电磁干扰分析
电磁兼容技术-电磁干扰案例分析报告
ECL
VCC
VOH
VOL
VIH
VIL
0V
≥-5.2V ≤-0.88V ≥-1.72V ≤-1.36V
电感，变压器，芯片， 发射天线
电容，浮件，晶振，发射 天线
电感耦合
公共 阻抗 耦合
电容 耦合
电阻耦合
变压器耦合 电感与线缆耦合 电容与线缆耦合 器件与线缆耦合 滤波输入与输出耦合 PCB平行耦合与相邻层耦合
Vi Vcc
ViH
ViL 0V
5V TTL器件
VCC
VOH
VOL
VIH
5V
≥2.4V ≤0.5V ≥2V
VIL ≤0.8V
3.3V TTL器件
VCC 3.3V
VOH
VOL
VIH
≥2.4V ≤0.4V ≥2V
2.5V TTL器件
VCC 2.5V
VOH
VOL
VIH
VIL
≥2.0V ≤0.2V ≥1.7V ≤0.7V
dBuV与dBm如何相互转换？
首先我们要假设基准的
阻抗，例如测试仪器一般为50
欧姆，这样，P与U的关系就
建立起来了，P=U2/R。
最后得出，
0dBm
107dBuV
1dBm
108dBuV
30dBm
138dBuV
Z(jw)ຫໍສະໝຸດ UIRj(wL
1) wC
Z(
jw) (
jw)
当 wL 1 0 时，即 ( jw) 0 ，w w0 wC
S80
MINI USB
屏蔽层
USB Female
U盘
USB外
壳与屏 蔽层的 搭接
线缆双绞，屏
电力高压输电线路的电磁干扰分析
电力高压输电线路的电磁干扰分析简介：电力高压输电线路是电力系统输送电能的主要手段之一，具备输电能力强，输电距离远等优点，但其在运行中也会产生电磁辐射，对周围设备和人体健康等有一定影响。
因此对电力高压输电线路的电磁干扰进行分析显得尤为重要。
一、电磁干扰的基本知识1. 电磁辐射电磁辐射指电场和磁场以电磁波形式在空间传播而产生的干扰现象。
在电力系统中，电磁辐射主要由输电线路和变电站设备等产生。
2. 电磁干扰电磁干扰是指电磁波对周围设备和系统产生的影响，可以分为辐射干扰和传导干扰。
在电力系统中，辐射干扰主要是由输电线路产生，传导干扰主要由变电站设备等产生。
3. 辐射场辐射场是指由辐射源产生的电磁波产生的电场和磁场的总和。
在电力系统中，输电线路是大面积的辐射源，其产生的辐射场会对周围设备和人体健康等产生一定的影响。
二、电力高压输电线路的电磁干扰特征1. 地形与周围环境的影响电力高压输电线路的走向和周围的地形、环境有着密切的关系。
在平原地带，由于地面的导电性较好，地表与气体底部的传导层之间的距离较小，输电线路的电磁辐射较强；在山地地带，由于地形的复杂性和自然界中存在的电气屏蔽，高压输电线路的电磁辐射和干扰强度较小。
2. 输电线路的电流和电压输电线路的电流和电压决定了其产生电磁辐射的强度。
通常来说，电流越大，电磁干扰越强。
此外，输电线路的负载率也会对电磁辐射产生影响。
3. 输电线路的结构输电线路的结构和材料对其辐射场分布和干扰强度也有着决定性的影响。
例如，导线直径的增加会导致辐射场的增强；绝缘材料也会对电磁辐射产生重要的影响。
4. 输电线路地线系统在电力高压输电线路中，地线系统对辐射场的分布和强度也有着非常重要的影响。
地线系统数量的增加将会导致辐射场的减小，从而减小电磁干扰的强度。
三、电磁干扰分析方法对电力高压输电线路的电磁干扰进行分析，可以使用电磁场分析方法、射频电场分析方法，还可以进行计算机仿真等。
其中，电磁场分析方法是一种常用的分析方法，通过建立输电线路的三维电磁场模型，分析辐射场的分布和强度，从而对其产生的电磁干扰进行分析。
电力系统中的谐波与电磁干扰分析
电力系统中的谐波与电磁干扰分析导言：电力系统是现代社会运转的重要基础设施之一，但在其运行过程中，常常会面临谐波和电磁干扰的问题。
谐波是指电力系统中出现的频率是基波频率的整数倍的电压或电流成分，而电磁干扰则是指电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
