电磁兼容典型案例分析
某综合解算单元板电磁兼容测试案例分析
某综合解算单元板电磁兼容测试案例分析孔今岛主签名“企业在产品EMC设计上投入的每一分血汗钱都是冤枉钱”，岛主如是说。
“我长兄治病，是治病于病情发作之前；我中兄治病，是治病于病情初起之时；而我扁鹊治病，是治病于病情严重之时，因此，我长兄医术最好，中兄次之，我最差。
”——《魏文王问扁鹊》架构EMC设计，如长兄治病，不破费不痛苦；电路EMC设计，如中兄治病，花钱买罪受；EMC测试整改，如扁鹊治病，砸钱且伤身。
1．前言军事装备有一句警语：“质量是设计出来的”。
武器装备的质量，涉及诸多因素，可源头却是设计。
AK47之所以能够成为世界枪王，其原因就是该枪设计非常精巧简便，能够很好地适应各种复杂恶劣的战场环境。
也就是说，设计方案科学合理则事半功倍；设计方案有缺陷或漏洞则遗患无穷。
近期闹得沸沸扬扬的丰田“召回门”事件，也是因为设计存在缺陷所致。
警钟在耳，产品质量一定要把好设计这道关，前期尽可能把设计方案考虑成熟，不留缺陷，这样才能提高产品质量，进而转化为企业的竞争力。
本文是关于某单板PCB布线环路控制的案例，在PCB设计当中，布线换层和平面层分割不可避免，此时稍有不慎，都会给信号完整性和电磁兼容性带来灾难，下面我们不妨来看一个这方面的案例。
2．现象描述某综合解算单元板为六层板，层叠结构为TOP、GND、S、S、POW、BOM，其中第三层既有布线，又有敷铜形成的+2.5V 电源和AGND，第四层同样有布线、又有敷铜形成的+5V 综合解算电源和+5VA 模拟电源以及+1.2V电源，第五层为敷铜形成的+3.3V 电源平面，但平面中间有布线，造成平面层的分割。
根据经验，首先这块板真正意义上的平面层只有第二层GND，其余平面既有布线又有多个分割，因此可以初步判断，本板层设置及平面层分割不合理，布线环路较难控制，因此将导致整板辐射水平较高。
利用EMSCAN对本板进行电磁干扰评估及噪声源诊断，电磁干扰频谱分布和空间分布扫描结果如图1所示：（a）频谱分布（b ）空间分布图1 原始电磁干扰空间扫描结果图中彩色区域为整个综合解算单元板的外型结构，蓝色过渡到红色代表板上电磁干扰的强度逐渐增大。
工业自动化现场典型emc问题案例解析
工业自动化现场典型EMC问题案例解析概述工业自动化领域的EMC（电磁兼容性）问题是工程师们在设计和维护自动化设备时经常面临的挑战之一。
在工业生产现场，各种电磁干扰可能会导致设备故障、系统失效甚至安全隐患。
对于工业自动化现场中典型的EMC问题进行案例分析和解析对于工程师们解决类似问题具有重要的指导意义。
一、案例一：电机频率变化导致PLC系统干扰1.问题描述在一家制造车间的自动化生产线上，PLC系统经常出现通信故障和数据丢失的问题。
经过检查发现，在车间的电动机频率变化较大时，PLC 系统工作不稳定。
2.分析电动机频率变化产生的电磁干扰可能干扰了PLC系统的正常工作。
电动机在启动、停止和加速过程中会产生电磁干扰，这些干扰信号可能通过电源线、信号线等途径传播到PLC系统中，导致系统故障。
3.解决方法（1）确保电动机和PLC系统的电源线分开布置，避免电磁干扰传播；（2）在电动机及其控制设备上安装滤波器，减小电磁干扰的影响；（3）使用屏蔽性能更好的电缆和连接器，减少电磁干扰的传播。
二、案例二：工厂内部无线通信干扰导致传感器数据错误1.问题描述在一个大型工厂中，使用了大量的无线传感器进行生产数据的采集和监控。
最近发现部分传感器的数据出现异常，导致生产过程中出现偏差和错误。
2.分析大型工厂内部存在大量无线设备，如Wi-Fi、蓝牙等，这些设备可能会影响无线传感器的正常工作。
特别是在工厂内部存在金属结构和大型设备时，无线信号会受到反射和衰减，增加了无线通信的干扰风险。
3.解决方法（1）对工厂内部的无线通信设备布局进行优化，避免相互干扰；（2）使用具有抗干扰性能的传感器和通信模块；（3）在传感器安装位置周围增加屏蔽措施，减少外部干扰的影响。
