电磁兼容(EMC)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。
《EMC基础知识讲解》课件
电磁辐射：由电 磁波产生的辐射
产生原因：电磁 波在空间中传播
影响：对人体健康、 电子设备、通信系 统等产生影响
控制措施：屏蔽、 滤波、接地等方 法减少电磁辐射
电磁辐射测试与标准
电磁辐射测试：通过测量电磁场强度、频率、方向等参数，评估电磁辐射对人体健康的 影响
国际标准：国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等组织制定了一系列电磁 辐射测试标准
工业设备：如电机、电焊机等
电力设备：如高压输电线、变电站等
照明设备：如荧光灯、LED灯等
通信设备：如无线电台、卫星通信等
医疗设备：如X光机、核磁共振等
设备内部干扰源
电源线：电源线中的电磁波干 扰
信号线：信号线中的电磁波干 扰
电路板：电路板上的电磁波干 扰
电子元器件：电子元器件中的 电磁波干扰
电磁敏感度分类
设计：优化敏感设备的电 路设计，提高抗电磁干扰 能力
测试：定期进行电磁敏感 度测试，确保设备性能稳 定
电磁屏蔽原理与技术
电磁屏蔽原理： 屏蔽材料：金 屏蔽技术：屏
通过屏蔽材料 属、导电塑料、 蔽罩、屏蔽线、
阻挡电磁波的 导电橡胶等
屏蔽层等
传播，降低电
磁干扰
滤波技术：通 过滤波器滤除 特定频率的电 磁干扰，提高
滤波设计：使用滤波器，如电 源滤波器、信号滤波器等，抑 制电磁干扰
屏蔽设计：使用屏蔽材料，如 金属外壳、屏蔽罩等，减少电 磁干扰
电源设计：使用低噪声电源， 减少电磁干扰
信号传输设计：使用屏蔽线、 光纤等，减少电磁干扰
EMC整改流程与方法
确定整改目标： 制定整改方案： 明确需要整改 根据问题制定 的EMC问题 具体的整改措
EMC基础知识讲解
❖ EMS-ESD（静电放电）
1、该模拟人或物体在接触设备时所引起的放电（直接 放电），以及人或物体对设备邻近物体的放电（间接 放电）时对设备工作造成的影响。带静电的物体进行 放电时会产生放电电流，这个放电电流会产生短暂的 强度很大的电磁场。放电时产生短暂的放电电流和相 应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障， 甚至损坏。静电放电试验的目的就是检验电气、电子 设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能。
干扰源 干扰源不一定是设备本身，也可能是大自然或者人体本
身。比如说雷电和身体上的静电。
常见干扰途径
传导：公共电源、 公共地线、互连线
辐射：通过空间传播
（感应产生（电容耦合、电感耦合）、干扰源发射 的电磁能量以电磁波的形式， 通过空间传播作用 到敏感源上）
2、为什么产品需要进行EMC相关测试
❖ 电磁干扰普遍存在 ❖ 电子技术日益普及 ❖ 越来越多的干扰源进入电磁环境 ❖ 电子设备的灵敏度越来越高 ❖ 干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS） -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
3、射频电磁场辐射抗扰度（RS）-- Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity
❖ •产品内部兼容性的需要 产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频信号 产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产品设计时 需要重点考虑的问题，也是产品基本功能实现的保证问题。
总的说来是为了提高产品的市场竞争力，保证对产品自身和人体或其他设备不 产生危害。
EMC基础知识
EMC基礎知識EMC的全称是Electro magnetic compatibility。
其中EMC包括二个部分：EMS和EMI。
EMI的全称是Electro magnetic interference，电磁干扰。
EMS的全称是electromagnetic susceptibility﹐電磁敏感度即抗干擾性。
EMC的由来伴随国民经济和社会信息化的发展,大量电子产品被广泛应用于人们的生产和生活之中。
然而由电子产品带来的电磁干扰问题，影响到了人们的健康、妨碍了产品间的正常运行。
着力解决电磁干扰问题已成为信息化建设中的重要内容之一。
现在，许多国家对电子产品的电磁兼容性都做了强制性限制。
电磁兼容性标准已经成为发达国家限制其它国家电子产品进口的重要手段。
