产品的电磁兼容性设计
汽车电子产品电磁兼容性分析、仿真及优化设计
3、PCB布局技术：根据电磁兼容性要求，合理安排PCB上元器件的位置和连接 方式，以提高电磁干扰的抵抗能力。例如，可以将敏感元器件布置在PCB的低 干扰区域，或者优化线束走线方式以减小电磁辐射。
在关键技术方面，需要以下几个方面：
1、电路设计：合理的电路设计可以有效地减小电磁干扰。例如，选择合适的 元器件和电路拓扑结构，避免高频信号的突变和电流尖峰的产生。
2、搜集相关资料：收集与汽车电子电磁兼容性相关的文献资料，了解已有研 究成果和不足之处。
3、理论分析和仿真模拟：利用电磁场理论、数值仿真软件等技术手段，对汽 车电子设备在不同电磁环境下的性能进行预测和分析。
4、实验设计与实施：根据理论分析和仿真模拟的结果，设计实验并进行实施。 实验过程中需要实验条件、测试方法、数据处理等方面的问题。
展望未来，随着航空技术的不断发展和电子设备的日益复杂化，PCB布局电磁 兼容性设计将成为航空发动机电子控制器设计中越来越重要的研究方向。研究 人员需要进一步深入研究和探索新的设计方法，以提升航空发动机电子控制器 的性能和可靠性。应注重开展跨学科合作，将电磁兼容性设计与航空发动机电 子控制器的其他关键技术相结合，实现全面优化设计。
在电子设备中，PCB布局的电磁兼容性是指PCB在特定环境中对电磁干扰（EMI， Electromagnetic Interference）的抵抗能力和不会产生影响其他电路或系 统的电磁辐射水平。对于航空发动机电子控制器来说，其工作环境中存在大量 的电磁干扰，如雷电、无线电信号、电力线等。因此，PCB布局的电磁兼容性 设计对于保证航空发动机电子控制器的稳定性和可靠性至关重要。
3、加强屏蔽措施：对于关键电路和元器件，可以采用金属外壳或导电材料进 行屏蔽，以减少电磁干扰的影响。
电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案引言电磁兼容(EMC)是指电子设备在相互之间以及与外界电磁环境之间能够相互协调，互不干扰的能力。
在现代电子产品广泛应用的背景下，电磁兼容设计成为保障设备正常工作的重要环节。
本文将介绍电磁兼容设计的基本原理和常用的设计方案。
电磁兼容设计的原理电磁兼容设计的基本原理是通过控制电磁辐射和抗干扰能力，降低设备之间的相互干扰，保证设备正常工作。
电磁兼容设计的主要工作包括以下几个方面：电磁辐射控制电磁辐射是指电子设备在工作过程中释放的电磁波。
为了控制电磁辐射，可以采取以下措施：•优化电路布局：合理规划线路和电源的布局，减少电磁辐射。
•使用屏蔽材料：在电路板或组件周围添加屏蔽材料，以阻挡电磁波的传播。
•减少高频干扰：通过电缆、滤波器等方式减少高频干扰信号的传输。
抗干扰能力提升除了控制电磁辐射外，提升设备的抗干扰能力也是电磁兼容设计的重要内容。
以下是常用的提升抗干扰能力的措施：•优化电源设计：采用稳定的电源供电，以减少外部电源的干扰。
•使用滤波器：在输入和输出端口处加装滤波器，以抑制干扰信号。
•采用屏蔽措施：使用屏蔽线缆、屏蔽罩等措施，以减少外界干扰信号的影响。
常用的电磁兼容设计方案根据不同的应用场景和需求，可以采取不同的电磁兼容设计方案。
以下是常用的几种方案：PCB设计方案PCB设计是电磁兼容设计中的关键环节。
以下是一些常用的PCB设计方案：•地面设计：合理规划地面，减少电磁辐射。
•路径优化：通过合理规划信号线和电源线的路径，减少互相之间的干扰。
•分区设计：将不同功能的电路分区，减少相互之间的干扰。
