电磁兼容技术概述__ppt课件
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《掌握电磁兼容技术》课件
电磁兼容性评估
评估电磁兼容性的方法包括频域分析和时域分析。频域分析是通过分析信号的幅度和相位 特性来评估电磁兼容性，时域分析是通过分析信号的时间历程来评估电磁兼容性。
电磁兼容性标准
为了规范和指导电磁兼容性的测量和评估，国际和国内都制定了一系列的标准和规范，如 国际电工委员会（IEC）的电磁兼容标准体系和我国的国家军用标准体系等。
案例总结
通过建立电磁兼容管理体系，加强产品设计阶段的电磁兼 容性评估和检测，提高产品可靠性和用户体验。
某通信系统的电磁兼容设计案例
案例概述
某通信系统在设计和实施过程中面临电磁干扰问题，导致信号传输不 稳定和系统性能下降。
问题分析
通信系统中的信号传输频率较高，容易受到周围环境中其他电磁波的 干扰，导致信号传输不稳定和系统性能下降。
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着绿色能源的普及，电磁兼容技术将面临新的挑战和机 遇，需要研究和解决绿色能源系统中的电磁兼容问题。
太阳能、风能等绿色能源的应用日益广泛，但这些设备的 运行过程中会产生大量的电磁干扰。为了确保绿色能源系 统的稳定性和安全性，需要研究和解决其中的电磁兼容问 题。这包括对绿色能源设备进行电磁兼容测试和评估，制 定相应的电磁兼容标准和规范，以及研究和开发适用于绿 色能源系统的电磁兼容技术和产品。
滤波器可以根据不同的频率范围和阻抗特性进行选择，常见的滤波器有信号线滤波 器和电源线滤波器等。
滤波器的安装位置和方式也会影响其效果，需要根据实际情况进行合理的设计和布 局。
屏蔽技术
01
02
03
屏蔽技术是抑制电磁干扰的重要手段 之一，通过将电磁干扰源或敏感设备 包围在金属材料制成的屏蔽壳体内， 可以有效地减小电磁干扰的影响范围 和强度。
评估电磁兼容性的方法包括频域分析和时域分析。频域分析是通过分析信号的幅度和相位 特性来评估电磁兼容性，时域分析是通过分析信号的时间历程来评估电磁兼容性。
电磁兼容性标准
为了规范和指导电磁兼容性的测量和评估，国际和国内都制定了一系列的标准和规范，如 国际电工委员会（IEC）的电磁兼容标准体系和我国的国家军用标准体系等。
案例总结
通过建立电磁兼容管理体系，加强产品设计阶段的电磁兼 容性评估和检测，提高产品可靠性和用户体验。
某通信系统的电磁兼容设计案例
案例概述
某通信系统在设计和实施过程中面临电磁干扰问题，导致信号传输不 稳定和系统性能下降。
问题分析
通信系统中的信号传输频率较高，容易受到周围环境中其他电磁波的 干扰，导致信号传输不稳定和系统性能下降。
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着绿色能源的普及，电磁兼容技术将面临新的挑战和机 遇，需要研究和解决绿色能源系统中的电磁兼容问题。
太阳能、风能等绿色能源的应用日益广泛，但这些设备的 运行过程中会产生大量的电磁干扰。为了确保绿色能源系 统的稳定性和安全性，需要研究和解决其中的电磁兼容问 题。这包括对绿色能源设备进行电磁兼容测试和评估，制 定相应的电磁兼容标准和规范，以及研究和开发适用于绿 色能源系统的电磁兼容技术和产品。
滤波器可以根据不同的频率范围和阻抗特性进行选择，常见的滤波器有信号线滤波 器和电源线滤波器等。
滤波器的安装位置和方式也会影响其效果，需要根据实际情况进行合理的设计和布 局。
屏蔽技术
01
02
03
屏蔽技术是抑制电磁干扰的重要手段 之一，通过将电磁干扰源或敏感设备 包围在金属材料制成的屏蔽壳体内， 可以有效地减小电磁干扰的影响范围 和强度。
电磁兼容第一章课件优秀课件
电磁兼容第一章课 件
电磁兼容及电路优化技术
第一章 电磁兼容概论 第二章 电子系统的EMC要求 第三章 电磁干扰三要素 第四章 传导发射与传导抗扰度 第五章 辐射发射与辐射抗扰度 第六章 电磁兼容三大技术 第七章 EMC系统设计
第一章 电磁兼容原理概论
1、电磁兼容发展背景 2、电磁兼容基本概念 3、电磁干扰的危害 4、坚持电磁兼容设计，确保产品质量 5、电磁兼容设计的基本原则和方法 6、掌握并运用EMC测试技术 7、EMC在军中的运用 8、电磁兼容(EMC)标准的结构和分类 9、电磁兼容(EMC)参考书目
一、电磁兼容发展背景
自从麦克斯韦建立电磁理论、赫芝发现电磁波百余年来，电磁 能当得然到，了这充种分污的染利不用会－滞－留－和－积广累播电、磁电能视量、，通一信旦、电导磁航骚、扰雷源达停、止遥 工测作遥，控干及扰计也算即机消等失领。域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物 质电财电磁富磁环，兼境地容的球（不村EM断的C）恶梦的化想电，将子引成系起为统了现：世实界。各工业发达国家的重视，进而 提出一了伴个如随系何电统使磁如电能果子的满设利足备用以或，下系电三统磁个在环准其境则所的，处污就的染认电也为磁越与环来其境越环中严境，重电能。磁够它兼正不容常仅：的对 运电衍子①，产不而品对对的其在安他该全系环与统境可产中靠生工性干作产扰的生其危它害设，备还或会系对统人也类不及引生人态不产能生承不受良的影 电响磁。干扰的新课题。