我国(China Compulsory Certification)对部分电子产品的电磁兼容性也做出了强制性要求，自2003年5月1日起，未获得强制性产品认证证书和未加施中国强制性认证标志的产品不得出厂、进口、销售。
常用术语：EMC（电磁兼容性）：由于电磁干扰的原因，工作在规定的电磁环境安全范围内的电气和电子的系统、装置和设备，它们的设计水平或性能上没有造成不可接受的下降，这种能力就是电磁兼容性。
EMS（抗干扰性）：当维持在预先确定的性能水平时，设备或系统抵挡电磁干扰能力的相对度量它要求產品在運行的時候，不能因外來的幹擾而發生異常。
外來的幹擾包括電網的波動、人體放電、間接雷、感性負載引起的脈沖串等。
可能導致產品在運行的過程中發生死機、功能變化、或是損壞等EMI（电磁干扰）：是指不需要的电磁信号或噪声信号等对需要的电磁信号的干扰。
电磁兼容性的缺乏，其冲突的本质就是兼容性的缺乏。
电磁干扰就是这样一个过程，在这个过程中分裂的电磁能量从一个电子设备传输到另外一个，这种传输经由辐射或传导路径完成（或同时经由二者）。
通常，这个术语特指的是射频信号。
EUT(受試設備)﹕Equipment under testEMI是一种严重的并不断增长的环境污染形式。
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基础知识讲解
系统安装的EMC要求（2）
机柜安装注意事项：
机柜所有螺钉要紧固适当
机柜门等活动部分与机柜接触良好，没有 缝隙
并柜机柜在关门后，中间不留下缝隙 并柜互连线分布均匀，搭接良好，构成一 个等势体
系统安装的EMC要求（3）
单板安装注意事项：
手抓单板前戴好带防静电手套，避免直接抓单板 戴好防静电手腕，防静电手腕要接地 取下的单板不要直接放在地上，桌子上等，要套上防
电缆布置（2）
机柜内部的电缆敷设一般要求（1）：
按类敷设，每类电缆敷设在一起，与其它类电缆
按最小间距敷设。同类电缆中若传输信号电平差 大于 40dB( 即相差大于 100 倍 ) 应再进行分组，直 至每组传输信号电平差小于40dB
电缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设，充分
利用现存金属结构进行隔离，但一定要避免靠近
系统安装的EMC要求（1）
系统电磁环境要求：
在 10KHz ～ 10GHz 范围内，环境电磁场强度不超过 130dBuv/m（见通信机房环境条件GF014－95）
安装位置远离大型电机、UPS电源、逆变器10m以上
远离变电站20m以上
电信中心环境：环境静电强度小于 200V （见 YD/T 754－95 通信机房静电防护通则）
FCC(美国联邦通信委员会 ) 主要制订民用标准，关于电磁兼容的标准主要 包括在FCC Part15和FCC Part18中
MIL-STD是美国军用标准 德国的VDE（电气工程师协会）是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之 一
电磁兼容标准体系（2）
product standard
按层次分
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
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电磁兼容（EMC）基础知识
电磁兼容性问题一般都包含两个因素，骚扰发射源和对这个骚扰敏感的受害者。
如果骚扰源和受害者在同一设备单元内，称“系统内”电磁兼容性问题；如果是两个不同的设备，则称为“系统间”问题。
大部分电磁兼容标准都是针对系统间电磁兼容的。
同一设备在一种情况下是骚扰源，而在另一种情况下或许是受害者。
骚扰源和受害者在一起时，就有从一方到另一方的潜在干扰路径。
遵守已出版的发射和敏感度标准并不能保证解决系统的电磁兼容性问题。
标准的编写是从保护特殊服务的观点出发的，并要求骚扰源和受害者之间有最小的隔离。
许多电子硬件包含着具有天线能力的元件，这些元件可以以电场、磁场或电磁场方式传输能量并耦合到线路中。
在实际中，系统内部耦合和设备间的外部耦合，可以通过屏蔽、电缆布局以及距离控制得到改善。
地线面或屏蔽面既可以因反射而增大干扰信号，也可以因吸收而衰减干扰信号。
电缆之间的耦合既可以是电容性的，也可以是电感性的，这取决于其走向、长度和相互距离。
绝缘材料也可以因吸收而减小场强。
公共阻抗耦合
公共阻抗耦合是由于骚扰源与受害者共用一个线路阻抗而产生的。
最明显的公共阻抗是阻抗实际存在的场合，公共阻抗也可以是由两个电流回路之间的互感耦合，或者由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。
理论上，每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。
实际上耦合程度随距离增大而急剧下降。
1、导电连接。