精品课程电磁兼容理论及应用021305.ppt

精品课程电磁兼容理论与应用021305 苏东林 北京航空航天大学 课程教学大纲 课程名称：电磁兼容理论与应用 课程代码 ：021305 课程学时：48学时 课程的目的与地位：电磁兼容现象普遍存在于现代通信、测量系统中，如主频已达到1GHz以上的计算机系统、射频通信系统及电器、电气系统等中都普遍存在电磁兼容问题。为了培养满足社会需求的合格人才，开设本课程。 课程教学大纲 讲授及学习方法：课堂教学、实验、讲座与撰写实习报告 考核方式：考试（30%），实验（20%）， 平时（20%：出勤，作业），实习报告（30%） 课程教材：工程电磁兼容——原理、测试、技术工艺及计算机模型，人民邮电出版社，V.Prasad Kodali 著，陈淑凤、高攸纲、苏东林、周碧华译 目录 导论 设备和电路产生的电磁干扰 概率和统计物理模型 一.导论 电磁环境 历史沿革 EMI和EMC概念与有关定义 频谱管理 EMI和EMC综述 分析计算举例 1.电磁环境 我们生活中不可缺少的部分； 许多设备：无线电、电视广播台、通信发射机、雷达导航设备等，在正常工作时，会同时辐射电磁能量——有意将电磁能量辐射到空中； 另一些设备：汽车点火系统、工业控制装置等工作时，也会向外辐射电磁能量——无意辐射电磁能量； 上述有意或无意辐射的电磁能量达到一定程度时，会干扰许多电子电气设备和系统的正常工作。 电磁环境 电磁辐射，无线电频谱 Electromagnetic Radiation 101…and Some Unintentional 2.历史沿革 第二次世界大战前 20世纪20年代：认识到电磁环境干扰 20世纪30年代：出版相关标准、开发相应测试技术 高架输电线近旁电场强度和无线电广播电台产生的电场强度的测量方法、测量无线电噪声和场强的仪表、确定无线电噪声容限； 国际电工委员会（IEC）和国家广播联盟联手处理电磁干扰问题； 关心的频率为18MHz； 1933年成立国际无线电干扰特别委员会（CISPR），规定了干扰容限：以调幅深度为20%的1mV/m的场强为参考，信噪比达到40dB。 2.历史沿革 第二次世界大战 战争使CISPR活动停顿下来 军事用途促使可靠测量电磁干扰的仪器和军用标准迅速发展； 关心的频率为20MHz@40年代，30MHz@50年代，1000MHz@60年代； 电磁干扰概念以及有效消除干扰是航空航天系统及卫星中的头等大事； 战后的前25年 CISPR恢复活动 1967年出版MIL-STD-462 “电磁干扰特性的测量” 1968年出版MIL-STD-461 “用于控制电磁干扰的电磁发射和敏感度要求” 2.历史沿革 战后的后25年 出版涵盖EMI技术的定义和测量单位的MIL-STD-463 出版MIL-STD-461和MIL-STD-462 的修订版 出版的标准涵盖了系统电磁兼容性，包括：雷达、飞机电源、空间系统、海军泊场、移动通信等设计和性能要求； 80年代：关注数字设备和仪器对电磁噪声敏感问题；以及数字电路和设备产生的宽带噪声问题；时钟频率产生电磁噪声；固体元器件和集成电路容易受到瞬态电磁感干扰； 今后不同国家之间的贸易壁垒将建立在工艺和技术性能指标的基础上，而不再是迄今惯用税率及其制度。 3.EMI和EMC概念与有关定义 关于电磁骚扰和电磁干扰 电磁骚扰：可能引起一个器件、一台设备或一个系统性能降级的任何一种电磁现象； 电磁干扰：由电磁骚扰造成的一个器件、一台设备或一个系统的性能下降。 射频干扰与射频干扰 射频骚扰：具有射频范围分量的电磁骚扰； 射频干扰：接收有用信号时由射频骚扰造成的接收效果下降； 电磁兼容定义 Joint Pub 1-02, DoD Dictionary Military And Associated Terms With JMTGM Changes, 23 MARCH 1994 defines EMC as: 所有使用电磁频谱工作的系统、装备和装置的一种能力。这种能力保证它们在既定的工作条件下，不会因电磁发射或响应而造成不能接受的或者未预知的性能降级。 The ability of systems, equipment, and devices that utilize the electromagnetic spectrum to operate in their intended operational environments without suffering unacceptable degradation or causing unintenti