一的“CCC”权威认证，是中国质检总局和国家认监委与国际接 轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性。
EMC涉及的方面：
EMC涉及电磁能量的产生、传输和接收，这三个方面也构成 了EMC涉及的基本构架。
防止电磁干扰的三个途径：
① 抑制电磁干扰源的发射 ② 尽可能使电磁干扰的耦合路径无效规范；
电磁兼容及电路优化技术
第一章 电磁兼容概论 第二章 电子系统的EMC要求 第三章 电磁干扰三要素 第四章 传导发射与传导抗扰度 第五章 辐射发射与辐射抗扰度 第六章 电磁兼容三大技术 第七章 EMC系统设计
第一章 电磁兼容原理概论
1、电磁兼容发展背景 2、电磁兼容基本概念 3、电磁干扰的危害 4、坚持电磁兼容设计，确保产品质量 5、电磁兼容设计的基本原则和方法 6、掌握并运用EMC测试技术 7、EMC在军中的运用 8、电磁兼容(EMC)标准的结构和分类 9、电磁兼容(EMC)参考书目
一、电磁兼容发展背景
自从麦克斯韦建立电磁理论、赫芝发现电磁波百余年来，电磁 能当得然到，了这充种分污的染利不用会－滞－留－和－积广累播电、磁电能视量、，通一信旦、电导磁航骚、扰雷源达停、止遥 工测作遥，控干及扰计也算即机消等失领。域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物 质电财电磁富磁环，兼境地容的球（不村EM断的C）恶梦的化想电，将子引成系起为统了现：世实界。各工业发达国家的重视，进而 提出一了伴个如随系何电统使磁如电能果子的满设利足备用以或，下系电三统磁个在环准其境则所的，处污就的染认电也为磁越与环来其境越环中严境，重电能。磁够它兼正不容常仅：的对 运电衍子①，产不而品对对的其在安他该全系环与统境可产中靠生工性干作产扰的生其危它害设，备还或会系对统人也类不及引生人态不产能生承不受良的影 电响磁。干扰的新课题。
一的“CCC”权威认证，是中国质检总局和国家认监委与国际接 轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性。
EMC涉及的方面：
EMC涉及电磁能量的产生、传输和接收，这三个方面也构成 了EMC涉及的基本构架。
防止电磁干扰的三个途径：
① 抑制电磁干扰源的发射 ② 尽可能使电磁干扰的耦合路径无效规范；
EMC电磁兼容PPT课件
端的试验；
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
第11页/共126页
Surge：浪涌波 形
第12页/共126页
Surge：试验现 场
第13页/共126页
2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
第27页/共126页
2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
第22页/共126页
Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
第32页/共126页
第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
第33页/共126页
3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
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Surge：浪涌波 形
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Surge：试验现 场
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2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
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2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
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Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
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第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
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3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近，去耦电容越有效。
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。
02:33
20
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
02:33
22