三、案例三：工业设备电磁兼容性测试不合格1.问题描述一家工业设备制造商在进行产品CE认证时，发现其设备未通过电磁兼容性测试。
2.分析可能存在以下原因导致设备未通过电磁兼容性测试：设备内部存在较大的电磁干扰源，或者设备自身对外部电磁干扰的抵抗能力不足。
【开关电源设计】电磁兼容设计和测试的案例分析
2009-8-15
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为了说明变压器屏蔽层对抑制共模骚扰的作用，做以下试 验：
根据前图所示结构绕制变压器，并在交流整流滤波后增设 13mH差模滤波电感和6.8uF差模滤波电容，对开关电源 进行传导EMI测试，结果如下图所示。可见，传导EMI非 常严重，不能通过电磁干扰测试。
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处理意见：①将金属螺柱改成塑料螺柱，但存在一个强度 问题；②在塑料机壳的结构上作点变化，以便将金属螺柱 缩短。以上两个处理意见都能满足辐射测试要求 ，但从结 构的强度看，第一个意见稍为差些。
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案例4：开关电源高频变压器的屏蔽问题 开关电源中产生电磁骚扰的根本原因在于存在着电流、电 压的高频急剧变化，其通过导线的传导以及电感、电容的 耦合形成传导的电磁骚扰。 以反激式变换器为例，其的主电路如图所示。输入整流后 的电流为尖脉冲电流，开关开通和关断时变换器中电压、 电流变化率很高，这些波形中含有丰富的高频谐波。另 外，在主开关管开关过程和整流二极管反向恢复过程中， 电路的寄生电感、电容会发生高频振荡，以上这些都是电 磁干扰的来源。
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进一步试验，在交流整流前增设35mH共模滤波电感，传 导EMI测试结果如下图所示，产品可以通过测试。比较测 试结果，可以得出结论：开关电源主要是由于在工作过程 中产生大量共模传导电磁骚扰才使得电源不能通过测试。
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去掉共模滤波电感，并在变压器中增设如图所示的初级屏 蔽绕组，并将屏蔽绕组抽头与A点（电容Cin正极）相连。 测试结果见后图左。由于在共模传导EMI的模型中输入滤 波电容Cin是短路的，所以将屏蔽绕组抽头与电容Cin负极 （E点）相连，则屏蔽绕组对传导EMI的抑制效果接E点与 A点相连的情况应该是一样的，测试结果如后图右所示。
电磁兼容案例
电磁兼容案例电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电磁环境中，各种电子设备和系统能够在不相互干扰的情况下正常工作的能力。
下面列举几个电磁兼容案例：1. 医疗设备和无线通信设备的干扰医院使用的医疗设备对电磁干扰非常敏感，而无线通信设备（如手机、无线网络等）产生的电磁辐射会干扰医疗设备的正常工作。
为了保证医疗设备的安全和有效性，需要进行电磁兼容测试和干扰抑制措施。
2. 汽车电子设备的电磁兼容问题汽车内部的各种电子设备（如发动机控制单元、车载娱乐系统、导航系统等）需要在复杂的电磁环境中正常工作。
然而，汽车发动机的高电压放电、无线电台的电磁辐射等都会对汽车电子设备造成干扰。
因此，需要对汽车电子设备进行电磁兼容测试和抗干扰设计。
3. 家用电器的电磁兼容问题家用电器（如电视、空调、冰箱等）在工作过程中会产生电磁辐射，并且容易受到其他电子设备（如手机、电脑等）的干扰。
为了避免电磁干扰对家用电器的影响，需要对其进行电磁兼容测试和干扰抑制设计。
4. 电力设备的电磁兼容问题电力设备（如变压器、电力电容器、高压开关等）在工作过程中会产生强烈的电磁场，如果没有采取相应的电磁屏蔽措施，容易对周围的电子设备产生干扰。
因此，电力设备需要进行电磁兼容测试和电磁屏蔽设计。
