电磁兼容基础知识
电磁兼容教学大纲
电磁兼容教学大纲电磁兼容教学大纲电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是一个涉及电磁场与电子设备相互作用的领域。
随着电子技术的飞速发展，电磁兼容问题变得越来越重要。
为了培养具备电磁兼容知识和技能的工程师，制定一份全面的电磁兼容教学大纲显得尤为重要。
一、引言电磁兼容作为一门交叉学科，涉及电磁场理论、电路理论、电磁波传播、电磁干扰与抗干扰技术等多个领域。
本教学大纲旨在帮助学生全面了解电磁兼容的基本概念、原理和应用，掌握电磁兼容的分析与设计方法。
二、基础知识2.1 电磁场理论2.1.1 电磁场的基本概念2.1.2 麦克斯韦方程组2.1.3 电磁场的辐射与辐射场特性2.2 电磁波传播2.2.1 电磁波的基本特性2.2.2 电磁波在空间中的传播2.2.3 电磁波的传输线理论2.3 电磁干扰与抗干扰技术2.3.1 电磁干扰的分类与特性2.3.2 电磁兼容的基本原理2.3.3 电磁屏蔽与抗干扰技术三、电磁兼容分析与设计方法3.1 电磁兼容分析3.1.1 电磁兼容测试与测量方法3.1.2 电磁兼容仿真与建模技术3.1.3 电磁兼容问题的分析与评估3.2 电磁兼容设计3.2.1 电磁兼容设计的基本原则3.2.2 电磁兼容设计的方法与技巧3.2.3 电磁兼容设计的实践案例四、电磁兼容标准与法规4.1 国际电工委员会（IEC）电磁兼容标准4.2 国家电磁兼容标准与规范4.3 电磁兼容法规与政策五、电磁兼容实验与实践5.1 电磁兼容实验室的建设与管理5.2 电磁兼容测试与测量技术5.3 电磁兼容实践案例分析六、电磁兼容的前沿与发展趋势6.1 电磁兼容的新理论与新方法6.2 电磁兼容技术在新兴领域的应用6.3 电磁兼容的未来发展方向七、总结与展望电磁兼容作为一门重要的学科，对于保障电子设备的正常运行和互联互通具有重要意义。
本教学大纲旨在培养学生对电磁兼容的全面认识和深入理解，为他们今后从事电磁兼容相关工作奠定坚实基础。
电磁兼容课程知识点总结
电磁兼容课程知识点总结一、电磁兼容基础知识1.1 电磁兼容的基本概念电磁兼容是指在特定的电磁环境下，电子、通信设备和系统在不受到外来电磁辐射的干扰或干扰他人，保证其正常工作的能力。
1.2 电磁干扰的分类电磁干扰主要可以分为传导干扰和辐射干扰两大类。
传导干扰是通过导体传输，比如电源线传导电磁干扰。
辐射干扰是通过空气传输，比如无线电台产生的电磁辐射。
1.3 电磁兼容的重要性在现代电子设备和通信系统日益复杂的情况下，电磁兼容的重要性越来越突出。
如果设备没有良好的电磁兼容性，容易受到外界电磁干扰，影响其正常工作。
1.4 电磁兼容标准和法规为了确保电子设备和通信系统的电磁兼容性，在各国都有一系列的电磁兼容标准和法规，比如欧洲的CE标志、美国的FCC标准等。
二、电磁场理论2.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程，包括电场和磁场之间的相互关系，是电磁场理论的基础。
2.2 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场振荡而产生的一种波动，具有传播速度快、能够在真空中传播、波长和频率可调节等特点。
2.3 电磁波的传播特性电磁波的传播特性包括波速、波长、频率、极化、幅度等，这些特性决定了电磁波的传播范围和传播方式。
三、电磁兼容的分析方法3.1 电磁兼容的测试方法电磁兼容的测试方法包括辐射测试、传导测试、电磁场强度测试、电磁脉冲测试等，用于评估设备的电磁兼容性能。
3.2 电磁兼容的仿真模拟方法电磁兼容的仿真模拟方法包括有限元分析、电磁场求解和电磁兼容性分析软件等，可以用于预测设备在不同电磁环境下的性能。
3.3 电磁兼容的设计方法电磁兼容的设计方法包括布线设计、地线设计、屏蔽设计、滤波器设计等，用于提高设备的电磁兼容性能。
四、电磁兼容的干扰控制方法4.1 电磁辐射的控制方法电磁辐射的控制方法包括合理布局、优化线路、采用屏蔽结构等，用于减少设备产生的电磁辐射。
4.2 电磁传导的控制方法电磁传导的控制方法包括使用滤波器、采用平衡电路、采用防干扰接口等，用于减少设备对外界电磁干扰的敏感性。
电磁兼容知识点总结
电磁兼容知识点总结一、电磁干扰的特点1.电磁干扰的来源电磁干扰主要来自于电子设备、无线通信设备、电源线、雷电放电、静电放电等。
其中电子设备是产生电磁干扰最主要的来源，包括计算机、通信设备、电视机、音响、照明设备等。
这些设备在工作时会产生电磁场，从而对其它设备产生干扰。