本文将深入分析电力系统中的谐波和电磁干扰的原因、危害以及相应的解决方法。
一、谐波的形成和危害1. 谐波的形成谐波是由于非线性负荷在电力系统中的存在引起的。
非线性负荷如电子电器、电感、电容等设备，在工作时会产生非线性电流，在电源电压的作用下，会将谐波电流注入电力系统中。
这些谐波电流会使电力系统中的电流波形变成失真的非正弦波形。
2. 谐波的危害谐波对电力系统和设备都会造成一定的危害。
首先，谐波会引起电力系统中的电流和电压的失真，导致电能质量下降。
其次，谐波会引发电力系统中的共振问题，进而损坏电容器、互感器等设备。
此外，谐波还会导致电力系统中的电机运行不稳定，降低设备的寿命，甚至引起设备的故障和损坏。
因此，谐波问题应引起足够的重视。
二、电磁干扰的产生和危害1. 电磁干扰的产生电磁干扰是电力系统中的电磁波辐射对其他电子设备和通信系统的干扰。
电力系统中各种设备和传输线路中的电流和电压会产生电磁场，这些电磁场以无线电波的形式辐射出去，与其他设备和系统产生相互作用，引起电磁干扰问题。
2. 电磁干扰的危害电磁干扰会带来许多危害。
首先，电磁干扰会影响通信系统的正常运行，导致通信中断、信息传递错误等问题。
其次，电磁干扰会影响其他电子设备的正常工作，引起设备的故障和损坏。
此外，电磁干扰还可能对人体健康造成一定的影响，引起生理和心理方面的问题。
三、谐波和电磁干扰的解决方法为了解决电力系统中的谐波和电磁干扰问题，可以采取以下方法：1. 谐波的解决方法（1）降低非线性负荷的影响：通过选用低谐波电器设备、采用滤波电容器等措施来减少非线性负荷对电力系统的谐波注入。
（2）滤波器的应用：在电力系统中安装合适的谐波滤波器，可以过滤掉谐波成分，减少谐波的产生和传播。
电磁干扰对无线通信系统性能的影响分析
电磁干扰对无线通信系统性能的影响分析无线通信系统已经成为现代社会中不可或缺的基础设施，其稳定性和可靠性对于保障信息传输的顺畅性和数据安全至关重要。
然而，电磁干扰作为一个常见的问题，对无线通信系统的性能产生了不可忽视的影响。
本文将对电磁干扰对无线通信系统性能的影响进行详细分析。
首先，电磁干扰会导致无线通信系统的信号质量下降。
电磁干扰可以通过电磁波传播途径直接影响到无线通信信号的传输过程。
尤其在电子设备密集或电磁辐射强度较高的环境中，如医院、机场、工厂等地，电磁干扰的强度更为显著。
这种干扰会导致无线通信信号的信号强度减弱，抑制了信号的传播距离和渗透能力。
因此，用户在接收信号时可能会遭受到严重的信号衰减，从而导致通信质量下降，甚至信号中断。
其次，电磁干扰会引起无线通信系统的误码率升高。
电磁干扰通过扰乱无线通信中的信号传输，引发了通信信号的失真和抖动。
失真和抖动一旦发生，将导致接收端无法准确地解码和恢复原始的通信信息。
这种失真和抖动会进一步导致误码率的升高，从而降低了通信系统的可靠性。
误码率的升高意味着在传输过程中需要更多的纠错机制，导致传输速率下降和时延增加，降低了无线通信系统的整体性能。
此外，电磁干扰可能会导致无线通信系统的速率下降。
当电磁干扰超过无线通信系统的抗干扰能力时，干扰信号与通信信号发生重叠，导致通信信号无法准确识别和解码。
为了降低误码率和提高通信的可靠性，通信系统需要增加纠错编码和重传机制。
这将导致通信系统的传输速率下降，并带来更高的时延。
在某些应用场景中，如快速数据传输、实时音视频通信等，速率的下降对于用户体验和系统性能至关重要，而电磁干扰的存在将严重影响到这些应用的实现。
此外，电磁干扰还会对无线通信系统的安全性产生负面影响。
电磁干扰可能会使无线通信系统的加密算法和协议受到干扰，进而导致加密算法的破解和通信数据的泄露。
电磁干扰可能暴露通信系统中的关键信息、用户隐私以及商业机密。
这对于政府机构、军事单位、金融机构和企业等具有极高的安全要求的部门来说，将带来严重的安全风险和损失。
电磁干扰测试技术及其分析方法研究