5. 航空航天设备的电磁兼容问题航空航天设备（如飞机、卫星、导弹等）在高速运动和复杂电磁环境中工作，其电磁兼容性要求非常高。
因为电磁干扰可能导致设备故障和通信中断，甚至对安全产生严重影响。
因此，航空航天设备需要进行严格的电磁兼容测试和屏蔽设计。
6. 工业自动化设备的电磁兼容问题工业自动化设备（如PLC、传感器、伺服驱动器等）在工业生产环境中工作，受到电磁干扰的可能性较大。
电磁干扰可能导致设备故障、数据传输错误等问题，对工业生产造成严重影响。
因此，工业自动化设备需要进行电磁兼容测试和干扰抑制措施。
7. 电子产品的电磁兼容问题各种电子产品（如手机、电脑、摄像机等）在使用过程中会产生电磁辐射，并且容易受到其他电子设备的干扰。
电磁兼容加固实例分析
电磁兼容加固实例分析实例一设备在数字电路密集，功能复杂的现实情况下，电路产生的干扰在所难免，同时数字电路又容易受到外界的干扰。
所以有必要在产品设计时考虑电磁兼容性，以便在设计初期采取相应措施来降低干扰源的能量。
下面就某设备(见图1)在设计中容易出现的实例问题作个介绍。
该雷达某设备机箱在进行GJB-151A RE102初测时的曲线如图2所示。
可以看出设备在30MHz、60MHz—90MHz时大部分频段超标。
为了能尽快找出超标的原因我们可以用频谱分析仪找到他们泄露的位置。
由于设备已经是定型的结构和电路,因此不能更改他的结构和电路。
只能在原有结构和电路的基础上加以改进。
众所周知，通常机箱结构对辐射发射有影响。
机箱内的元器件、集成块、印刷电路板的走线、以及有信号电流经过的地方都可能向周围空间辐射电磁能量，频率越高就越容易产生电磁辐射。
如果采用非屏蔽机箱，则这些电磁能量就会辐射到机箱外部。
如果采用金属机箱，或在非金属机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层，则电磁能量就有可能被限制在机箱内图1 雷达某设备在加固前的GJB151A RE102测试曲线图2 某设备的实物照片1. 采取机箱加固措施为判别设备的辐射干扰是否主要由机箱泄漏引起，可将设备电缆、控制连接线拆除，只保留电源线（电源线已滤波处理）让设备正常工作，然后再测量辐射干扰场强。
结果显示仍有部分频点超标，说明机箱泄漏或电源线有明显的泄露。
为了进一步确定是电源线还是机箱泄露还是二者都有。
这时可用近场磁场探头（探头接频谱分析仪）沿孔缝移动，寻找泄漏点，可观察不同频率的泄漏情况。
结果在机箱靠近电源的缝隙发现较大的泄漏场强，临时将该处贴一条金属导电带，该金属带应与机箱的金属面有良好的导电搭接。
发现辐射场强明显减小，说明机箱有泄露。
加固措施是使缝隙尺寸满足要求，可添加导电衬垫。
也可采用波导设计、缩短连接螺丝的间距等等。
在解决好机箱屏蔽的前提下，将电缆、控制线（外连电缆和控制线已经做好屏蔽处理）连接好,继续测试RE102发现有明显改善，如图3所示，但是仍有超标点。
emc研究案例
emc研究案例EMC（电磁兼容性）研究案例：1. EMC设计优化案例：某家电公司开发了一款新型家用电器，但在进行EMC测试时发现其辐射干扰严重超标。
经过研究，发现是电路布局不合理导致的，通过优化电路布局和添加滤波器，成功降低了辐射干扰，使产品符合EMC标准。
2. EMC故障排查案例：某铁路信号系统出现频繁的通信故障，经过调查发现是因为信号线路与高压输电线路相近，导致电磁干扰引起的。
通过重新布线、增加屏蔽措施等方法，成功解决了通信故障问题。
3. EMC电容选择案例：某汽车电子系统在高温环境下出现电容失效的问题，经过研究发现是电容选择不当导致的。
通过更换适合高温环境的电容，解决了电容失效的问题，提高了产品的可靠性。
4. EMC电磁兼容设计指导案例：某航空电子设备在实际使用中出现了严重的电磁干扰问题，经过研究发现是设备的电磁屏蔽设计不足导致的。
通过改进屏蔽结构和增加屏蔽材料，成功降低了电磁干扰，保证了设备的正常运行。
5. EMC电源线抗干扰设计案例：某工业控制设备在电源线上遭受到严重的电磁干扰，导致设备无法正常工作。
经过研究发现是电源线抗干扰设计不足导致的。