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。
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。
电磁兼容概述.ppt
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电磁兼容主要研究领域
电磁兼容三要素： 电磁骚扰源、传播途径、敏感设备
骚扰源特性的研究 敏感设备的抗干扰性能 电磁骚扰的传播途径 电磁兼容测量 系统内与系统间的电磁兼容性
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1.4 电磁兼容研究对象
① 工频干扰（50Hz，6000km）：输配电，电力牵引 系统；
② 甚低频（30kHz以下，波长大于10km)； ③ 载波干扰（10—300kHz，波长大于1km）：高压
发射裕量（Emission Margin)—电磁兼容电 平与发射限值之比。
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电磁兼容术语
抗扰度电平 Immunity Level—将某给定的电磁骚 扰施加于某一装置、设备或系统而其仍能正常工 作保持所需性能等级时的最大骚扰电平。
抗扰度限值 Immunity Limit—规定的最小抗扰性 电平。
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1.2 电磁兼容的名词术语与常见术语
电磁兼容、电磁发射、性能降低、电磁骚 扰、电磁干扰、电磁噪声、电磁环境、无 用信号、干扰信号、抗扰度、电磁敏感性、 时变量的电平、骚扰限值、干扰限值、兼 容电平、发射电平、发射限值、发射裕量、 兼容裕量、骚扰抑制、干扰抑制等。
GB/T4365-1995共收入词条176个。
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第一讲 第1章 电磁兼容概述
1.1 电磁兼容(EMC-electromagnetic compatibility)
定义：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工 作，同时不对其他系统和设备造成干扰。
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部 份。
EMI(Electromagnetic interference)为机器本身在 执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的 电磁噪声，对所在环境产生的电磁干扰不能超过 一定的限值；
电磁兼容原理5课件
电磁兼容的重要性
保障设备正常运行
电磁干扰可能导致设备性能下降、 故障甚至损坏，影响设备的正常 运行。
提高产品质量
电磁兼容性能良好的产品更能满足 用户需求，提高产品在市场上的竞 争力。
保障安全
某些高风险行业如航空、医疗等， 设备受到电磁干扰可能导致严重后 果，因此电磁兼容性至关重要。
电磁兼容的历史与发展
电磁场基本理论
01
02
03
电磁场基本概念
电磁场是由电场和磁场组 成的物理场，它们相互依 存、相互影响。
麦克斯韦方程组
描述电磁场基本规律的数 学模型，包括电场、磁场、 电荷密度和电流密度之间 的关系。
电磁波传播特性
电磁波在空间传播时表现 出波动性和粒子性，其传 播速度等于光速。
电磁干扰的形成与传播
详细描述
利用人工智能技术，可以实现对复杂电磁环境的快速建模和仿真，预测设备或系 统的电磁兼容性能。同时，通过人工智能算法，可以对电磁干扰源进行智能识别 和定位，提高电磁兼容问题的解决效率。
未来电磁兼容面临的挑战与机遇
总结词
随着电子设备和通信技术的快速发展，电磁兼容问题 日益突出，同时也带来了许多机遇。
通信系统中的电磁脉冲防护
通信系统中的设备和线路可能会受到雷电和电磁 脉冲的威胁，需要进行有效的防护措施，如安装 滤波器、避雷器等。
05
电磁兼容的未来发展
新材料在电磁兼容领域的应用
总结词
随着新材料技术的不断进步，越来越多的新材料被应用于电磁兼容领域，为解 决电磁干扰和电磁辐射问题提供了新的解决方案。
屏蔽材料Байду номын сангаас
选择导电性能良好的金属材料 作为屏蔽体，如铜、铝等。
电磁兼容培训课件(2024)
屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
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系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性，实现系统整体性能的最
2024/1/28
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THANKS
感谢观看
2024/1/28
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航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输，电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
