电磁兼容的三大抑制技术_接地
电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法
电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法在实际工程中，为了实现电磁兼容和电磁屏蔽，常常采用以下几种主要的工程技术方法：1.地线提取技术：通过在电路中添加地线，将电磁波的电势差降低到足够小的水平，从而减小电磁干扰。
地线提取技术包括地面平衡技术、地线填埋技术等。
2.电磁波吸收技术：通过在电子系统内部或其周围设置电磁波吸收材料，将电磁波吸收或转化为其他形式的能量，从而减小电磁干扰。
常用的电磁波吸收材料包括吸波墙、吸波垫等。
3.屏蔽罩技术：通过在电子系统或设备的外部设置屏蔽罩，将电磁波阻挡在外部，不让其进入系统内部，从而减小电磁干扰。
常用的屏蔽罩材料包括金属、导电涂层等。
4.过滤技术：通过在电子系统内部设置滤波器，对电磁波进行滤波处理，去除干扰信号，从而减小电磁干扰。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
5.接地技术：通过良好的接地系统设计和实施，确保电子系统各个部分的电势相等，并将电磁波导入地面，从而减小电磁干扰。
接地技术包括单点接地技术、多点接地技术、星形接地技术等。
6.电磁分离技术：通过对不同电磁设备或系统之间进行分离，减小彼此之间的电磁干扰。
电磁分离技术包括物理隔离、时间隔离等。
7.抑制串扰技术：通过合理的布线设计和电磁波传输路径的选择，减小电磁波在电子系统之间的串扰，从而减小电磁干扰。
抑制串扰技术包括电缆绝缘层设计、电路板布线规划等。
综上所述，电磁兼容和电磁屏蔽的主要工程技术方法包括地线提取技术、电磁波吸收技术、屏蔽罩技术、过滤技术、接地技术、电磁分离技术以及抑制串扰技术等。
这些方法可以相互结合使用，通过多种手段综合控制电磁干扰，实现电子系统的正常运行和电磁环境的和谐共存。
电磁兼容中的接地技术
电磁兼容中的接地技术电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指在电子设备和系统中，不同设备之间以及设备与外界环境之间，能够共同存在并互不干扰地工作的能力。
在电磁兼容技术中，接地技术是非常重要的一部分。
接地技术主要涉及到设备的接地设计、接地电极的选择和布局、接地导体的规划等问题，以确保设备在使用过程中能够有效地消除或抑制干扰。
接地技术的重要性在电子设备和系统中，接地是一项非常重要的技术，它涉及到电子设备和系统的性能和稳定性，也是保障电子设备安全的重要手段之一。
如果接地技术不合理或者不符合相关标准和规范，就可能会引发电子设备之间的干扰、电压偏移、电磁场辐射等问题，从而降低系统的性能和稳定性，甚至导致设备的损坏和安全事故的发生。
因此，正确的接地技术在电磁兼容中是非常重要的。
接地技术的设计原则在进行接地技术的设计时，需要遵循以下的主要原则：1. 保持一致性：接地系统应当保持一致性，即在整个电子设备和系统中使用相同的接地电势，以确保设备之间的平衡和一致。
2. 低阻抗：接地系统的电阻应当尽量小，以确保电流在接地线路中畅通无阻，减少电流引入设备的电磁干扰。
3. 地线长度：接地线路的长度应当尽量短，以减小电流引入设备的干扰，同时也能够减小接地回路的电阻和电感。
4. 分离接地：将不同的电子设备和系统分离接地，以减少设备之间的相互干扰，尤其是对于敏感的电子设备，需要避免与其他设备共用接地线路。
5. 综合考虑：接地技术需要综合考虑整个系统的特点和需求，以确保接地系统的性能和稳定性，并符合相关的标准和规范。
接地技术的具体实施措施在接地技术的具体实施中，需要考虑以下几个方面的问题：1. 接地电极的选择和布局：接地电极的选择和布局需要根据具体的设备特点和需求进行，可以考虑使用接地板、接地环、接地极等接地电极形式。
同时，接地电极的布局也需要合理安排，以确保整个设备的接地效果。
2. 接地导体的规划：接地导体的规划需要考虑到导体的材料、截面积、长度等因素，以确保接地导体能够传导电流，并具有较低的电阻和电感。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指各种电子设备在相互连接和共存的情况下，能够在无干扰和无辐射的条件下正常工作的能力。
在现代社会中，电子设备的广泛应用使得电磁兼容问题日益突出。
为了解决这一问题，人们提出了各种电磁兼容解决方案。
本文将从五个方面详细介绍这些解决方案。
一、电磁屏蔽技术1.1 金属屏蔽：利用金属材料对电磁波进行屏蔽，如使用金属外壳、金属屏蔽罩等。
1.2 电磁屏蔽涂料：在电子设备表面涂覆电磁屏蔽涂料，以提高设备的屏蔽性能。
1.3 电磁隔离设计：通过合理的电路布局和屏蔽结构设计，减少电磁辐射和电磁感应。
二、电磁干扰抑制技术2.1 滤波器设计：在电子设备的电源线路、信号线路等关键位置添加滤波器，以阻止电磁干扰信号的传播。