通过增加滤波器和改进接地措施，成功降低了电磁干扰，保证了设备的正常运行。
6. EMC防护设计案例：某军事通讯设备在电磁环境中遭受到严重的辐射干扰，导致通讯信号质量下降。
经过研究发现是设备的外壳屏蔽不足导致的。
通过增加金属屏蔽罩和优化接地结构，成功提高了设备的抗干扰能力，保证了通讯信号的稳定性。
7. EMC辐射源定位案例：某医疗设备在使用过程中出现了无线电干扰的问题，经过研究发现是附近的无线电发射台产生的辐射干扰。
通过使用EMC测试仪器定位辐射源，并采取屏蔽措施，成功解决了干扰问题，保证了设备的正常工作。
8. EMC标准研究案例：某电子产品公司开发的一款新型消费电子产品需要符合EMC标准，但在进行测试时发现不符合要求。
经过研究发现是产品的辐射和抗干扰能力需要改进。
电磁兼容课程教学中的典型案例导入与分析
间！ ” 等等， 广告产 品很好看（ 手掌大小的糖 果色小设 备） 。那么只要有一 随着 电子科技 的 日 新 月异和电子设备数 量的几何级 数增长 ， 与 人 些 电磁场理论基础 的人就会产生 疑问 ， “ 电脑辐射 到底是怎么产 生的？ 类及用 电设备休戚 相关的电磁环境 日益复杂 ， 形形 色色的电气 电子设 怎样 才能消除辐射 ？ ” 其 中的原 理非常简单 明了， 辐射是 电磁波 在空间 备及系统需要 和平共存 ， 它们 既需要 能正 常工作 又不破坏 生物 、 生 态及 传播 的一种方式 ， 辐射强度 的大小 与观察点 到辐射 源的距离 以及辐射 电磁环境 ， 这就催生 了电磁兼 容学科 的产生 和快速 发展 ， 探讨 用电设 备 源的发射功 率 、 天线增 益等有 关 ， 消除辐射 的最 有效方法就是关闭辐射 相关问题 的产生机制 、 表现形式及解决方案。 源或是在辐射源外 添加屏 蔽措施 。广告中声称的消除器大概是一个用 作为一 门交 叉学科 ， 电磁兼容在快速发展 中不 断完善 ， 由于其 涉及 吸波材料制成 的滤波器 ， 可 以部分 滤除电脑工作 时产生 的传导 形式电 应用领域 相 当广（ 计算机 、 通信 、 航 空航天 、 铁路交通 、 电力 、 医疗及 日常 磁干扰信号 ， 而 所谓的“ 将 电磁 辐射导 向吸波材 料进行消除转 化” 能否 生活等各 方面） ， 几乎所有用 电设 备及系统都有可能 出现与 电磁兼 容相 实现 ， 要 看这种吸波材料是不是能像磁铁吸引附近铁屑一样 ， 把 电脑产 关 的物理 现象 ， 从 而导致 电磁兼容 理论 与技术涉及数 学 、 电磁理论 、 电 生的辐射干扰信号都 吸收啦 ！ 路分 析 、 生物 医学 、 无线通信等 多门科学 ， 这为 电磁兼容技术 的理 解与 与关键技术部 分相关的典型 案例还远不 限于以上所述 ， 如防辐射 掌握 、 电磁兼容 课程 的讲授 与学 习带来很大难度 。而我 国在 电磁兼 容 服 ， 笔记本电源线上的小滤波器等 ， 在授课过程 中用专业知识去仔细分 领域 的研究 相对欧美 日等发达国家起 步较晚 、 水 平较低 ， 要 想在短时间 析可以加深学 生对物理概念 的理解与掌握 。 内尽 快赶超世 界先进水平 ， 充 分利用我 国高级技 术人才 的专业 培养结 ２ ． ２ Ｐ Ｃ Ｂ及电缆设计相关 的典 型案例 构， 在 电子相 关专业普及电磁兼容理论知识 、 培养电磁兼容专业人才是 在电磁兼容理论讲解中为何要将 Ｐ Ｃ Ｂ和电缆设计部分归为独立 的 个 相对省 时和易出成效 的方 法 ， 具有非常 紧迫的时代意义 。面对前 两部分 呢？依 据是单一用 电设 备包括 以Ｐ Ｃ Ｂ板 为主 、 实现各 种功能的 述难 度和意 义 ， 在 电磁兼容 教学过程 中恰 当引 入 日常生活 中的典型案 设备主体和用来与外接设备及系统进行信号交换 的电缆 ， 而 当屏蔽 、 滤 例， 可 以帮助学生透过浅显的 电磁表象理解复杂的物理本质 ， 是提高学 波等技术在 电路性能设计 中已经采用时 ， 可能存在 电磁兼容 性问题 的 习和教学效果 的有效方法 。 