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未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步，未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展，同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战，需要加强电磁兼容技术的基础研究，推动技术创新和成果转化；同 时，还需要加强行业合作和标准制定，共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害 作用的电磁现象。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因，而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响，确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。
电磁兼容课件-电磁兼容概述
测试设备是否能够抵御外部电 磁信号干扰（如雷电等），保 证设备在使用过程中的安全性。
传导发射测试
测试设备对周围环境产生的电 磁波的噪音程度。评估设备是 否会对周围的其他设备产生影 响。
电磁兼容性的原理
电场和磁场效应
电场和磁场的相互作用会形成电 磁波，可对电子设备的灵敏度造 成影响。
高频信号的干扰
高频信号的电磁辐射会对周边电 子设备产生干扰，甚至造成系统 崩溃。
干扰。
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选择电磁兼容性好的器件或设备
尽可能地选择无辐射、无散射、抗干扰、 抗电磁波干扰的器件和设备。
提高屏蔽措施和保护
采取合适的屏蔽措施，采用防护措施， 以减少电波、电磁波等因素对电子设备 的影响。
电磁兼容性的重要性
保证产品的安全性
合格的电磁兼容性测试可以确 保产品符合行业规范，提高产 品安全性和可靠性。
测试内容和标准
GB 9254-2008 家用电器和类似用途电器的无线 电扰动特性限值
DL/T 987-2005 电力系统电磁兼容问题的技术数 据统计和分析方法
GB/T 17626.2-2006 工业科学和医疗电媒体元器 件的无线电骚扰特性限值
加快产品更新迭代
对于电磁兼容性好的产品，可 以在不受干扰的工作环境下开 发和测试。减少产品研发周期， 提高效率。
推动电子行业升级
电磁兼容性是电子行业的核心 技术之一，技术的不断升级和 优化创造了更多可靠、安全、 高效的电子设备。
电磁兼容性的测试和认证
认证机构 中国质量认证中心 国家电网公司 国家电力公司
物体的辐射和散射现象
物体表面的电磁辐射和散射现象可对周围的设 备和环境产生干扰，因此需要进行针对性测试。
生产过程中的干扰
传导发射测试
测试设备对周围环境产生的电 磁波的噪音程度。评估设备是 否会对周围的其他设备产生影 响。
电磁兼容性的原理
电场和磁场效应
电场和磁场的相互作用会形成电 磁波，可对电子设备的灵敏度造 成影响。
高频信号的干扰
高频信号的电磁辐射会对周边电 子设备产生干扰，甚至造成系统 崩溃。
干扰。
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选择电磁兼容性好的器件或设备
尽可能地选择无辐射、无散射、抗干扰、 抗电磁波干扰的器件和设备。
提高屏蔽措施和保护
采取合适的屏蔽措施，采用防护措施， 以减少电波、电磁波等因素对电子设备 的影响。
电磁兼容性的重要性
保证产品的安全性
合格的电磁兼容性测试可以确 保产品符合行业规范，提高产 品安全性和可靠性。
测试内容和标准
GB 9254-2008 家用电器和类似用途电器的无线 电扰动特性限值
DL/T 987-2005 电力系统电磁兼容问题的技术数 据统计和分析方法
GB/T 17626.2-2006 工业科学和医疗电媒体元器 件的无线电骚扰特性限值
加快产品更新迭代
对于电磁兼容性好的产品，可 以在不受干扰的工作环境下开 发和测试。减少产品研发周期， 提高效率。
推动电子行业升级
电磁兼容性是电子行业的核心 技术之一，技术的不断升级和 优化创造了更多可靠、安全、 高效的电子设备。
电磁兼容性的测试和认证
认证机构 中国质量认证中心 国家电网公司 国家电力公司
物体的辐射和散射现象
物体表面的电磁辐射和散射现象可对周围的设 备和环境产生干扰，因此需要进行针对性测试。
生产过程中的干扰
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光耦利用光来传递信号，从源头上切断了干扰传导的 途径，因此成为抑制传导干扰最常用的器件之一。
课堂讨论：光耦在应用上有什么限制？
光耦一般只适于传递数字信号，若要传递模拟信号， 还需要特殊的设计和电路。
信号＋干扰
信号
分布电容的存在，会为高频传导噪声提高一条进入系统的途径。
利用频谱的差异对传导干扰进行抑制
区别干扰的标准有很多，此处按照干扰传 播（耦合）途径的不同对干扰进行分类。