外壳设计方案外壳设计是抑制电磁泄漏和接收外部干扰的重要手段。
以下是一些常用的外壳设计方案：•金属外壳：采用金属外壳能够有效屏蔽电磁辐射和外部干扰。
•导电涂层：在塑料外壳上添加导电涂层，提高屏蔽效果。
地线设计方案良好的地线设计能够减少电磁辐射和提升抗干扰能力。
以下是一些常用的地线设计方案：•单点接地：将所有地线连接到一个点上，减少地线之间的互相干扰。
电子设备的电磁兼容性设计要点是什么
电子设备的电磁兼容性设计要点是什么在当今科技飞速发展的时代，电子设备已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机、电脑到各类家用电器，从工业控制系统到航空航天设备，电子设备的应用无处不在。
然而，随着电子设备的数量不断增加，其工作频率和集成度也越来越高，电磁兼容性问题日益凸显。
电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称 EMC）是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，且不对该环境中的其他设备产生不可接受的电磁干扰的能力。
为了确保电子设备的正常运行和可靠性，电磁兼容性设计成为了电子设备设计中至关重要的环节。
一、电磁兼容性设计的重要性电子设备在工作时会产生电磁辐射，同时也会受到来自外部的电磁干扰。
如果电磁兼容性设计不合理，可能会导致以下问题：1、设备性能下降电磁干扰可能会影响电子设备的信号传输、数据处理和控制精度，导致设备性能下降，甚至出现故障。
2、数据错误和丢失在数据传输过程中，电磁干扰可能会导致数据错误和丢失，影响设备的正常工作和数据的准确性。
3、缩短设备寿命长期处于电磁干扰环境中的电子设备，其元器件容易受到损害，从而缩短设备的使用寿命。
4、不符合法规标准许多国家和地区都制定了严格的电磁兼容性法规和标准，如果电子设备不符合这些要求，将无法上市销售。
因此，在电子设备的设计阶段，就必须充分考虑电磁兼容性问题，采取有效的设计措施，确保设备在复杂的电磁环境中能够稳定、可靠地工作。
二、电磁兼容性设计的基本原理电磁兼容性设计的基本原理是通过抑制干扰源的发射、切断干扰传播途径以及提高设备的抗干扰能力来实现。
1、抑制干扰源干扰源是产生电磁干扰的源头，常见的干扰源包括电源、时钟电路、数字信号处理器等。
通过优化电路设计、降低工作频率、采用屏蔽措施等方法，可以有效地抑制干扰源的发射。
2、切断干扰传播途径电磁干扰可以通过传导和辐射两种方式传播。
对于传导干扰，可以采用滤波、接地、屏蔽等措施来切断传播途径；对于辐射干扰，可以通过合理布局电路、使用屏蔽罩、减小天线效应等方法来降低辐射强度。
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
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2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
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在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
如何进行电磁兼容性测试和设计
如何进行电磁兼容性测试和设计电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备在电磁环境中能够以高可靠性的方式正常工作，同时不会对周围的设备和系统产生干扰。