2.电磁干扰的传播电磁干扰的传播途径主要有辐射传播和传导传播两种方式。
辐射传播是指电磁波以空间传播的方式传播干扰，主要影响范围是设备本身周围的空间。
传导传播是指电磁波通过导体传播干扰，通常是通过电源线、信号线、地线等传导到其它设备。
3.电磁干扰的特点电磁干扰的特点包括频率广泛、能量巨大、传播速度快、影响范围广等。
由于电磁干扰的这些特点，一旦产生干扰就会对其它设备产生不同程度的影响，从而影响设备的正常工作。
二、电磁兼容的基本原理和方法1.基本原理电磁兼容的基本原理是通过设计、测试和控制减小设备产生的电磁干扰和提高设备抗干扰能力，使设备在电磁环境中能够共存共存。
为了实现这一目标，需要对设备进行整体设计，考虑其电磁兼容性，包括电源线滤波、辐射和导体电磁干扰控制、接地系统设计等。
2.基本方法电磁兼容的基本方法主要包括以下几种：a.增加滤波器滤波器是电磁兼容的重要手段，它能够有效地减小电磁干扰并提高设备对外部干扰的抵抗能力。
常见的滤波器有电源线滤波器、信号线滤波器、天线滤波器等。
b.增加屏蔽屏蔽是减小电磁辐射和提高设备抗干扰能力的重要手段，主要包括电磁屏蔽罩、屏蔽涂料、屏蔽隔板等。
通过在设备内部或外部增加屏蔽，可以有效减小电磁干扰。
c.合理设计接地系统接地系统是提高设备抗干扰能力的关键因素，通过合理设计接地系统可以减小设备对外部干扰的敏感性和提高设备对外部干扰的抵抗能力。
d.改善功率供应改善功率供应是减小电磁干扰的重要手段，包括选择优质的电源装置、增加稳压器、提高电源线的质量等。
e.系统整体设计系统整体设计是电磁兼容的关键环节，通过对系统整体进行电磁兼容性的考虑，可以有效地减小系统产生的电磁干扰并提高其抗干扰能力。
EMC基础培训资料
EMC基础培训资料一、什么是 EMCEMC 即电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility），指的是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。
简单来说，就是电子设备在运行过程中，既不会受到外部电磁环境的干扰，也不会对外界产生过多的电磁干扰。
电磁兼容性包括两个方面：一方面是设备要有一定的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定运行；另一方面，设备自身产生的电磁辐射要控制在一定范围内，不能影响其他设备的正常工作。
二、EMC 问题的产生电子设备在工作时，会通过电路中的电流变化产生电磁波。
当多个设备同时工作时，这些电磁波就可能相互干扰。
例如，手机在通话时会发出电磁波，如果附近的电子设备对这种电磁波过于敏感，就可能出现工作异常。
同时，外部的电磁环境，如雷电、电力系统的电磁辐射等，也可能对电子设备造成干扰。
三、EMC 标准与规范为了确保电子设备的电磁兼容性，各国和国际组织都制定了相应的标准和规范。
这些标准规定了电子设备在不同频段内允许产生和承受的电磁干扰水平。
常见的 EMC 标准包括国际电工委员会（IEC）制定的标准，以及各个国家和地区自己制定的标准，如我国的 GB 标准。
企业在生产电子设备时，必须按照相关标准进行设计和测试，以确保产品能够通过 EMC 认证，进入市场销售。
四、EMC 测试项目EMC 测试主要包括两个方面：电磁干扰（EMI）测试和电磁抗扰度（EMS）测试。
电磁干扰测试是测量电子设备向外发射的电磁能量，常见的测试项目有：1、传导干扰测试：检测设备通过电源线、信号线等导体向外传播的干扰。
2、辐射干扰测试：测量设备通过空间向外辐射的电磁波。
电磁抗扰度测试是评估电子设备在受到外部电磁干扰时的工作性能，常见的测试项目有：1、静电放电抗扰度测试：模拟人体静电放电对设备的影响。
2、射频电磁场辐射抗扰度测试：考察设备在射频电磁场中的抗干扰能力。
EMC基础知识分享
EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指：设备或系统在所处的电磁环境中能符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
其中EMC包含EMI（电磁干扰度）和EMS（电磁抗干扰度）两个部分，EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
因此，根据定义。
E M C标准化组织IEC:国际电工委员会，成立于1906年，它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。