就是 Ｐ Ｃ Ｂ 设 计和 电缆设计 。Ｐ Ｃ Ｂ 设计 在元件选择 与布置 、 迹线 设计与 ２ ． 电磁兼 容教 学中的典型案例分析 排布等方面需要特别注意 ， 电缆设计侧重点在于 电容性耦合 、 电感性耦 在 目前常用 的电磁兼容 书籍资料 中， 按照 电子设备 电磁兼 容性能 合以及辐射耦合的抑制 ， 典型案例也有不少 。 分 析的难 易程度 ， 一 般把主要原 理及设计方法 分成为关键 技术ｆ 屏蔽 、 Ｐ Ｃ Ｂ设计 中的迹线设计 与排布 ， 需要 特别注 意频率较高 尤其是射 滤波 、 接 地等传输通道抑制方 法） 、 Ｐ Ｃ Ｂ 和电缆设计 、 瞬态干扰抑制 、 现场 频微波 波段的传输线效应 和天线效应 ， 这 对于具有 电磁 场理论基础 的 问题 排查 与解决等几个部分 ， 这符合用 电设备 的一般纯 电路 性能设计 学生来说是很好理解 的。迹线一般会 以具有一定宽度 的金属条带形式 规律， 也符合 电子产 品从设 计到样 品再 到投入 市场和售后服 务的开发 存在 ， 根 据其 周围 的金属 面分 布 区域 不 同可能 构成 不 同的传输 线形 过 程 。在 以上几部分 的理论 讲授过程 中 ， 都可 以融入相应 的典型生 活 式 。如果是单层板且迹 线是单面 的， 那 么它在低频 时具 有一定 的阻抗 案 例进行 表象观察与原理分析 ， 下 面举几个简单的例子 。 和感抗 ， 高频时具有 明显的天线效应 ； 如果是单层板且迹 线是双面 的， ２ ． １ 关键技术相关的典型 案例 则可构 成平行双线或是微 带线 ， 这时 可以通过传输线 阻抗 计算公式来 屏蔽 、 滤波 、 接地等关键技术一般在 电子产 品的电路性能设计过程 准确 控制迹线阻抗 ； 如果是多层板 ， 那 么根据层安排 的不同 ， 迹线对 应 中就应 当考虑 ， 如果综合 运用可在发挥 各 自功效的前提下 对其它措施 的传输线结构 可能是微带线 、 平行双线 、 平 面波导 等其 中一种 。因此设 起辅 助作 用 ， 它们在 日常生活中也很 常见。 计 时应根据实际情况选 择不同 的计算方 法 ， 从而得到 正确的模 型分 析 最常见 的应属接地 ， 因为几乎 每栋 建筑物都需要有 良好的防雷 接 结果 ， 使得 因迹线 阻抗 问题 、 天线效 应以及 高频 涡流效应 等导致的电磁 地 系统 ， 而我们 可以看见 的就是建筑物顶上 的金属避雷针 和避雷 网等 ， 兼容性 问题减小到最少程度 。 主要作用 当然 就是防雷（ 防止 因雷击而造成损害） 和接 地（ 保证用 电设备 关于 电缆设计 问题 ， 典型的例子就是有线互联网络中经常使 用的 ８ 的正常工作 和人身安全） 。在此基础 上还 可以引 申“ 地” 的概念 ， 电磁兼 芯网线 ， 其基本 结构是韧性极 高的保护外 皮内部有 ８ 根 铜质导线 ， 这８ 容 中的“ 地” 不仅仅指 我们脚踏 的实 “ 地” ， 更泛指“ 零 电位参考点 ， 可以 根导 线根据颜色 ， 两根 一组 按一定密度构成 双绞线 ， ８ 芯 网线在 带宽不 是大地表 面 、 设备 外壳或其它金属 板线 ” ， 因此“ 接地 ” 是为电路或 系统 同的网络 中用于信 号传输 的导线 规定有不同 ， 在 电磁兼容课程 中主要 提供零 电位 参考 点 、 为电路 或系统 与“ 地” 之间建立低 阻抗 通路 ， 是保 证 关注双绞线这种电缆结构的作用以及设 计注意点。双绞线结构在电缆 设备或 系统正常工作 ， 保护设施 和人 身安全 ， 抑制 电磁 干扰 、 保障 电磁 设计 中频繁使 用 ， 其减少信号互扰的效果显而易见 ， 并且一般情况下单 兼容性能 的重要 技术措施 。防雷 接地 系统设 计在现 代建筑 工程中 占有 位长度绞合次数越多效果越好 ， 如果同一电缆槽中有多条绞合导线 ， 应 很重要 的地位 ， 它关 系着建 筑物内部人 、 用电设 备及 其它系统能够正常 该特别注意使单 位长度绞合次 数不同 ， 或者单位 长度绞合次 数相同但 和安全工作 。 