2.2 接地设计：合理的接地设计能够有效地抑制电磁干扰，如采用单点接地、分层接地等方法。
2.3 电磁屏蔽设计：在电子设备内部采用屏蔽隔离措施，减少电磁干扰的传播。
三、电磁辐射控制技术3.1 电磁辐射测试：通过对电子设备进行电磁辐射测试，了解辐射源和辐射路径，从而采取相应的控制措施。
3.2 电磁辐射限制：根据不同的电子设备，制定相应的辐射限制标准，确保设备的辐射水平在合理范围内。
3.3 电磁辐射抑制：采用电磁屏蔽、滤波器等措施，减少电磁辐射的产生和传播。
四、电磁感应抑制技术4.1 电磁感应测试：通过对电子设备进行电磁感应测试，了解感应源和感应路径，从而采取相应的控制措施。
4.2 电磁感应限制：根据不同的电子设备，制定相应的感应限制标准，确保设备的感应水平在合理范围内。
4.3 电磁感应抑制：采用电磁屏蔽、隔离设计等措施，减少电磁感应的产生和传播。
五、电磁兼容测试技术5.1 电磁兼容测试方法：制定合理的测试方法，对电子设备进行电磁兼容测试，评估设备的兼容性能。
5.2 电磁兼容测试标准：根据不同的应用领域和设备类型，制定相应的兼容性测试标准，确保设备的兼容性能达到要求。
电磁兼容 题库
一、填空题（每空0.5分，共20分）1．构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【传输通道】和【接收器】；如果按照传输途径划分，电磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】。
2．电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3．抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4．常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5． IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标准。
6．电容性干扰的干扰量是【变化的电场】；电感性干扰在干扰源和接受体之间存在【交连的磁通】；电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。
7．辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。
如果根据场区远近划分，【近区场】主要是干扰源的感应场，而【远区场】呈现出辐射场特性。
8．随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。
因此，金属网对【微波或超高频】频段不具备屏蔽效能。
9．电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10．静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11．电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12．滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】，其中一种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13．设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压，则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14．多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。
15．电子设备的信号接地方式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中，若设备工作频率高于10MHz，应采用【多点接地】方式。
二、简答题（每题5分，共20分）1．电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够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，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能力。
《电磁兼容原理、技术及及应用》第5章 接地及搭接汇编
第5章 接地及搭接
为同时满足宽频系统中低频单点接地和高频多点接地的不 同要求，可利用电容器对高频相当于短路（高频地）、对低 频相当于开路的特点来实现。
混合接地
第5章 接地及搭接
系统工作在低频状态，为避免公共阻抗耦合，串联 单点接地。但系统暴露在高频强电场中，屏蔽电缆 需要双端接地，图示结构解决了这个问题。