根据干扰进入系统途径的不同，干扰常被 分为五类：传导干扰、公共阻抗干扰、电 场耦合干扰、磁场耦合干扰、电磁场耦合 干扰。
对于每种干扰，要求掌握：各种干扰的特 点、干扰进入系统的机理、根据实例进行 分析、抑制干扰的原理和主要方法。
床，控制器，计算机，搅拌机， 继电器； 交通运输：电动机车，导航系统, 汽车点火装
置（10MHz-100MHz）； 医疗设备：电子医疗器械，X射线； 办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机，
日光灯； 家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱； 军事武器：核爆炸，电磁武器；
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
§1 传导干扰
外界干扰
敏感设备
外界干扰通过电气连线，直接传导进入敏感设备。
特点：干扰进入设备的途径是电气连线。
传导干扰是在一般电气系统最普遍的干扰形式。大 部分干扰在进入系统后，都会转变成传导干扰的形
式，在整个系统内部蔓延。
传导干扰举例
输电线路
➢传导干扰是普遍存在的 ➢传导干扰极易在系统内部通过电气连线传递 ➢系统间的设备会通过电气连线相互传导干扰（传导干扰）
课堂讨论：为什么尽量不采用有源器件设计 EMC滤波器
➢有源器件本身对噪声相对比较敏感，因此并不适 合用于EMC设计。
➢即是使用有源器件，也应对电信号进行必要的预 处理。
课堂讨论：普通电感和电容用于EMI有何限制？
线绕电感匝间的分布电 容影响电感的高频特性
电容引线上的分布电感 也有类似的效果
如何减小绕线匝间电容 和引线电感的影响？
公共阻抗干扰的特点
➢系统间存在公共阻抗，也就是有共同的电流通道。 ➢系统工作产生的噪声电流将流过系统间的公共阻抗 。
➢公共阻抗普遍存在，至少是所有的导线都存在分布 电感和电阻。
➢对于公共阻抗干扰，在电气连线中，分布电感的作 用远大于电阻，因此大多数情况下，更关注高频公共 阻抗干扰。 ➢公共阻抗干扰对于不同的系统有不同的影响。
§2 公共阻抗干扰
A
B
C
DC
Za
Zb
Zc
Za、Zb、Zc的存在会对电路的工作产生什么影响？
噪声电流在系统间的公共阻抗上产生噪声电压，并 由此对系统的工作产生干扰。
公共阻抗干扰举例
公共阻抗干扰往往是相互的 公共阻抗干扰和传导干扰很容易混淆： 公共阻抗干扰很多（大多）最终以传导 的方式进入系统。 两者的区别更多在最终的成因上。
被利用的差异。
利用源阻抗的差异对传导干扰进行抑制
一般而言，干扰源的阻抗较大，而信号源的阻抗 较小。
如何利用这个特点？
外界干扰
敏感设备
降低敏感设备的输入阻抗。
课堂讨论：光耦如何达到抑制传导干扰目的？
光电耦合器是一种常用的电磁兼容器件。
信号＋干扰
信号
利用光耦输入阻抗低的特点，可以用来抑制传导干扰。
TTL的最小输出高电平（VOH）>2.4V，最高输出低 电平（VOL） <0.4V。
TTL的最小输入高电平（VIH） >=2.0V，最高输入 低电平（VIL） <=0.8V，
TTL的噪声容限是0.4V（意味着幅值小于0.4V的噪 声将不会对TTL的工作产生影响）。
举例说明：信号、噪声和干扰
子系统）； 介绍一些常用的电磁兼容器件；
考试及平分标准
平分标准：平时成绩10%＋综合设计30%＋期末考 试60%。
考试采用开卷考试，题型主要是问答题。 综合设计 题目：
×××系统的电磁兼容（抗干扰）设计 论文＋答辩 需要事先准备好PPT，课堂5分钟讲述时间，5 分钟左右讨论答辩时间。
第二章 抗干扰技术
公共阻抗干扰的影响
虽然公共阻抗干扰往往是相互的，但影响却可能有很大的差异
前级处理
后级功放功放
Za
Zb
前级将小信号放大，后级实现功率放大。哪个方案更好？
电磁兼容措施实例
电磁兼容设计的基本原则
1. 不单纯追求抗干扰性能； 2. 自始至终，全程参与； 3. 从源头下手，标本兼治； 4. 全局考虑，不留死角； 5. 与时俱进； 6. 因地制宜，充分考虑性能、成本、可靠性等
之间的综合效益； 7. 根据系统特点，对症下药；
§3 电磁兼容性设计所涉及的技术领域
可以考虑系统本身的抗扰性。 数字化是一个不错的选择。 为什么数字系统的抗扰性要强于模拟系统？
提高系统抗扰性实例之一：采用数字信号
VIHmin VILmax
提高系统抗扰性实例之二
过零比较器
问题的特征：有用信号很弱，干 扰相对很强。怎么办？
输出
V1 V2
输入
采用滞环比较器
V2 V1
小结
1. 传导干扰是通过电气连线传导进入系统的一种干 扰，切断系统与外界的电气连线可以从根本上解 决传导干扰的入侵。
一般而言，干扰的频谱较高，而信号的频 谱较低。
如何利用这个特点？
信号＋干扰
LPF 信号
加设各种滤波器，其中最常用的滤波 器是低通滤波器（LPF）
常用的几种低通滤波电路
敏感电 路
电磁兼容中滤波器的几个设计原则： 1、结构简单 2、尽量采用无源器件 3、电感、电容必须仔细选型、小心使用 4、对于高频干扰，器件的分布参数影响很大
电磁兼容技术
海湾战争以电子战为发端，在“沙漠风暴”开始 之前５个小时，多国部队就派出EA-6B等专用电子 对抗飞机，对伊拉克境内的雷达、通信、指挥设 施和防空系统进行了强烈的电磁干扰，使伊军雷 达荧光屏一片“白雪”，造成了伊军通信中断、 雷达迷盲、指挥瘫痪、防空导弹失灵，大大提高 了己方作战飞机的生存率和行动自由度。