为了确保电子设备的正常运行并减少电磁干扰，进行电磁兼容性测试和设计是必要的。
下面将详细介绍电磁兼容性测试和设计的步骤。
一、测试步骤：1. 确定测试的标准：首先，需要明确要测试的产品适用于哪些电磁兼容性测试标准。
常用的国际标准有CISPR、IEC、EN等，国内标准有GB、GJB等。
2. 确定测试的频率范围：根据产品的使用环境和频率范围，确定需要进行测试的频率范围。
常见的频率范围有15kHz-1GHz和30MHz-40GHz等。
3. 进行辐射测量：辐射测量主要有射频辐射测量和电磁场强度测量两种方法。
射频辐射测量可以通过天线、探测器和频谱分析仪等进行，而电磁场强度测量常使用磁场探测器。
4. 进行传导测量：传导测量主要是对产品进行电缆辐射、电源线辐射和接地线辐射等测试。
可以使用无差别耦合器（CDN）和人体模拟器（HBM）等设备进行测量。
5. 进行敏感性测试：敏感性测试是为了检测产品是否对外界电磁场干扰过于敏感。
可以通过产生各种不同频率和强度的电磁场进行测试。
6. 进行抗干扰性测试：抗干扰性测试是为了确定产品在遇到各种干扰源时的工作可靠性。
可以通过模拟不同干扰情况进行测试。
7. 分析测试结果：测试完成后，需要对测试数据进行分析。
对于不合格的测试结果，需要找出问题原因，并进行相应的改进措施。
二、设计步骤：1. 确定设计要求：在进行电磁兼容性设计之前，需要明确产品的工作环境和要求，包括电磁辐射和敏感性要求等。
2. 进行电磁兼容性设计：根据设计要求，进行电磁兼容性设计。
设计过程中需要考虑到电源线滤波、地线设计、屏蔽设计、布线设计等因素。
3. 进行电磁辐射测试：设计完成后，需要对产品进行电磁辐射测试，验证设计的有效性。
电磁兼容性测试与设计原则
电磁兼容性测试与设计原则电磁兼容性（EMC）测试与设计原则是一种确保电子设备在电磁环境中正常工作和共存的重要手段。
在现代社会中，我们被电子设备所环绕，因此需要保证这些设备能够相互兼容，并且不会产生电磁干扰。
本文将详细介绍电磁兼容性测试与设计的步骤和原则。
一、电磁兼容性测试步骤：1. 确定测试需求：首先，确定进行电磁兼容性测试的设备或系统类型，并明确测试的目的和标准。
根据不同类型的设备，选择相应的测试方法和标准。
2. 测试计划制定：制定详细的测试计划，包括测试时间、地点、测试范围和测试方法等内容。
确保测试过程能够顺利进行。
3. 测试设备准备：准备测试所需的仪器设备，如频谱分析仪、信号发生器和电磁泄漏仪等。
同时，确保测试设备能够准确地测量和分析设备的电磁辐射和敏感度。
4. 确定测试环境：在电磁兼容性测试之前，需要确定测试环境中的干扰源和敏感设备，以及它们之间的关系和布置。
保证测试环境的真实性和可靠性。
5. 测试执行：按照测试计划，进行电磁兼容性测试。
根据测试设备的不同，可以进行辐射测试、传导测试和抗干扰测试等。
确保测试过程中的数据准确可靠。
6. 测试结果分析：根据测试数据，对电磁兼容性进行分析和评估。
判断设备是否符合相关的电磁兼容性标准和要求。
如果不符合，需要采取相应措施进行修正。
7. 结果报告编制：根据测试结果，编制详细的测试报告。
报告应包括测试方法、测试结果和建议措施等内容，以便后续的设计和改进工作。
二、电磁兼容性设计原则：1. 屏蔽设计：采用合适的屏蔽材料和屏蔽结构，减少电磁辐射和敏感度。
例如，在 PCB 设计中，可以采用地域划分和屏蔽墙等方法，提高电路板的抗干扰能力。
2. 地线设计：合理规划地线的布局和走向，减少地线的回流路径和互连电感。