绞合点位置不 同 ， 这样才能有 效抑制干扰耦合 。虽然双绞线设 计的方 生活 中常用 的另一例子就是轿 厢式电梯 ， 除具有 在多层建筑 物载 法很 简单 ， 但要理解其作用原理却有一定难度 ， 前提条件是熟练掌握 电 人和运 货的功 能外 ， 它还是 电磁 屏蔽技术 的一个典 型实例 。采用 金属 磁感应定律 ， 在此基础上还 应能够准确判 断局 部耦合环 中的感应 电压 材料 制成的箱状 吊舱 ， 装有层数按 钮 、 照明 、 扶手 、 通风孔等必要 配件 ， 及感应电流方向 ， 这样才能知道双绞线为何可以抑制信号 串扰 ， 多条双 乘 坐这样 的电梯上下楼是很 多人的亲身经历 ， 而在未接入无 线通信信 绞线为何要求绞合点位置不 同。 号 网络的 电梯 内不能通话 ， 或者虽然 网络 已经 接入但通话质 量很 差的 Ｐ Ｃ Ｂ及 电缆设计相关 的案例 主要 涉及元器件 、 集成芯 片选择及相 现象 更是常见 ， 这就很好 的说 明了电磁屏蔽 的作用 。工程实 际中可以 关工艺 、 Ｐ Ｃ Ｂ 层次安排 与地线设计 ��
电磁兼容整改案例分析
（1） 执行机柜 AC220V 电源输入接口处增加滤波器；执行机柜内的电源 电缆与通讯电缆分别分开困扎，且分开走线（所有的电源电缆沿左机柜走 线，所有的通讯电缆沿右机柜走线） ； 图 2 整改措施示意图 （1） 各类信号电缆和电源电缆靠近接口处夹套磁环； 图 3 整改措施示意图 （2） 执行机柜和联锁机柜上有较长缝隙的地方通过铜箔包裹屏蔽； B、整改结果 样机在 80MHz~1GHz（10V/m）的 RS 测试频段范围内未出现任何异常现 象；样机 RS 测试通过。
电磁兼容整改案例分析
某铁路设备计算机联锁系统，在各子模块组装到机柜过程中未考虑电磁兼 容，导致系统样机进行辐射抗扰度试验时，系统通讯异常。 1.1. 样机现场测试现象描述 风险描述 （1） 样机各类通讯信号接口均未作滤波处理，且各类通讯电缆均外露屏 蔽机柜外部； （2） 样机电源接口未作滤波处理； （3） 样机机柜存在缝隙，无法实现整体屏蔽；
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1.2 辐射抗干扰度的测试原理 A、辐射抗干扰度测试配置效 天线所接收的噪声信号对产品产生的干扰效果；等效天线有两种，一种是环 路天线（如单板内信号的环路） ，一种是单极天线（如产品的的电缆或其他尺 寸较长的导体） 。 图 1 RS 试验布置图 B、辐射抗干扰度的干扰原理 （1） 在 PCB 中，信号从源驱动端出发传输到负载端，再从负载端回流 至源驱动端，信号的流动路径在此过程中形成了一个环路；当外界的电磁场 穿过此环路时便会在此环路上产生感应电压；这就是辐射抗扰度测试中产品 电路收到干扰的一个原因。通常此类干扰问题可在 PCB 上做优化（布线环路 面积的减小）和结构设计的改良（屏蔽搭接等措施，使得干扰进入不了机体 内部）来避免。
（2） 当样机处于 RS 测试环境中时，样机中较长的互连电缆或其他长尺 寸导体均会成为接收电磁场的天线，这些电缆或长尺寸导体在此过程中会产 生感应电流流入样机内部单板，从而使样机工作性能下降。通常此类干扰问 题可通过较长互连电缆的处理（电缆减短、电缆屏蔽、端接端口处滤波）来 避免。 1.3. 原因分析 观察样机，发现机柜外部较长的电缆有执行机柜与负载间的互联通讯电缆 （大于 1m） 、执行机柜与连锁机柜直接的 CAN 通信电缆（大于 1m） 、AC 220V 电源电缆（大于 1m） ；样机中较长的互连电缆或其他长尺寸导体均会成 为接收电磁场的天线，这些电缆或长尺寸导体在此过程中会产生感应电流流 入样机内部单板，从而使样机工作性能下降。采用夹套磁环的方式将这些较 长的电缆做滤波处理； 执行机柜存在较长的缝隙、连锁机柜内各模块存在较长缝隙，干扰可通过 缝隙进入机柜内部；采用铜箔将各类缝隙包裹屏蔽； A、整改措施
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9.1.2视频监控系统防雷保护方案