常用电路抗干扰滤波器
➢铁氧体磁珠 ➢三端电容 ➢穿心电容
铁氧体磁珠
三端电容
穿心电容
对于频率较低的传导干扰，如何滤除？
要滤除低频传导干扰，有什么困难？ 如果采用滤波器，不可避免使用较大的电容和电感。 有什么更好的方法？ 采用数字方法，比如数字滤波、坏值剔除等。
如果传导干扰已经进入系统，怎么办？
战后，美国海军反映，当战斗机编队有EA-6B电子 干扰机护航时，几乎就没有受到伊军地对空导弹 的攻击。实战结果再次证明，只有夺得整个战场 的制电磁权，才能获取制空权，并进而以较少的 损失赢得战争的胜利。
第一章 概述
本门课程的学习方法 电磁兼容的基本概念 电磁兼容性设计 电磁兼容性设计所涉及的技术领域 本门课程讲述的主要内容
2. 由于系统内部大量存在电气连线，传导干扰的存 在非常普遍。
3. 大部分干扰在进入系统后都会演变成传导干扰。
4. 抑制传导的关键在于找出传导干扰与信号之间可 以被利用的差异。
5. 分布参数的存在，使得EMC更加复杂和困难。
6. 如果传导干扰无法利用“一般”方法剔除，可以 考虑数字化、运算处理等“先进”方法。
人为干扰
元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接触噪声 等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩擦噪声 等。
放电噪声：起源于放电过程，比如静电放电、电 晕放电、辉光放电、弧光放电和高频电火花放电 等。
电磁感应：各种电磁波干扰。
常见的人为干扰
通信广播：电视，广播，各种通信台站； 电力系统：发电机，变压器，电力线； 工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机
与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能提出了 愈来愈高的要求。
事实也证明，盲目提高和改善电子电气设备抗干 扰性能，不但浪费巨大，而且效果并不理想。
在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技术，转 向发展成了综合的电磁兼容技术。
Electromagnetic Compatibility（EMC）
电磁兼容性
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
继电器
设备的抗干扰
所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、使之 不对系统工作产生影响的性能。
干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。
单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、魔高一 丈”的恶性循环。
单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来越差。
§2 电磁兼容性设计
随着电子电气设备应用范围的日益广泛、功能日 益复杂，电子电气设备所面临的电磁环境日益恶 化。
§0 本门课程的学习方法
本门课程的工程应用性特点非常明显 本门课程与多个专业基础课有关联 电磁兼容技术很大范围内主要依靠经验 本门课程对后续的科研、开发工作意义重大 教学和学习方法：课堂讨论、工程设计实例 分析、搜查资料等。
重要的不是记录文字，而是学会思考！
§1 电磁兼容的基本概念
信号、干扰和噪声 常见的干扰和噪声 电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响 设备的抗干扰 电磁兼容
电磁兼容性包含三个方面的含义： 1、电磁环境应是给定或可以预期的； 2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电磁噪声； 3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度限值的
要求。
所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源 条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响 状态。 设备的电磁兼容性，即设备在指定的电磁环境中正常 工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的 能力。
➢电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
➢不同的使用条件有不同的电磁环境； ➢不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； ➢不同的使用环境有不同的成本等要求；
航空航天、军事设备、武器系统、医疗设备、电网 系统、交通运输、家用电器、娱乐设备等
课堂讨论：光耦在应用上有什么限制？
光耦一般只适于传递数字信号，若要传递模拟信号， 还需要特殊的设计和电路。
信号＋干扰
信号