电磁干扰测试技术及其分析方法研究近年来，电子设备逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
但是，电子设备在工作时也会产生电磁波，这些波可能会对周围的其他电子设备和机器造成干扰。
因此，在设计和制造电子设备时，必须进行电磁干扰测试，以确保设备的可靠性和稳定性。
一、电磁干扰测试技术1. 射频辐射测试射频辐射测试是一种用于测量电磁辐射的测试方法。
该测试方法主要用于测试电子设备在工作过程中产生的电磁辐射水平。
测试中需要使用特定的测试设备，包括频谱分析仪和电磁辐射探头。
测试结果可以用于设计和改进电子设备的电磁兼容性。
2. 射频传导测试射频传导测试是一种测试电磁干扰的方法，用于测试电子设备处于敏感电磁环境下时的承受能力。
测试设备包括发射机和接收机。
发射器会向电子设备发送电磁信号，接收器会通过测量被测设备上的信号幅度和相位来评估电磁干扰的影响。
3. 散射参数测试散射参数测试是一种通过测量电子设备的S参数来分析电磁干扰的方法。
S参数涉及信号的反射和传递，可以用于分析被测设备附近的电磁波。
测试设备包括网络分析仪和衰减器。
二、电磁干扰测试数据分析1. 分析时域和频域特征时域分析可以提供电磁波的时间和幅度信息。
频域分析可以提供电磁波的频率成分。
通过对时域和频域特征的分析，可以确定问题的具体症状以及问题的原因。
2. 信噪比分析信噪比是指测量信号和背景噪声之比。
在电磁干扰测试中，信噪比是评估设备电磁干扰能力的重要指标。
信噪比分析可以帮助确定所测量的电磁噪声是否有效，并确定实际的信号来源。
3. 峰值检测分析峰值检测分析是一种分析电磁波信号的强度的方法。
通过测量峰值值，可以评估电子设备在特定环境下出现的电磁干扰问题。
可以通过峰值检测分析来确定电磁干扰的来源。
三、电磁干扰测试的应用1. 汽车电子设备汽车电子设备必须在严格的电磁环境下工作，因此进行电磁干扰测试是非常重要的。
汽车电子设备的兼容性测试必须遵守相关的国家标准。
通过测试，可以确保汽车电子设备的灵敏度、可靠性和稳定性。
电磁干扰分析与抗干扰设计
电磁干扰分析与抗干扰设计一、电磁干扰基本概念电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）是指在电子装置周围的电气或电磁环境中，出现的一种电子干扰现象。
产生的主要原因是电子装置本身产生电磁波，从而干扰其他电子设备的正常工作。
一般分为辐射干扰和传导干扰两类。
1. 辐射干扰：指电子设备发射出的电磁波，对周围电子设备产生的干扰。
主要体现为电磁波辐射到其它线路上，并导致线路滤波、耦合和干扰等。
2. 传导干扰：指电子设备内部的电磁波，通过传导途径如导线、电源等渠道干扰其它电子设备的正常工作。
主要体现为开关接触闪烁，过流、过压等问题。
二、电磁干扰的危害电磁干扰一旦发生，往往会对电子设备的波形、信号质量、抗干扰能力和电磁兼容性产生很大的影响，往往表现为：1. 信号失真：由于电磁干扰会对信号的传输通道产生影响，导致信号质量下降，削弱指令信号的抗干扰能力，影响系统的准确性和稳定性。
2. 性能下降：由于电磁波的辐射会产生附加噪声，导致整个系统的性能下降，对精密测量、观测控制型设备同样有很大的影响。
3. 设备故障：设备在工作时，会根据一定的程序运行指令，但是电磁干扰会干扰其工作，导致设备故障，造成不良后果。
4. 安全风险：对于航空航天等高要求设备，电磁干扰会直接影响系统的安全性能，会产生重大的安全隐患。
三、电磁兼容性设计思路基于以上电磁干扰的危害，设计工程师们需要在产品设计的过程中，充分考虑到电磁兼容性问题。
常见的兼容性设计思路如下：1. 布局设计：在设计产品布局时，需要将电源、信号及控制线路分开布置，以减少信号的耦合和相互干扰。
2. 接地设计：接地是解决电磁干扰的一个重要手段，正确的接地方法可以减小抗干扰能力的变异度，并使必要的抗干扰措施有效。
3. 屏蔽设计：对容易产生电磁干扰的区域进行必要的屏蔽处理，设计合理的屏蔽结构及材料，以降低电磁波辐射。
