁兼容措施如下: 1) 电磁兼容认证要求咨询 首先要明确产品电磁兼容设计的目标,针对产品销售的目标市场,了解目标市场对该产品电磁兼容要求的执行标准,相应需要测试的内容,做出一个电磁兼容性能指标一览表,每个指标都对产品各部分电路和结构提出了相应的要求,由此也就清楚了解了产品应该具备的电磁兼容性能和设计要求。 2) 产品设计布局评估 在考虑各部分电路的总体布局时,尤其注意电源线出口的位置,如果客户没有特殊的位置要求,就主要考虑电路输出的顺序和尽量使电源滤波电路和机内高频发射部分电路或器件之间的空间距离最大,经过电源滤波电路之后留在机内的电源线最短。其次在电源公共地和其它功能模块电路之间布置一条较宽的公共地线。电路板排版时应该使各种功能集成块与其输入输出负载的路径最短,特别是传输脉冲数据信号的导线。脉冲信号的高频成分很丰富,这些高频成分可以借助导线辐射,使线路板的辐射超标。非常遗憾的是我们大部分的生产企业由于开发周期越来越短的压力,都把这个阶段的时间压缩的很短,无法做比较全面细致的检查和评审工作,导致到了产品认证的最后阶段才发现元件布局和排版的缺陷,不得不投入大量的人力和物力来整改,造成欲速而不达的局面。如果要避免这种被动的局面发生,开发方可以在产品设计定型之前委托专业的电磁兼容技术服务机构做一个设计评估,一般来说专业的电磁兼容技术服务机构能够根据开发方提供的设计方案,分析原理框图、电路图、现有的外观结构要求,提出符合电磁兼容原理的内部电路结构布局、电路板布局、外壳接地等要求。通过了解各单元电路的工作流程,关键元器件的电磁兼容特性,分析预测各单元电路的电

电子产品的电磁兼容性设计的基本要求

电子产品的电磁兼容性设计的基本要求 电子产品的电磁兼容性设计包括:限制干扰源的电磁发射,控制电磁干扰的传播以及增强敏感产品的抗干扰能力。 1.优化倍号设计 传结信息的电悟号密占用一定的额诺,为尽量威小干扰,对有用信号应规定必要的最小占有带宽,这有赖于优化信号波形。 2.完警线路设计 应设计和选用自身发射小、抗干扰能力强的电子线路(包括集成电路)作为电子产品 的单元电路。对于一般小信号放大器应尽可能增大放大器的线性动态范围,以提高电路 的过载能力,减少非线性失真。希迪电子晶闸管和工作于开关状态的三极管,工作时均产生电流脉 冲,发射频潜很宽的电磁能置,因此必须采取相应的抑制措施*利用铁包体痘环进行功率合成,可能由于磁饱和引起较严重的谐波失真,因此,也要采取相应的抑制措施。功率放大器工作在甲类状态时产生的谐波最少;工作在推挽形式的乙类状态时,只要电路结构对称就可以抑制二次谐波,但不对称就可能产生强的偶次谐波;丙类功率放大器仅用于射频放大,需采用锐谐调、高Q值滤波器抑制其谐波电平。 为了减小放大器因非线性失真而产生的谐波发射,可采用反馈和非线性补偿方法改 善放大器的线性。采用平衡电路(如差分放大器)传翰信号不但可减小共模电流产生的干扰,而且还能抑制共模干扰对放大器的影响。 3.屏蔽 用屏蔽体将干扰源包封起来,可以防止干扰电磁场通过空间向外传播。反之,用屏蔽体将感受据包封,就可使感受器免受外界空间电磁场的影响。屏蔽技术虽能有效地阻断 近地感应和远场辐射等电磁干扰的传播通道,但是它有可能使产品的通风散热困难,维修不使,并导致重量、体积和成本的增加。所以设计人员需权衡利弊,采用合理的措施,以最佳效果、费用比来满足电磁兼容性要求。 4.授地与搭接 不管是否与大地实际连接,只要为电源和信号电流提供了回路和基淮电位,就统称为 接地。设计中如能周密设计出地线系统,综合使用接地、滤波和屏蔽等措施,往往可事半功倍,有效地提高产品的电磁兼容性。事实证明,一个产品和分系统在金机时出现故障,多半是由接地系统不完善引起的。 5.滤波 滤波是借助抑制元件将有用信号频谱以外不希望通过的能量加以抑制。它既可以抑 制干扰源的发射,又可以抑制干扰源频谱分量对敏感产品、电路或元件的影响。滤波虽能十分有效地抑制传导干扰,但制造大容量、宽频带的抗干扰滤波器的代价是昂贵的。 6.合理布局 合理布局包括产品内各单元之间的相对位置和电缆走线等,其基本原则是使感受器 和干扰源尽可能远离,输入与输出端口妥善分割,高电干电缆及脉冲引线与低电乎电缆分别铺设。通过合理布局能使相互于扰减小到最低程度而又费用不多。 需要说明的是以上电磁兼容性设计都是针对电子产品工作中产生的“无意干扰”的, 至于对于有特定目的的“有意干扰”,已屑电子对抗范畴,采取的措施不尽一致。 5.3.3 电场屏蔽的原理及屏蔽物的结构要点 1.电场屏蔽厦理 电场屏蔽的最简单的方式是在干扰源与受感器之间加一块接地良好且导电性能良好 的金属板,就可以把感应电荷短接到地以达到屏蔽的目的。