CISPR:国际无线电干扰特别委员会，负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。
TC77:第77技术委员会，整个频率范围内的抗扰度，低频范围内（<9KHz）的发射，以及CISPR不涉及的骚扰现象；负责制定基本文件即IEC61000系列标准。
其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。
CENELEL:欧洲电工标准化委员会，制定统一的欧洲电工标准(EN标准)，实行电工产品的合格认证制度。
SAC: 中国国家标准化管理委员会，制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。
1、基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
2、产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
3、通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。
EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰（CE）①测试简介：传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。
2024年跟我一起学EMC第基础知识
规范设备安装和使用
确保设备在安装和使用过程中符合相关 EMC标准，避免不必要的干扰。
系统级解决方案
针对复杂系统，需从系统角度出发，制定全 面的解决方案，如合理规划设备布局、采用 综合屏蔽措施等。
案例分享：成功解决EMC问题经验
案例一
某通信设备辐射超标问题。通过 改进PCB布局、优化电源设计等 措施，成功降低辐射发射强度，
电磁抗扰度（EMS）原理
电磁抗扰度是指电子设备或系统在电磁环境中的抗干扰能力 ，即能够抵御外部电磁干扰，保持正常工作状态的能力。 EMS主要包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电 快速瞬变脉冲群抗扰度等方面。
相关法规与标准
法规
各国政府和国际组织针对EMC问题制定了一系列法规和标准，以确保电子设备和 系统的电磁兼容性。例如，欧盟的EMC指令、美国的FCC法规等。
跟我一起学EMC第基 础知识
目录
• EMC概述与基本原理 • 电磁干扰（EMI）及其来源 • 电磁敏感度（EMS）及其影响因素 • EMC设计原则与方法 • EMC测试技术与方法 • EMC问题诊断与解决方案
01
EMC概述与基本原理
EMC定义及发展历程
定义
EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工作能力，即 不对其他设备产生电磁干扰，也不受其他设备电磁干扰的能力。
数。
实验室分析
利用专业测试设备对问 题设备进行详细分析， 如频谱分析仪、示波器
等。
问题定位
根据测试结果，分析并 定位问题原因，如辐射
干扰、传导干扰等。
针对性解决方案制定
抑制干扰源
提高设备抗扰度
什么是EMC？电磁兼容性基础知识
什么是EMC：一分钟了解电磁兼容性基础知识随着无线连接设备数量的增加，EMC的重要性日益增加，定义EMC是什么并理解这些概念可以从一开始就实现电磁兼容性，电磁兼容性，EMC是使不同电子设备在没有相互干扰的情况下运行的概念- 电磁干扰，EMI - 当它们彼此靠近操作时。
所有电子电路都有可能辐射拾取不需要的电干扰，这可能损害一个或另一个电路的操作。
电磁兼容性EMC /电磁干扰EMI概念1、什么是EMC - 定义EMC定义为设备和系统在其电磁环境中运行而不损害其功能且无故障的能力，反之亦然。
电磁兼容性，EMC确保操作不会影响电磁环境，以至于其他设备和系统的功能受到不利影响。
2、人们对EMC的认识历程：在电子产品的早期，相对较少的电子设备项目正在使用中。
然而今天，日常电子产品的数量已经大幅增加。
其中一些发射信号，而其他许多是敏感接收器。
其他人可能利用可能由瞬态信号错误触发的数字电子系统。
这些更多的例子可能是EMC电子设计的关键要素。
在电子系统的早期，收音机收到的流行音乐，刘海和一般噪音被视为收听收音机的“体验”的一部分- 即使它们是由其他本地电气设备制造的，电气干扰对电子系统影响的一些主要问题来自军事应用。
第二次世界大战后，随着核武器重要性的提高，爆炸产生的电子脉冲及其对设备的影响成为一个问题。
此外，高功率雷达系统对设备的影响也是一个问题。