方案设计说明
系统防雷方案包括外部防雷和内部防雷两个方面: （1） 外部防雷包括避雷针、避雷带、引下线、接 地极等等，其主要的功能是为了确保建筑物本体 免受直击雷的侵袭，将可能击中建筑物的雷电通 过避雷针、避雷带、引下线等，泄放入大地。 （2） 内部防雷系统是为保护建筑物内部的设备以 及人员的安全而设置的。将因雷击而使内部设施 所感应到的雷电流得以安全泄放入地，确保后接 设备的安全。
综合防雷方案设计
前端设备的防雷 传输线路的防雷 终端设备的防雷
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具体保护措施----各部分防雷设备的安装 摄像机：
前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它 接闪导体）有效保护范围之内。 监控中心机房 在监控中心机房各终端设备设备的前端，安装通 流容量10KA电源防雷器若干套，作为监控中心机 房内各终端设备电源第三级的防雷防护，具体防 雷器数量根据终端设备数量决定。 电源避雷器的选择和应用原则
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通信中心大楼的直击雷害及其防雷措施
直击雷在通信中心大楼的通信线路上产生的雷电 压和雷电流 侵入大楼内的雷电流带来的影响: 一部分雷电涌电流流入通信装置； 在大楼以外场所的通信装置之间会产生电位差； 大楼内配线用的通信电缆上产生感应电压； 出现上述几种情况就会有损坏通信装置的电子电 路的情况。
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(1) 建筑物防雷设计规范 (2) 电子计算机机房设计规范 (3) 民用建筑电气设计规范 (4) 计算站场地安全要求
(5) 计算站场地技术文件 GB2887-89 (6) 计算机信息系统防雷保安器 GA173-1998 (7) 雷电电磁脉冲的防护 IECI312 (8) 微波站防雷与接地设计规范 YD 2011－93 (9) 通信局（站）接地设计暂行技术规定 YDJ26E9
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传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几公 里甚至几十公里），雷电击中电力或信息通讯线 路，然后沿着传输线路侵入设备。 感应雷（雷电波感应）：在周围1000公尺左右范 围内所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。因 此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会 感应雷电而对设备造成危害。 雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次： ①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降 低；③传输或储存的信号（模拟或数字）、数据 受到干扰或丢失，甚至电子设备产生误动作而造 成系统暂时瘫痪或整个系统停顿。
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9.1.3 通信线路的雷电过电压及抑制措施 通信装置遭受到雷害有两种：
感应雷雷害：当落雷到通信设施附近的场所时， 就会产生一个强电磁场，就有在通信线路上感应 一个非常高的感应电压。 直击雷雷害：当落雷到天线铁塔或者建筑物顶的 避雷针时产生的一部分雷电流直接流入通信装置， 由于产生的电位差而损坏通信装置。 对这些雷害的基本保护措施是： 1.等电位法，2.旁路法， 3.隔离法。