电子产品的防腐蚀与电磁兼容性结构设计(doc 167页)

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第一章概述 1.1电子设备结构设计与制造工艺 1.1.1现代电子设备的特点 当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。 由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。这些特点可归纳为以下几方面: 1.设备组成较复杂,组装密度大 现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。 2.设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。 现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。这些都会对电子设备的正常工作产生影响。 3.设备可靠性要求高、寿命长 现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。可靠性低的电子设备将失去使用价值。高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。 4.设备要求高精度、多功能和自动化 现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计 江苏省电子信息产品质量监督检验研究院胡寅秋 1 引言 随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备及家用电器的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电气电子系统内、设备内的相互干扰愈加严重。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常地工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。 2 电磁干扰方式 电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有: 传导干扰 传导干扰一般是指通过电源,电缆,布线系统,接地系统引起的串扰。 辐射干扰 在高频情况下,电磁能量比较容易产生辐射。通常,在MHz以上,辐射就较明显,当导线长度超过四分之一波长时,辐射功率将很大。 感应及耦合引起的干扰 3 电磁兼容(EMC)设计的主要内容及方法 电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 3.1屏蔽 电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。 (1)静电屏蔽 静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合,使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路,从而使干扰得到抑制。 静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体,在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳,要求不高的也可用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保

证良好的接地,否则屏蔽效果将大大下降。 (2)磁屏蔽 磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料,如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料,做成屏蔽罩。磁屏蔽罩在结构上按加工工艺不同一般可分为两类:一类为用平板坯料深冲成形的,另一类为焊接成形的。 (3)电磁屏蔽 电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。 电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。金属材料可以是铁磁性材料,也可以是非铁磁性材料,通过对电磁场的反射和吸收损耗起到屏蔽作用,具体选用哪种材料,则应根据工作频率(f )来确定。其临界频率为 )(1067.522 0Hz t f ×= 式中,t ——材料厚度(mm ); 当f >f0时,铁磁性材料比非铁磁性材料屏蔽效果好; 当f <f0时,非铁磁材料比铁磁性材料屏蔽效果好。 一般来讲,频率大于1MHz 时,其屏蔽效能主要取决于吸收损耗。 就反射损耗而言,非铁磁材料比铁磁材料优越,反射损耗与材料厚度无关。 电磁屏蔽理论指出:电磁干扰在通过屏蔽体时,一部分被反射,未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化为热能,剩余的部分则穿透屏蔽层,继续向外传播。屏蔽体所具有的这种反射和吸收电磁波能量的能力被定义为屏蔽体的屏蔽效能。假定屏蔽体是均质无缝的,则屏蔽体的屏蔽效能与干扰场的场型有关,其屏蔽效果可按下面的公式计算。 远场屏蔽效果: ))(/log(10168131.0dB f f t SE r r r r σμμσ?+=

EMC电磁兼容概述

电磁兼容基础知识 引言电子电器产品的电磁兼容性能是一项非常重要的技术指标,它不仅关系到产品本身的安全性、可靠性,也关系到电磁环境的保护问题。国内外现都十分重视产品的电磁兼容质量管理。这就要求从事相关产品设计、制造和品质管理的人员均应该掌握电磁兼容的一些基本理论、标准要求和设计技术。 一、电磁兼容现象及基本理论 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility——EMC),其定义是:设备或系统在其所处的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。从上述定义可以看出,一台设备或一个系统的电磁兼容性都包括两个方面,一是它对同一电磁环境中其它设备的抗干扰能力或称敏感性,二是它对其它产品的电磁骚扰特性。 电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance——EMI)定义为“任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者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。(注:一般意义上的“有用的电磁信号或电磁能量”在电磁兼容领域也有可能被认为是电磁骚扰源。) 电磁骚扰的表现形式一般有两种,一是通过导体传播骚扰电压、电流,一是通过空间传播骚扰电磁场。前者称为传导骚扰,后者称为辐射骚扰。例如,电视机的电磁骚扰主要有:对公用电网的无线电骚扰和低频骚扰(如注入谐波电流)、对公用电视天线系统的骚扰、向空间辐射的电磁场等。 抗扰度(Immunity to a Disturbance)定义为“装置、设备或系统面对电磁骚扰不降低运行性能的能力”。电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility——EMS)定义为“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”。实际上,抗扰度与敏感性都反映的是对电磁骚扰的适应能力,仅仅是从不同的角度而言,敏感性高即意味着抗扰度低。对应电磁骚扰的两种表现形式,设备对电磁骚扰的抗扰性也同样分为传导抗扰性和辐射抗扰性。

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