地线的设计应从整体考虑，保证设备的地电位稳定和低阻抗。
3. 滤波设计：在输入和输出接口处添加滤波器，减少电源线上的高频噪声和互联线上的干扰信号。
滤波器的选型和布局应根据具体设备的特点来确定。
电磁兼容设计方法
电磁兼容设计方法电磁兼容设计是指在不影响电子设备性能的前提下，使设备之间不会发生电磁干扰或电磁辐射，也不会被其他设备的电磁干扰所影响。
下面是10条关于电磁兼容设计方法：1设计稳定的电源电路电源电路的稳定性对于电磁兼容非常重要，因为不稳定的电源电路会产生一些电磁噪声和其他干扰信号。
在进行电源电路设计时，应该使用合适的滤波器和稳压器来保证电路的稳定性，从而减少电磁干扰。
2.选择合适的布线和接地方案布线和接地方案是电磁兼容设计中非常重要的一环，因为它们会直接影响设备之间相互干扰的程度。
在选择布线和接地方案时，应该避免使用长而不必要的导线，以及过于复杂的接地方案。
相反，应采用简单的布线和接地方案，以减少可能的电磁干扰。
3.使用合适的屏蔽材料在一些需要避免电磁辐射或电磁干扰的设备中，应该使用合适的屏蔽材料来保护电路。
对于一些高频电路，应该使用铜箔、金属网、电磁波屏蔽笔、常数介质等材料来进行屏蔽。
4.合理地利用电感和电容在电磁兼容设计中，电感和电容是非常重要的元器件。
可以通过合理地设计电感和电容来减少电磁辐射和电磁干扰。
在设计PCB时，可以使用不同的电容器和电感器，以便在不对电路的性能造成负面影响的减少电磁干扰。
5.使用合适的PCB板布局PCB板布局对于电磁兼容设计非常重要，因为它会直接影响PCB的电磁特性。
在设计PCB板时，应该避免产生回流环和长度不必要的线路，并尽量缩短信号线与电源和地线的距离，以减少电磁辐射和电磁干扰。
6.使用合适的滤波器滤波器可以在保持电路性能的削弱高频电磁干扰信号和抑制电磁辐射。
在电磁兼容设计中，应该根据需要选择合适的滤波器，例如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
7.合理地设计接口电路接口电路通常是电磁干扰和电磁辐射的主要来源。
在设计接口电路时，应该采取一些合理的措施，例如添加滤波器、减少电流激励等，以减少电磁干扰和电磁辐射。
8.进行电磁兼容测试进行电磁兼容测试可以帮助检测电路是否满足电磁兼容的要求。
电磁兼容性设计指南
电磁兼容性设计指南电磁兼容性设计指南：电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备在电磁环境中能够以正常工作状态工作，而不会产生互相干扰，以及不会对周围的电磁环境产生负面影响。
在现代社会中，电子设备应用越来越广泛，因此保证设备的电磁兼容性显得尤为重要。
为了保证电子设备在整个生命周期内都具有良好的电磁兼容性，设计过程中需遵循一系列的指南和规范。
首先，对于电磁兼容性设计，应该从产品的整体结构和布局开始考虑。
尽量减少电磁干扰源的数量及强度，合理设计电路板布局、模块布局和信号线路径，避免相互干扰。
此外，在产品外壳设计中，应采用电磁屏蔽措施，如有效接地、铁氧体吸收材料、金属外壳等，以减少外部电磁干扰对设备的影响。
其次，产品在设计过程中需考虑干扰源和受干扰源之间的耦合路径。
通过分析整个系统的电磁耦合路径，可以有效地减少电磁干扰的影响。
在电路设计中，应避免磁场、电压和电流的耦合，采取措施隔离和屏蔽干扰源，如在信号线中加入滤波器以抑制高频干扰。
此外，在电气接口设计中，需要考虑信号的传输线路、输入输出端口的规划、接地设计、防护等措施，以防止电磁干扰对接口传输信号的影响。