9.1 防雷保护案例分析 9.1.1 雷电的产生及其对电器设备的危害 雷电的产生 形成雷暴的积雨云常有大量冰晶，云内垂直方向 的热力对流发展旺盛，不断发生起电和放电（闪 电）现象，其机制十分复杂。 在放电过程中，闪电通道上的空气温度骤升，空 气中水滴汽化膨胀，甚至还有电离现象产生，短 时间内空气迅速膨胀，从而产生了冲击波，导致 强烈的雷鸣（打雷）。 由于云中的电荷在地面上引起感应电荷，使云底 与地面之间形成 “ 闪道 ” 。当电荷积累和其他 条件 （如突出的建筑物、孤立的烟筒和旷地上的 人等等）具备时，就会发生闪电击地，即雷击， 造成雷电灾害。
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雷电对电器设备的危害
雷电对电气设备的影响，主要由以下四个方面造 成：①直击雷；②传导雷； ③感应雷；④开关过 电压。 直击雷：雷电直接击中建筑物，雷电的不到50% 的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地， 其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分 流，其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线 缆分流，其余的雷击能量通建筑物的其他金属管 道、缆线分流。
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电磁感应：在雷云放电时，迅速变化的雷电流在 其周围产生强大的瞬变电磁场，在其附近的导体 中产生很高的感生电动势。研究表明：静电感应 方式引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌。
等电位连接
各种系统的防雷要求种类很多，但其防雷思想是 一致的，就是努力实现等电位。
防雷方案设计依据
GB50057-94 GB50174-93 JGJ/T16-92 GB9361-88
5பைடு நூலகம்
接地体 接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体 接地汇集线的布置 接地汇集线（汇流排）应布置在靠近避雷器的地 方，以使避雷器的接地连接线最短，各楼层的分 汇集线应直接与楼底的总汇集线相连，这样能保 证实现单点接地方式。 感应雷的防护措施 感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体： 静电感应：在雷云中的电荷积聚时，附近的导体 也会感应上相反的电荷，当雷击放电时，雷云中 的电荷迅速释放，而导体中原来被雷云电场束缚 住的静电也会沿导体流动寻找释放通道，就在电 路中形成电脉冲。
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感应雷电涌侵入通信线路及其防雷措施
通信线路上产生的感应雷电涌电压 使用交流电源的住宅内通信装置的防感应雷措施 在用户住宅内，通信电缆与商用电源接地线进行 相互连接一般是困难的，通信线与接地点以及电 源线与接地点之间应插入一个避雷器，采取了当 雷电涌侵入时具有等电位的防雷措施。这种防雷 方法称为旁路避雷器法。 通信中心大楼的通信装置的防感应雷措施 通信中心大楼的防感应雷措施基本上有必要采用 住宅内通信装置用的同样的防感应雷措施。其中 有点不一样的是：通信电缆的根数较多，又是大 型通信装置。
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方案设计思想 直击雷的外部防护措施
接闪器 避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等 统称为接闪器。一定高度的金属导体会使大气电 场畸变，这样雷云就容易向该导体放电，并且能 量越大的雷就越易被金属导体吸引。这样接闪器 的防雷是因为将雷电引向自身而防止了被保护物 被雷电击中。 引下线 引下线的作用是将接闪器闪接的雷电流安全的导 引入地