分布电容的存在，会为高频传导噪声提高一条进入系统的途径。
利用频谱的差异对传导干扰进行抑制
区别干扰的标准有很多，此处按照干扰传 播（耦合）途径的不同对干扰进行分类。
根据干扰进入系统途径的不同，干扰常被 分为五类：传导干扰、公共阻抗干扰、电 场耦合干扰、磁场耦合干扰、电磁场耦合 干扰。
对于每种干扰，要求掌握：各种干扰的特 点、干扰进入系统的机理、根据实例进行 分析、抑制干扰的原理和主要方法。
床，控制器，计算机，搅拌机， 继电器； 交通运输：电动机车，导航系统, 汽车点火装
置（10MHz-100MHz）； 医疗设备：电子医疗器械，X射线； 办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机，
日光灯； 家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱； 军事武器：核爆炸，电磁武器；
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
§1 传导干扰
外界干扰
敏感设备
外界干扰通过电气连线，直接传导进入敏感设备。
特点：干扰进入设备的途径是电气连线。
传导干扰是在一般电气系统最普遍的干扰形式。大 部分干扰在进入系统后，都会转变成传导干扰的形
式，在整个系统内部蔓延。
传导干扰举例
输电线路
➢传导干扰是普遍存在的 ➢传导干扰极易在系统内部通过电气连线传递 ➢系统间的设备会通过电气连线相互传导干扰（传导干扰）
课堂讨论：为什么尽量不采用有源器件设计 EMC滤波器
➢有源器件本身对噪声相对比较敏感，因此并不适 合用于EMC设计。
➢即是使用有源器件，也应对电信号进行必要的预 处理。
课堂讨论：普通电感和电容用于EMI有何限制？
线绕电感匝间的分布电 容影响电感的高频特性
电容引线上的分布电感 也有类似的效果
如何减小绕线匝间电容 和引线电感的影响？
公共阻抗干扰的特点
➢系统间存在公共阻抗，也就是有共同的电流通道。 ➢系统工作产生的噪声电流将流过系统间的公共阻抗 。
➢公共阻抗普遍存在，至少是所有的导线都存在分布 电感和电阻。
➢对于公共阻抗干扰，在电气连线中，分布电感的作 用远大于电阻，因此大多数情况下，更关注高频公共 阻抗干扰。 ➢公共阻抗干扰对于不同的系统有不同的影响。
§2 公共阻抗干扰
A
B
C
DC
Za
Zb
Zc
Za、Zb、Zc的存在会对电路的工作产生什么影响？
噪声电流在系统间的公共阻抗上产生噪声电压，并 由此对系统的工作产生干扰。
公共阻抗干扰举例
公共阻抗干扰往往是相互的 公共阻抗干扰和传导干扰很容易混淆： 公共阻抗干扰很多（大多）最终以传导 的方式进入系统。 两者的区别更多在最终的成因上。
被利用的差异。
利用源阻抗的差异对传导干扰进行抑制
一般而言，干扰源的阻抗较大，而信号源的阻抗 较小。
如何利用这个特点？
外界干扰
敏感设备
降低敏感设备的输入阻抗。
课堂讨论：光耦如何达到抑制传导干扰目的？
光电耦合器是一种常用的电磁兼容器件。
信号＋干扰
信号
利用光耦输入阻抗低的特点，可以用来抑制传导干扰。
TTL的最小输出高电平（VOH）>2.4V，最高输出低 电平（VOL） <0.4V。
TTL的最小输入高电平（VIH） >=2.0V，最高输入 低电平（VIL） <=0.8V，
TTL的噪声容限是0.4V（意味着幅值小于0.4V的噪 声将不会对TTL的工作产生影响）。
举例说明：信号、噪声和干扰
子系统）； 介绍一些常用的电磁兼容器件；
考试及平分标准
平分标准：平时成绩10%＋综合设计30%＋期末考 试60%。
考试采用开卷考试，题型主要是问答题。 综合设计 题目：
×××系统的电磁兼容（抗干扰）设计 论文＋答辩 需要事先准备好PPT，课堂5分钟讲述时间，5 分钟左右讨论答辩时间。
第二章 抗干扰技术
公共阻抗干扰的影响
虽然公共阻抗干扰往往是相互的，但影响却可能有很大的差异
前级处理
后级功放功放
Za
Zb
前级将小信号放大，后级实现功率放大。哪个方案更好？
电磁兼容措施实例
电磁兼容设计的基本原则
1. 不单纯追求抗干扰性能； 2. 自始至终，全程参与； 3. 从源头下手，标本兼治； 4. 全局考虑，不留死角； 5. 与时俱进； 6. 因地制宜，充分考虑性能、成本、可靠性等
之间的综合效益； 7. 根据系统特点，对症下药；
§3 电磁兼容性设计所涉及的技术领域
可以考虑系统本身的抗扰性。 数字化是一个不错的选择。 为什么数字系统的抗扰性要强于模拟系统？
提高系统抗扰性实例之一：采用数字信号
VIHmin VILmax
提高系统抗扰性实例之二
过零比较器
问题的特征：有用信号很弱，干 扰相对很强。怎么办？
输出
V1 V2
输入
采用滞环比较器
V2 V1
小结
1. 传导干扰是通过电气连线传导进入系统的一种干 扰，切断系统与外界的电气连线可以从根本上解 决传导干扰的入侵。
一般而言，干扰的频谱较高，而信号的频 谱较低。
如何利用这个特点？
信号＋干扰
LPF 信号
加设各种滤波器，其中最常用的滤波 器是低通滤波器（LPF）
常用的几种低通滤波电路
敏感电 路
电磁兼容中滤波器的几个设计原则： 1、结构简单 2、尽量采用无源器件 3、电感、电容必须仔细选型、小心使用 4、对于高频干扰，器件的分布参数影响很大
电磁兼容技术