4. 过滤设计：对于电磁波辐射和干扰较大的场合，可以考虑通过安装滤波器等设备进行过滤，以减弱电磁干扰的影响。
电气设备的电磁干扰分析与解决方法
电气设备的电磁干扰分析与解决方法电气设备的电磁干扰是指电气设备在工作时，由于电磁场的存在而产生的对其他设备、系统或者电磁环境的干扰。
电磁干扰可能会导致通信中断、数据丢失、设备故障等问题，给生产和生活带来诸多困扰。
因此，对电气设备的电磁干扰进行分析和解决具有重要意义。
首先，我们需要了解电磁干扰的原理和分类。
电磁干扰可以分为辐射干扰和传导干扰两类。
辐射干扰主要是指电气设备产生的电磁辐射通过空气或者其他传导介质传播，对其他设备或系统产生干扰；传导干扰则是指电气设备产生的电磁干扰通过导线、电网等传导介质传播，影响其他设备或系统的正常工作。
接下来，我们来详细分析电磁干扰的主要原因。
电磁干扰的主要原因包括设备本身的设计缺陷、电磁辐射电平的控制不当、电源线或者信号线的布线不合理等。
设备设计缺陷方面，电气设备在设计过程中可能会忽略对电磁干扰的评估与分析，导致电磁辐射过大，从而引起干扰。
电磁辐射电平的控制不当可能是因为电磁屏蔽材料或结构设计不合理，导致辐射电磁场无法得到有效控制。
而电源线或者信号线的布线不合理可能是线路长度过长、线路不平衡等问题，从而导致电磁干扰的传导效果增强。
然后，我们需要了解电磁干扰对其他设备或系统的影响。
电磁干扰可能会导致通信中断、数据丢失、设备故障等问题，对各行各业的工作和生活造成严重影响。
以通信系统为例，电磁干扰可能导致信号传输出现错误，从而使通信质量下降；在医疗设备方面，电磁干扰可能会导致医疗仪器出现误差或者失灵，从而影响医疗工作的准确性和安全性。
因此，对电磁干扰进行分析和解决势在必行。
为了解决电气设备的电磁干扰问题，我们需要采取一系列措施。
首先，设备设计阶段就应该进行电磁兼容性评估，包括对电磁辐射和传导干扰进行分析，合理设计电磁屏蔽结构和线路布置。
其次，对于已经存在的电气设备，可以通过选择合适的电磁屏蔽材料或者改进设备的电磁结构，减少电磁干扰的辐射或传导效果。
同时，合理规划电源线和信号线的布线路径和方式，避免线路不合理导致的传导干扰。
电力系统的电磁干扰分析
电力系统的电磁干扰分析
第一章：引言
电力系统的电磁干扰是一个常见的问题，会对其它电子设备产生干扰，同时也会受到其它电子设备的干扰。
这篇文章将介绍电力系统的电磁干扰及其分析方法。
第二章：电磁干扰的来源
电力系统的电磁干扰主要来源分为两类：一类是电力设备的电磁干扰，例如变压器、电动机、电容器等，这些设备在运行时会产生大量的电磁干扰信号，会对周边的电子设备造成干扰；另一类是外部电磁干扰，例如雷电、广播电视等发射的电磁波会对电力系统产生干扰。
第三章：电磁干扰的影响
电磁干扰对电力系统和其它电子设备都会产生影响。
对电力系统来说，电磁干扰会导致电压、电流和频率等参数的波动，影响电力设备的稳定性和可靠性。
对其它电子设备来说，电磁干扰会导致电路噪声增加、干扰信号增强等，影响设备的精度和工作稳定性。
第四章：电磁干扰的分析方法
电磁干扰的分析主要包括实测和仿真两种方法。
实测是指采用专用的检测设备对电力系统的电磁干扰进行实际测量，通过分析测试结果得出干扰的类型、强度和分布情况等信息。
仿真是指采用电磁场理论和计算机仿真技术，对电力系统的电磁干扰进行数值计算，通过分析仿真结果得出干扰的类型、强度和分布情况等信息。
第五章：电磁干扰的防治措施
针对电磁干扰问题，采取一些措施可以减少其影响。
常见的措施包括：降低电力设备的电磁干扰源强度、提高设备的抗干扰能力、采用隔离措施将电磁噪声远离其它电子设备等。
第六章：结论
电磁干扰是电力系统中不可避免的问题，我们需要通过分析和措施来减少其对电力设备和其它电子设备的影响。
同时，电磁干扰的产生也引发了对相关标准和规范的重视，我们需要建立更加科学的电磁安全管理制度。