解决地环路干扰的方法：基本思路是有两个：一个是减小地线的阻抗， 从而减小干扰电压。另一个是增加地环路的阻抗，从而减小地环路电流。
第5章 接地及搭接
综上所述，单点接地适用于低频，多点接地适用于高 频。一般来说，频率在1 MHz以下可采用一点接地方式； 频率高于10 MHz应采用多点接地方式；频率在1～10 MHz之间，可以采用混合接地(在电性能上实现单点接地、 多点接地混合使用)。
783m 10.6
的
5M 2.13 35.5 2.7 41.3 3.57 50
3.86 53
直 径
10M 4.26 71.2 5.4 82.8 7.14 100 7.7
106
作
50M 21.3 356 27 414 35.7 500 38.5 530
用 减
100M 42.6
54
71.4
77
小
150M 63.9
81
107
115
1. 导体的阻抗与频率关系很大。 2. 导体的阻抗低频时与截面尺寸关系大，高频时关系小。
第5章 接地及搭接
干扰控制接地有３种基本的接法：浮地、单点接地和多 点接地，以及由单点接地和多点接地派生出来的混合接地。
电磁兼容中的接地技术范本（2篇）
电磁兼容中的接地技术范本电磁兼容（EMC）是指电子设备在正常使用过程中，能够在相互干扰的电磁环境下，保持其正常工作和互不干扰的能力。
而接地技术是电磁兼容中非常重要的一部分，它对于保障设备的正常工作具有重要的意义。
本文将基于电磁兼容的实际需求，介绍一些接地技术的范本，包括单点接地、多点接地和隔离接地等。
接地是电磁兼容技术中最基本、最常用的手段之一，通过合理的接地设计和布线，可以有效减少或排除设备之间的共模干扰和接地回路的回流干扰。
单点接地是一种常用的接地技术，它是将所有设备的接地线连接在一个点上，通过该点与地之间建立低阻抗的连接，形成一个共同的参考电势。
在实际应用中，可以选择设备箱体或设备电源的负极作为单点接地的位置，通过将所有设备连接到该负极上，实现接地的有效集中，从而减少干扰的传导和辐射。
多点接地是另一种常用的接地技术，它与单点接地相比，可以更好地解决长距离设备之间的接地问题。
在实际应用中，设备通常会分布在不同的位置，通过将每个设备的接地线分别连接到地线阵列上，构成一个新的地面点，可以有效降低设备之间的接地电位差，进而减少干扰的传导和辐射。
隔离接地是一种常用的应对电磁干扰的技术，它通过在设备与地之间设置隔离体，将设备与地之间的电气连接割断，实现设备与环境之间的电气隔离。
在实际应用中，可以使用绝缘胶垫、绝缘导线等隔离材料或隔离器件来实现电气隔离。
隔离接地在一些对地线干扰要求较高的场合，如医疗设备、高精度测量设备等方面有较为广泛的应用。
除了以上介绍的接地技术范本，还有一些其他的接地技术在特定的应用场景中也得到了广泛应用。
比如，在一些对地线电阻要求较高的场合，可以使用大面积的接地网格或接地板来降低接地电阻，提高接地效果；在一些对地线电感要求较高的场合，可以使用平行的接地导线，通过电感的互感效应降低互相干扰的程度；在一些防雷接地的场合，可以采用地下埋深较深的接地棒或接地钉，减少雷击对设备的影响。
综上所述，接地技术在电磁兼容中具有重要的作用，它可以有效降低设备之间的干扰，保障设备的正常工作。
电磁兼容基础知识
传导发射CE (Conducted Emission) 沿电源或信号线传输的电磁发射。
EMI(电磁干扰)
电磁干扰三要素：
电磁骚扰源，指产生电磁骚扰的元件、器件、 设备或自然现象；
耦合途径或称耦合通道，指把能量从骚扰源耦 合到敏感设备上，并使该设备产生响应的媒介；
敏感设备，指对电磁骚扰产生响应的设备。
干扰抑制技术
目前的干扰抑制技术主要是三种：屏蔽、滤波、接地。
屏蔽：
目的： 限制EMI 常用的屏蔽方式：主动屏蔽与被动屏蔽
(a) 主动屏蔽
(b) 被动屏蔽;
屏蔽的分类
静电磁场屏蔽
EMI
时变电磁场屏蔽
静电场 静磁场
时变电场 时变磁场 时变电磁场
屏蔽体
整体屏蔽 屏蔽室、屏蔽箱 非整体屏蔽 电缆、孔隙屏蔽等
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 实验介绍：脉冲群试验主要是进行电源线和信号/控制线的传导差/共模干扰试验， 只是 干扰脉冲的波形前沿非常陡峭，持续时间非常短暂，因此含有极其丰富的 高频成 分，这就导致在干扰波形的传输过程中，会有一部分干扰从传输的线缆 中逸出， 这样设备最终受到的是传导和辐射的复合干扰。重复快速瞬变试验是 一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲 群耦合到电气和电子设备的电源端口、 信号和控制端口的试验。它属于测试抗扰度实验方法的一种,另外的抗扰实验有 静电放电抗扰度试验，辐射（射频）电磁场抗扰度试验，浪涌（冲击）抗扰度试 验，对射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等。 