保证设备的输入输出接口符合各项标准和规范，以提高设备的电磁兼容性。
最后，在整个产品设计过程中，应该遵循相关的电磁兼容性标准和法规要求，如CISPR、FCC、EN等标准。
产品设计完成后，还需要进行电磁兼容性测试，确保产品在实际工作环境下具有良好的电磁兼容性。
通过不断优化设计和测试，确保产品在市场上具有竞争力和可靠性。
总之，电磁兼容性设计对于现代电子产品至关重要。
只有通过合理的设计和实施电磁兼容性策略，才能保证设备在复杂的电磁环境中稳定可靠地工作，减少电磁干扰对设备和周围环境的影响，提高产品的市场竞争力和可靠性。
希望以上电磁兼容性设计指南能够为您的产品设计提供一定的参考和指导。
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产品的电磁兼容性设计
* 造成设备性能降低或失败的电磁干扰必须同时具备三个要素：
即存在一个电磁骚扰源、存在一条骚扰传输的途径、存在一个对骚扰敏感的设备。
* 为解决设备间的电磁兼容问题，说来很简单，只要在上述三个要素中的任何一个环节上取得突破，都能取得满意的结果。
事实上，国际和国内的电磁兼容标准已为每个设备至少应具备的自身电磁骚扰抑制要求及最起码的抗扰度要求都已作出明确规定，设计人员应当根据这些要求采取适当的措施，使产品的电磁兼容性能达标。
第一章产品骚扰的抑制方法
* 产品的骚扰抑制主要有三种主要措施：接地、屏蔽、滤波。
这几个措施既有独立性，又有相互关连。
例如，良好的接地可降低设备对屏蔽和滤波的要求。
又由于滤波技术有它的两面性，产品骚扰的抑制要用它，在产品抗扰度提高时也要用它，故在下一章（产品抗扰度性能提高）再谈。
1--接地
*“接地”用在不同场合中有不同理解：一个是真正意义上的接地（接大地）；另一个是接参考地（接参考电位）。
* 设备的接大地不是必须的，例如：飞机、卫星、移动电话、电子手表
等都没有接大地，但它们照样工作得很好。
实际上设备的接大地，更多地是和人体的安全、设备的安全、设备安装中的安全联系在一起。
* 设备接参考地则是必须的，以便给设备的工作提供一个稳定的基准电位。
参考地可以是一个点，也可以是一个面，但在实际设备中往往是取一个大面积的导体作为基准电位面，如用设备的底板、专用接地铜排、甚至是设备的框架等等。
* 理想的接地平面是一个零电位，零阻抗的物理实体，任何电流通过它时都不会产生压降，这个理想平面可为设备的任何信号提供公共的参考电位，而不必担心各接地点是否存在电位差。
事实上这样的平面并不存在，即使是电阻率接近为零的超导体，也会由于电子在两个点之间运动时的延迟而呈现某种电抗效应，因此所谓理想的接地平面也只是近似的，即使如此，上述概念对设备考虑电磁兼容性仍有着重要的影响。
2--基本的信号接地方式
* 实用中有三种基本信号接地方式：浮地、单点接地和多点接地。
2.1浮地
* 采用浮地的目的是将设备或电路与公共地或者可能引起环流的公共导体隔离开来。
浮地还可以使不同电位的电路之间（通过光耦或隔离变
压器）的配合变得容易。
* 浮地的优点是抗干扰性好。
* 浮地的缺点是由于设备不与大地直接连接，容易出现静电积累，当积累的电荷达到一定程度后，在设备与大地之间引起强烈的放电，成为破坏性很强的干扰源。
作为折衷，可在采用浮地的设备与公共地之间接进一个阻值很大的电阻，用以泄放静电荷。
2.2单点接地
* 单点接地是在一个电路或设备中，只有一个物理点被定义为参考接地点，凡需要接地的其他点都连接到这一点上。
* 如果一个系统中包含有许多机柜，每个机柜的“地”都是独立的，即机柜内的电路采用自己的单点接地，然后，各机柜的‘地‘再被连到系统中唯一的参考点上。