后来，与ESD相关的电子设备面临的风险变得明显。
这些不仅损坏了电子设备，而且还可以设置错误的触发器。
在20世纪70年代，逻辑电路的使用迅速增长，并且随之增加了切换速度。
这些电路开启了EMI的影响，并且如果这些项目在现实世界中令人满意地工作，则需要将EMC预防措施纳入设计中。
由于这种日益增长的实现，许多国家开始意识到EMC是一个日益严重的问题，一些人开始向电子设备制造商发出指令，定义设备在出售设备之前应该满足的标准。
欧洲共同体是个实施EMC要求的地方，虽然许多人初都持怀疑态度，但EMC标准的引入提高了标准，使大多数类型的设备能够在不受干扰的情况下并排运行。
电磁兼容测试基础知识
电磁兼容测试基础知识电磁兼容测试主要包括辐射测试和传导测试。
辐射测试是指电气和电子设备的辐射干扰是否超过规定的限值，主要测试项目包括电磁场辐射和电源线传导干扰。
电磁场辐射就是设备在工作过程中产生的电磁辐射干扰，电源线传导干扰是指设备的电源线传导到其他设备的干扰。
传导测试是指电气和电子设备对外界电磁场的敏感程度，主要测试项目包括电磁场抗扰度和电源线抗扰度两个方面。
在进行电磁兼容测试之前，需要先对设备进行电磁兼容设计。
电磁兼容设计主要包括两个方面，一是电磁兼容规划，即确定设备的工作环境和与其他设备之间的关系；二是电磁兼容控制，即采取有效的措施降低设备的干扰或提高设备的抗干扰能力。
电磁兼容设计中的一些常用措施包括屏蔽、滤波、接地等。
进行电磁兼容测试时，需要使用专用的电磁兼容测试设备。
常用的测试设备包括辐射测试设备和传导测试设备。
辐射测试设备主要包括无线电频谱分析仪、天线、电场强度计等。
传导测试设备主要包括电磁场发生装置、各种仿真耦合装置、电源线耦合装置等。
电磁兼容测试主要分为以下几个步骤。
首先是确定测试的频率范围，根据设备的工作频率确定测试的频率范围。
然后是选择适合的测试设备，根据测试的要求选择相应的测试设备。
接下来是进行辐射测试，根据测试标准将设备置于规定的测试环境中进行测试。
再次是进行传导测试，根据测试标准将设备与其他设备连接，检测其是否受到干扰。
最后是测试结果的评估和判断，根据测试结果判断设备是否符合要求。
电磁兼容测试在各个领域都有广泛的应用，例如通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
通过电磁兼容测试，可以避免设备之间的互相干扰，保证设备的正常运行。
同时，对电磁兼容测试的要求也在不断提高，新的测试标准不断出台，以适应新的技术和市场需求。
总之，电磁兼容测试是确保电气和电子设备正常工作的重要环节，它涉及到的领域广泛，要求也不断提高。
掌握电磁兼容测试的基础知识对于设计和制造高质量的电气和电子设备至关重要。
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电磁兼容检验室 孟志平
北京市医疗器械检验所
讲座内容
电磁兼容术语和定义 电磁兼容领域的常用测量单位 电磁干扰及其危害 贯彻执行医疗设备电磁兼容标准的必要性 国内外电磁兼容标准化组织及出版物 医疗设备的电磁兼容标准及其要求 YY0505和GB/T18268的异同 电磁兼容和电气安全关联问题 送检时需提供的信息
电场强度
描述电场的基本物理量，是矢量。简称场强，通常用E表示 。
电场中某一点的电场强度 E ＝ f／q。 q－放在该点的静止
试验电荷， f－该电荷所受的力。 电场强度单位： V/m（伏／米）或
mV/m （毫伏／米） 电场强度分贝制单位： dBV/m、dBmV/m、dBμV/m。
电磁干扰三要素
=
20lg VμV 1
0dBμ=－120dBV
电流
I dBμA
=
20 lg
I2 I1
=
20lg IμA
1μA
式中：IμA —— 以μA为单位的电流。
磁场强度
磁场强度 H＝B/μ ＝NI/l 不同材料导磁能力不同：
－ 导磁率 μ，真空中μ＝1；人体 μ ≈1 － 顺磁质（μ>1)如空气、铝、硬橡胶； － 反磁质（μ<1)如水、玻璃、铍、锑； － 导磁质（μ>>1)如铁、钴、镍、磁性合金。 磁场强度单位 A/m（SI制）或 奥司特－Oe（cgs制） 磁场强度仅与产生磁场的电流、线圈匝数（安匝） 和磁力线长度有关，与构成磁路的材料无关。 磁场强度分贝制单位：dBA/m、dBmA/m、dBμA/m。
1995年，日本曾对包括输液泵、透析机和人工 呼吸器在内的200多台医疗设备进行测试，结 果发现：
输出功率为瓦级的移动电话可使60%的受试设备发生故障或某 种程度的功能失常。
输出功率为80毫瓦的个人手持电话可对4%的医疗设备产生影 响，妨碍它们正常工作。