实验目的：电快速瞬变脉冲群是由电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时， 由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态骚扰。当 电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种 暂态 骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以 会对电 子、电气设备的可靠工作产生影响。电快速速变脉冲群试验的目的就是 为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态 骚扰影响时的性能。
一文弄懂电磁兼容中的接地技术
一文弄懂电磁兼容中的接地技术电磁兼容中的接地技术，包括接地的种类和目的、接地方式、接地电阻的计算以及设备和系统的接地等。
其主要目的在于提高电力电子设备的电磁兼容能力。
01背景接地技术最早是应用在强电系统（电力系统、输变电设备、电气设备）中，为了设备和人身的安全，将接地线直接接在大地上。
由于大地的电容非常大，一般情况下可以将大地的电位视为零电位。
后来，接地技术延伸应用到弱电系统中。
对于电力电子设备将接地线直接接在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上，当电流通过该参考电位时，不应产生电压降。
然而由于不合理的接地，反而会引入了电磁干扰，比如共地线干扰、地环路干扰等，从而导致电力电子设备工作不正常。
可见，接地技术是电力电子设备电磁兼容技术的重要内容之一。
02接地的种类和目的电力电子设备一般是为以下几种目的而接地：2.1 安全接地安全接地即将机壳接大地。
一是防止机壳上积累电荷，产生静电放电而危及设备和人身安全；二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时，促使电源的保护动作而切断电源，以便保护工作人员的安全。
2.2 防雷接地当电力电子设备遇雷击时，不论是直接雷击还是感应雷击，电力电子设备都将受到极大伤害。
为防止雷击而设置避雷针，以防雷击时危及设备和人身安全。
上述两种接地主要为安全考虑，均要直接接在大地上。
2.3 工作接地工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。
该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段或某一块等。
当该基准电位不与大地连接时，视为相对的零电位。
这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化，从而导致电路系统工作的不稳定。
当该基准电位与大地连接时，基准电位视为大地的零电位，而不会随着外界电磁场的变化而变化。
但是不正确的工作接地反而会增加干扰。
比如共地线干扰、地环路干扰等。
为防止各种电路在工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地工作。
根据电路的性质，将工作接地分为不同的种类，比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。
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3 ､共模扼流圈
共模扼流圈可以在传输直流和差模信号的同时抑制共模交流信 号. 这时地噪声出现在扼流圈的线圈上而不是电路的输入端.由 于共模扼流圈对传输的差模信号没有影响,所以多个信号线可以 绕在同一个磁芯上,而相互之间不会串扰.
应用举例
a)原理图
b)实例一抑制传导干扰
c) 实例二抑制辐射干扰
5､铁氧体磁珠
a)电源地
电源为许多电路所公用，除能在负载电流变化时,为所 有负载提供恒定电源电压外，不允许成为这些电路相互 耦合的通道，避免地电位的波动对这些电路造成影响. 为了减少电源线对负载产生的骚扰,电源线的一端必须 良好接地.具有交流和直流系统的产品,应分别建立交流,直 流接地通路,并在接地平面上相互隔离以减少地线间的耦 合.直流供电系统,应使正极接地,以防止带电导线受到电化 学腐蚀.
接地､屏蔽､滤波 并称为电磁兼容的三大抑制技术
接地技术
一､接地技术的设计特点
1 ､与传统设计不同,电磁兼容性设计的手段､方法和指标要 求并不具有明确的数值关系.有时经验和试验比理论分析 更具有价值.
2 ､具有效果突出､经济性好的优点.
3 ､看似容易但又难以掌握的一种抑制干扰的方法.
二､基本概念
2）单点接地：把整个系统中某一结构点作为接地基准点，系 统中所有各单元的信号地都连接到这一点上。其中又分并联单 点接地和串联单点接地。见图
1
A I1 I2
2
B
3
C I3 I3
串联单点接地Байду номын сангаас
优点：简单 缺点：有公共阻抗耦合