海湾战争以电子战为发端，在“沙漠风暴”开始 之前５个小时，多国部队就派出EA-6B等专用电子 对抗飞机，对伊拉克境内的雷达、通信、指挥设 施和防空系统进行了强烈的电磁干扰，使伊军雷 达荧光屏一片“白雪”，造成了伊军通信中断、 雷达迷盲、指挥瘫痪、防空导弹失灵，大大提高 了己方作战飞机的生存率和行动自由度。
常用电路抗干扰滤波器
➢铁氧体磁珠 ➢三端电容 ➢穿心电容
铁氧体磁珠
三端电容
穿心电容
对于频率较低的传导干扰，如何滤除？
要滤除低频传导干扰，有什么困难？ 如果采用滤波器，不可避免使用较大的电容和电感。 有什么更好的方法？ 采用数字方法，比如数字滤波、坏值剔除等。
如果传导干扰已经进入系统，怎么办？
战后，美国海军反映，当战斗机编队有EA-6B电子 干扰机护航时，几乎就没有受到伊军地对空导弹 的攻击。实战结果再次证明，只有夺得整个战场 的制电磁权，才能获取制空权，并进而以较少的 损失赢得战争的胜利。
第一章 概述
本门课程的学习方法 电磁兼容的基本概念 电磁兼容性设计 电磁兼容性设计所涉及的技术领域 本门课程讲述的主要内容
2. 由于系统内部大量存在电气连线，传导干扰的存 在非常普遍。
3. 大部分干扰在进入系统后都会演变成传导干扰。
4. 抑制传导的关键在于找出传导干扰与信号之间可 以被利用的差异。
5. 分布参数的存在，使得EMC更加复杂和困难。
6. 如果传导干扰无法利用“一般”方法剔除，可以 考虑数字化、运算处理等“先进”方法。
人为干扰
元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接触噪声 等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩擦噪声 等。
放电噪声：起源于放电过程，比如静电放电、电 晕放电、辉光放电、弧光放电和高频电火花放电 等。
电磁感应：各种电磁波干扰。
常见的人为干扰
通信广播：电视，广播，各种通信台站； 电力系统：发电机，变压器，电力线； 工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机
与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能提出了 愈来愈高的要求。
事实也证明，盲目提高和改善电子电气设备抗干 扰性能，不但浪费巨大，而且效果并不理想。
在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技术，转 向发展成了综合的电磁兼容技术。
Electromagnetic Compatibility（EMC）
电磁兼容性
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
继电器
设备的抗干扰
所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、使之 不对系统工作产生影响的性能。
干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。
单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、魔高一 丈”的恶性循环。
单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来越差。
§2 电磁兼容性设计
随着电子电气设备应用范围的日益广泛、功能日 益复杂，电子电气设备所面临的电磁环境日益恶 化。
§0 本门课程的学习方法
本门课程的工程应用性特点非常明显 本门课程与多个专业基础课有关联 电磁兼容技术很大范围内主要依靠经验 本门课程对后续的科研、开发工作意义重大 教学和学习方法：课堂讨论、工程设计实例 分析、搜查资料等。
重要的不是记录文字，而是学会思考！
§1 电磁兼容的基本概念
信号、干扰和噪声 常见的干扰和噪声 电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响 设备的抗干扰 电磁兼容
电磁兼容性包含三个方面的含义： 1、电磁环境应是给定或可以预期的； 2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电磁噪声； 3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度限值的
要求。
所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源 条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响 状态。 设备的电磁兼容性，即设备在指定的电磁环境中正常 工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的 能力。
➢电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
➢不同的使用条件有不同的电磁环境； ➢不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； ➢不同的使用环境有不同的成本等要求；
航空航天、军事设备、武器系统、医疗设备、电网 系统、交通运输、家用电器、娱乐设备等