电磁干扰的危害实例
1996年，某医院重症病人抢救室正在进行输液抢救， 三次出现输液泵突然中断运转的现象，调查分析结果 发现每次输液泵中断工作均与附近病人及病人家属的 手机使用有关。
骚扰源 耦合通道
敏感设备
医 疗 设 备 的 电 磁 干 扰
医疗设备的电磁干扰
电磁干扰的危害
医院里易受到电磁干扰的医疗设备：
多参数生理信号监护仪、超声诊断设备、输液泵、 呼吸麻醉机、心脏起搏器等。
医院里易产生电磁干扰的医疗设备：
高频电刀、射频治疗仪、微波治疗仪等高频高能设 备。
电磁干扰造成的危害是多种多样的, 直接关系 到患者的人身安全。有很多发生在医疗设备上 的电磁干扰问题的报告实例。
若以分贝表示，上式可写为：
PdBW
= 10 lg
P2 P1
=
10
lg
V22 V12
/ /
R2 R1
= 10 lg V22 V1
−10 lg R2 R1
式中的第一项即为电压的分贝值。
电压分贝
在电磁兼容领域，电压常用μV为单位， 此时V1＝1μV，即dBμ以1μV为0dB。
VdBμ
=
20lg V2 V1
大型设备或系统
不能在2m×2m×2.5m的空间内安装的设备或系统，其 中不包括电缆，但包括配电系统。
电磁兼容领域常用测量单位
功率：dBm 电压：dBμV 电流: dBμA 场强：dB(μV/m)、dB(μA/m)
功率
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
此时，是以带有功率量纲的dB表示P2，则
PdBW
= 10lg PW 1W
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: 显然 0dBm即-30dBW
PdBm
= 10lg PmW 1mW
频谱分析仪常以分贝毫瓦(dBm)表示其输入电平。
电压
P=V2 R
式中 P —— 功率，W； V —— 降在纯电阻R上的电压，V； R —— 电阻，Ω。
电磁兼容术语和定义
电磁兼容性（简称EMC）：是指设备或系 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忍受的电磁 骚扰的能力。
电磁兼容术语和定义
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。
用两个相同量比值的常用对数，以“贝
尔”为单位。
P贝尔
= lg P2 P1
分贝（dB）
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)
PdB
= 10 lg
P2 P1
Байду номын сангаас
•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。
绝对分贝
若P1为1W，P2/ P1是相对于1W的比值，即以1W为0dB。
注：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。
电磁干扰 Electromagnetic Interference-EMI： 由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能 的下降。
注：“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“原因” 与“后果”。
电磁兼容术语和定义
(电磁)发射（Electromagnetic） Emission： 从源向外发出电磁能的现象。
电磁干扰的危害实例
1979～1995年，FDA所属的放射防护中心收到 100多份因电磁干扰引起电子医用装置故障的 报告，包括：
患者无呼吸而监视器不能报警 除颤器失效 载有病人的电动轮椅突然加速或转向冲入行驶车道 激光束误入观察者视野 射线束铅门不能关闭等
电磁干扰的危害实例
(对骚扰的)抗扰度Immunity (to a Disturbance)：装置、设备或系统面临电磁骚 扰不降低运行性能的能力。
电磁兼容术语和定义
生命支持设备或系统
至少包括一种预期有效地保持患者生命或复苏功能的 设备或系统，且其一旦不能满足36.202.1j)条要求就 很可能导致患者严重的伤害或死亡。
2008年，某医院发生医用控温毯烫伤病人事件。 据报道，一辆救护车内的医疗器械停止了工作，因为
受到了救护车内通信设备的电磁干扰。
大量案例表明，在电磁环境中，电磁干扰对医疗设备 造成的影响并导致的危害可能会严重影响医疗设备的安全 性和有效性，从而给患者和医疗工作者带来不利影响。