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第二章:电磁干扰分析
脉冲周期 脉冲幅度
时间
脉冲频谱包络
脉冲宽度
载波频率
频率
（a）时域表示
（b）频域表示
雷达脉冲及频谱
正常电压与谐波电压波形
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第二章:电磁干扰分析
判别窄带和宽带干扰的最基本方法： 给定接收机（或被干扰设备的输入级）的通频带带宽（BP） 以及干扰源的基频F0，则干扰类型可判别为， • BP>F0 时，为宽带干扰 • BP<F0 时，为窄带干扰
ZS — 信号源内阻 Rl — 导线阻抗 ZL — 负载阻抗 Cl — 导线寄生电容
第二章:电磁干扰分析
高频电路（l～）的等效模型—— 分布参数电路模型
i
R0dx
L0dx
x
u
G0dx
C0dx
分布参数：
R0— 分布电阻 L0— 分布电感 G0— 分布电导 C0— 分布电容
dx
特性参数：
传播常数— (R0 jL0 )(G0 jC0 ) j
100KHz～30MHz 空间导航卫星 1GHz～300GHz
100KHz～300GHz 工、科、医用 几万赫兹～几十吉
高频设备
赫兹
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第二章:电磁干扰分析
电磁干扰源的特性分析
• 频谱宽度 • 幅度 • 波形 • 出现率 • 方向性 • 极化特性
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第二章:电磁干扰分析
频谱宽度 电磁干扰能量的频率分布特性 根据干扰的频谱宽度，可分为：
第二章:电磁干扰分析
传导耦合的传输线路性质
• 传导耦合
通过导体传输的电磁干扰，主要通过传输线路的电流和电压起作用， 传导干扰频谱可延伸到1GHz以上。
在不同的频率下，传输线路呈现不同的特性，应采用不同的电路模型 和分析方法。
• 传输线路的等效电路模型 根据工作频率与线长 l的关系划分为： • 低频传输线路模型 • 高频传输线路模型
两导线上的干扰电流振幅相等，但相位相反。
I1
I1
I2=I1 ~ Ud
#1 I2
#2 ~ Uc
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第二章:电磁干扰分析
共模干扰与异模干扰
• 对地电压与线间电压
• 对地电压：UL = U1 + Uc • 线间电压：UM = U2 + Ud U1 ~
U1：原对地电压
~ U2 ~ U1
U2：原信号电压 UC：由地回路引起的共模干扰电压 Ud：由线间回路受干扰引起的异模干扰电压
• 窄带干扰，是指主要能量频谱落在测量接收机的通带之 内。频谱没有覆盖2个以上的10倍频程,带宽
一般只有几十赫兹，最宽只有几十万赫兹。
如调幅（AM）、调频（FM）、基本电源输出及谐波等。
• 宽带干扰，是指能量频谱相当宽，频谱覆盖2个以上的 10倍频程,带宽为几十兆赫兹至几百兆赫 兹，甚至更宽。
一般由上升时间和下降时间很短的窄脉冲形成
第二章:电磁干扰分析
2.2 电磁干扰的传播及其特性分析
电磁干扰的传播途径
a、传导耦合
b、辐射耦合
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第二章:电磁干扰分析
电磁干扰的传播途径
a1、电阻性耦合
a、传导耦合 a2、电容性耦合
a3、电感性耦合
b11、电感应
b1、近场感应耦合
b、辐射耦合
b12、磁感应
b2、远场辐射耦合
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ln(2D / d )
2Rs
d
同轴线：D－外导体直径，d－内导体直径 平行线：D－两导体间距，d－导体直径
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第二章:电磁干扰分析