* 单点接地的优点是简单，但当系统工作频率很高，以至它的波长小到可以与系统的接地线长度相比拟时，就不能再用单点接地，因为当接地线长度达到λ/4时，它就变得象一根天线，会向外辐射电磁波，这时，这根线的接地效果就很不理想，而应当采用多点接地。
2.3多点接地
* 多点接地是指设备中凡接地的点都是直接接到距它最近的接地平面，
以便使接地线的长度为最短。
多点接地的这一特点，使得它在高频场合下的应用有上佳表现。
* 多点接地在形式上比较简单，但对接地的维护提出了很高的要求，因为任何接地点上的腐蚀、松动都会使接地系统出现高阻抗，从而使接地效果变差。
2.4混合接地
* 单点接地的优点和多点接地的缺点，促使人们想到了混合接地：即个别要求高频接地的点选择多点接地，其余都采用单点接地。
* 前述接地线长度小于λ/4只是一个基本考虑。
究竟取多少长度为好，要看地线电流的大小，及每一个接地线上允许产生的压降，有人建议以0.05λ为界，低于0.05λ的用单点接地，反之用多点接地。
3--信号接地线的处理（搭接）
* 搭接是在两个点之间通过适当的连接，成为电流的低阻抗通路，搭接后的两个点便成为等电位的点。
通过这样的处理可实现电路与机箱、电路与参考接地之间的搭接，电缆屏蔽层与机箱之间的搭接，屏蔽体上不同部分之间的搭接等等，滤波器与机箱之间的搭接，不同机箱之间的地线搭接等等。
* 搭接有两种方式：①直接搭接，即直接将要联接的两个点保持接触；
②间接搭接，利用连接体使两个要联接的点达到沟通，无论哪一种搭
接方式，最重要的是强调搭接良好，这对于有射频电流流过的情形尤其重要。
* 常用的搭接方法有：
①焊接。
包括熔焊、钎焊等，是比较理想的搭接方法，可避免因金属
面暴露在空气中因锈蚀等造成的搭接性能下降。
②铆接。
在铆接部位的阻抗很小，但其他部分阻抗较大，在高频时不
能提供良好的低阻抗连接。
③螺钉连接。
由于螺钉运动，使两部分金属接触由面变成了线接触。
更麻烦的是由于腐蚀和高频电流的趋肤效应，使射频电流沿螺钉的螺旋线流动，使这种连接在很大程度上呈现电感。
* 无论是直接搭接还是间接搭接，对搭接表面都要进行认真处理，保证搭接表面是面接触（影响搭接质量的主要因素是表面的氧化层，油漆和附着的杂物）。
此外，还要注意搭接金属间的电化学性能的兼容，以及搭接后的新刷漆层是否会渗入搭接部位而影响搭接质量。
4--单点接地举例
* 实例①
* 实例②
金属机壳
* 在这个机箱中，一开始分割成模拟、数字、功率等几个独立参考点，直到最后才合并到一个系统参考点。
* 在金属机箱中，系统参考点一般要和机壳接在一起，这是基于对付可能
产生的谐振和机壳的天线效应等的考虑。
* 实例③
* 参考点接金属机壳不是多余之作（正常情况下参考点是要与机壳相连的）。
但为了避免由环路引起的干扰，参考点和金属机壳应当只接一点。
如果有适当的等电位联接办法加以保证的话,则图中的所有连接都可闭合。
* 实例④
**小结：
参考点，尤其是系统参考点，它连接了设备内部和外部的许多电路，这样它就成了众多干扰信号和有用信号的通路，因此对它的选择要特别小心。
* 根据使用情况的不同，设备和系统的设计会有很大不同，但在参考点选择概念上却没有任何不同。
①要设计一个低阻抗的通路；
②要让干扰信号对电路的影响变得最小；
③要让设备中的各单独电路之间不存在公共阻抗；
④一个更可取的办法是要将系统的参考点与金属机壳联接在一起。
5—塔接不良对设备性能的影响
* 例①:搭接不良对滤波器滤波性能的影响；
*例②：搭接不良对线路工作的影响；。