并联单点接地 优点：无公共阻抗耦合
缺点：接地线过长高频能差
串、并联单点接地
a）串联单点接地因各单元共用一条接地基准线，易引起公 共地阻抗耦合。为了减小公共地阻抗耦合，多级电路低 电平输入级的接地点应最接近参考地，若把参考地移到 高电平端，会造成输入级接地点对参考地的电位差最大， 是极不稳定的。 b）并联单点接地在低频时能有效避免各单元之间的地阻抗 干扰，高频时相邻地线之间的电感和电容耦合增强,造成 各单元之间的相互干扰。 所以并联单点接地适用于频率<1MHz场合。
PCB在220MHz时
PCB在220MHz时
结论
1.将回流线紧靠信号线是减小PCB上环状天线效应的好方法。 2.在此基础上采用共模扼流圈能使以上回流线上的返回信 号电流最大。 3.因为信号线和回流线是紧靠在一起,它们中的电流大小相 等方向相反。因此他们所产生的磁通在PCB平面中互相抵 消,而共模扼流圈也抵消了共模干扰的影响。 4.共模扼流圈能有效的抑制高速信号线上的辐射发射而不 会对信号波形造成不希望有的畸变。
印制板举例
混合接地举例
四､ 地环路耦合
任何地线既有电阻又有电抗，当有电流通过时，地线 上必然产生压降，两个不同接地点之间必然存在地电压。 当电路多点接地，而各电路间又有信号线联系时将构 成地环路，产生共模电流并在负载两端产生差模电压， 对有用信号构成骚扰。 抑制方法是切断地环路或在两个电路间插入隔离变压 器、共模扼流圈、光电耦合器。
三､应用举例
1)串、并联单点接地混合使用方法是采用编组方法即根据设 备的功率和运行电平进行编组。把低功率和敏感设备编 为一阻；一般设备编为一组；高功率及干扰大的设备编 为一组。各组内采串联单点接地，各组间采用并联单点 接地。 2)电子设备的混合接地,把设备的地线分成电源地与信号地。 设备中各部分电源地线都接到电源总地线上而信号总地 线汇集到公共参考地。
3)多点接地 设备中的各个接地点都就近接到接地平面上，使接地 线最短。接地平面可以是低板或机壳。注意接地平面与 接地基准线是有很大区别的。 多点接地常用于>30MHz的频率上。 4)混合接地 为了抑制地线耦合，工程应用时根据不同接地的特点常 常采用混合接地方式，即采用串联和并联单点接地的混 合接地和单点和多点接地的混合接地。
b)信号地
由于电源地线上两点间的电压有几毫伏～几伏的范围, 对信号电平来讲是非常严重的骚扰 . 因此电源地线不能 用作信号地线。信号线应有自己的地线。
c)屏蔽地
不能将屏蔽体本身作为回流导体 , 屏蔽体应单点和接 地平面相连。屏蔽电缆长度 1/6时,为低频电缆,对低 频电场,屏蔽要求在接收端单点接地 ; 对低频磁场 ,屏蔽 要求在两端接地。屏蔽电缆长度 1/6 时 , 为高频电缆 , 要求多点接地, 除两端接地外,并以1/6或1/10 的间隔接 地. 电缆屏蔽层应与屏蔽体之间构成3600端接,成为屏蔽 体的延伸端。
地环路耦合原理图
1 ､插入隔离变压器这时地噪声出现在变压器的绕组间而不是电
路的输入端.噪声耦合主要受变压器绕组间分布电容的影响,所以 绕组间要采用法拉弟屏蔽.它的缺点是:体积大､频响有限､不能通 直流､电路间有多少个信号就需要多少个变压器.
法拉弟屏蔽的正确接法
CP
RL
VN
VG
C1
C2
屏 蔽
1
VG
按接地的作用分为保护性接地和功能性接地两类。 地线为电流回流提供一条低阻抗路径和为电路或系统 提供等电位参考点或面。 1 ､保护性接地又分为：
1）防电击接地：防止电器设备绝缘损坏导致击穿或漏 电 ，为故障电流进入大地提供一个低阻抗通道。 2）防雷接地：为雷击电流提供泄放通道. 3 ）防静电接地：防止由于静电积累对人体和设备造 成危害，为静电电荷提供泄漏通道及时将静电引入大 地。
2 ､功能性接地又分为：
1）悬浮地： 悬浮地是指设备的地线系统与壳体构件的接大地系 统在电气上相互绝缘，以防止壳体构件中的电磁干扰 传 导到设备中去。
但悬浮地的设备容易出现静电积累，当积累到一定 程度会发生静电放电，特别是处在雷电的环境中。当 电网相线一旦与壳体短路也会引起触电危险。为了消 除静电放电,绝缘电阻应控制在100k~100M 范围内。 所以悬浮地方式不宜用于通信系统。
2
屏 蔽 层 只 能 接 2 点 ！
2 ､光隔离器
这时地噪声出现光耦上而不是电路的输入端.光隔离器或光纤 是一种非常有效的方法,特别是两个接地间有很大的电压差(甚 至几千伏)时最有效. 在数字电路中光耦尤其有用,但因光耦的线性不理想,所以不太 适合用于模拟电路,除非采用光反馈技术来补偿固有的非线性.
电缆的电场屏蔽
低频电场屏蔽
高频电场屏蔽
电缆的磁场屏蔽
I1
+
+ +
+ +
+ + +
Is
Is Is IG
I1
内导体
屏蔽层
电缆屏蔽层与屏蔽体之间的正确端接
不正确的猪尾巴端接
正确的3600端接
猪尾巴效应
d)数字地模拟地的划分
VA
模拟地
VD
数字地
VA
模拟地
VD
数字地
A
D
数字地
模拟地
A
D
电源
参考地
VA VD