几种典型传输线的特性阻抗
• 平行双导线
d
d
Zc 120 ln r 276 log r
r
d
平行双线传输线
• 同轴线
R
R
Zc 60 ln r 138log r
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第二章:电磁干扰分析
低频传输线路模型—— 集总参数电路模型
低频电路条件
模拟电路：l
数字电路：l v，t —v— 传输速度 —— 脉冲t 宽度
低频电路的等效模型—— 集总参数电路模型
ZS US ~
信号源
Rl/2
Rl/2
Cl
ZL
Rl/2
Rl/2
传输线路
负载
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US — 信号源电压
源
雷电放电
移动通信 电动机
海上导航 电晕放电
直流电源开 关电路
电源开关设 备
频谱
几赫兹～几百兆赫 兹
30MHz～3GHz
10KHz～400KHz
源
电视
微波炉 荧光灯
频谱
30MHz～3GHz
300MHz～3GHz 0.1MHz～3MHz
10KHz～10GHz
广播
150KHz～100MHz
0.1MHz～10MHz 无线电定位 1GHz～100GHz
第二章:电磁干扰分析
2.1 电磁干扰源及其特性分析
电磁干扰源的分类
大气干扰
雷电干扰
宇宙干扰
自然 干扰源
热噪声 电气化铁路
无线电广播
电磁 干扰源
无线通信
功能性
人为 干扰源
非功能性
电视 雷达 导航
办公设备
输电线
点火系统 开关系统
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家用电器
工业、 医疗设备
第二章:电磁干扰分析
常遇干扰源的频谱范围
是确定的 • 随机性：表现特性没有规律，不能预测
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第二章:电磁干扰分析
• 极化特性
取决于天线的极化方式。 水平极化、垂直极化、圆极化等
方向性
主瓣轴 1.0
取决于天线的方向图。
0.5
主瓣宽度、副瓣电平、前后比、
增益等
副瓣
2 0.5
0.5
频
率 半功率点 频
率
典型的功率方向图
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Rr
同轴线
r h
地面上的单导线
• 地平面上方的导线
Zc
60 ln
2h r
138log
2h r
第17页/共68页
第二章:电磁干扰分析
共模干扰与异模干扰
• 共模干扰（common-mode interference）
两导线上的干扰电流振幅相差很小，且相位相同。
• 异模干扰（Байду номын сангаасifferential-mode interference）
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第二章:电磁干扰分析
幅度或电平 各频段内的干扰功率（或场强）随时间的分布
• 确定分布： • 随机分布：
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第二章:电磁干扰分析
波形 决定电磁干扰频谱宽度的一个重要因素
第8页/共68页
第二章:电磁干扰分析
出现率 电磁干扰随时间出现的规律 • 周期性：在指定时间那重复出现 • 非周期性：不在确定的时间周期内重复出现，但出现时间
特性阻抗— Zc
第15页/共68页
R0 jL0 G0 jC0
第二章:电磁干扰分析
两种典型传输线的特性阻抗
传输线形式 分布参数
分布电容C
分布电感L
分布电导G
分布电阻R
同轴线
2
ln(D / d ) ln D 2 d
2
ln(D / d )
Rs ( 1 1 )
D d
平行线
ln(2D / d ) ln 2D d