第一篇：機載天線電磁兼容分析

姓名：周慧

學號：2011201270

專業：電磁場與微波技術

機載天線的電磁兼容性分析

姓名：周慧

學號：2011201270 摘 要：天線布局和電磁兼容是機載系統設計的關鍵性問題。針對機載天線的特點，本文對機載天線的電磁兼容性的核心問題和主要解決途徑進行了簡要介紹，對常用的有限元法、物理光學、幾何光學等天線電磁兼容技術分析方法進行了比較，結合機載天線的布局問題綜合分析機載天線的電磁兼容技術。關 鍵 詞：機載天線 ；電磁兼容 ；天線布局

一、引言

隨著當今科學技術的不斷進步，航空軍用電子設備已成為C3I 系統實施指揮和獲取情報的重要手段。預警機是情報、通訊、指揮和控制中心，要實現這些戰術指標，就必然要在飛機這么一個有限的空間里布置大量的電子電氣設備。飛機作為一個指揮控制單元，其工作頻譜覆蓋范圍從甚低頻（VLF）到超高頻（UHF），在大功率高頻（HF）和超高頻（UHF）設備產生并通過天線輻射的電磁環境中，保證機載設備的兼容性是相當重要而復雜的問題。在飛機系統的研制、生產和安裝過程中有必要研究其變化后的電磁環境，對其兼容性狀態進行分析，從而保證機載系統的正常工作。

機載通信系統中，由于系統中無線通信設備比較多，而且還要綜合考慮飛機的飛行性能，安放天線的位置就受到一定的局限，因此系統中EMC 的問題尤為突出，在無法擺脫自身設備EMC的前提下，要降低這種干擾只能通過天線布局的方法，通過降低各天線對間的耦合度達到減小干擾的目的。

研究飛機天線系統的電磁兼容性的關鍵就是確定機載天線的輻射特性，得到其輻射方向圖。確定機載天線的輻射特性可以通過實驗的方法，如利用暗室和飛機模型測試數據，但是這樣會浪費大量的人力、物力和財力，因此研制機載天線系統電磁兼容預測分析軟件己成為當務之急。EMC預測分析的目標是評估全機的電磁兼容性狀態，分析是否存在電磁干擾，以便于總體采取措施排除，盡量減少干擾問題的出現，確定關鍵性區域和關鍵性設備，確定干擾測試的重點，并為今后系統及設備設計和系統使用提供數據。

二、機載天線電磁兼容的基本理論

天線的電磁兼容，指天線或天線系統在共同的電磁環境中，其自身性能既不下降又不影響其它天線性能的一種共存狀態。即某一設備上的天線既不會由于受

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專業：電磁場與微波技術

到處于同一電磁環境中的天線布局、載體、鄰近散射體和其它天線的影響而遭受不允許的性能降低，也不會使同一電磁環境中其它天線性能遭受不允許的性能降低。值得指出的是，電磁環境除了包括安裝天線的平臺、平臺上的其它天線、遮擋物、突出金屬物以外，在這里還特別增加了一項“鄰近散射體”。這里所說的鄰近散射體，包括了鄰近載體、地形地物和海面等。

從廣義上講，機載天線的電磁兼容性包含有兩個基本概念，輻射限制和抗擾度限制。輻射限制是指在不需要的空間和不需要的頻段上其輻射量的控制。抗擾度限制是指天線自身對惡意發射與難以避免的反射、散射、漏射、繞射、雜亂漫射、傳導等電磁能量的響應能力。

三、機載天線電磁兼容的技術重點

機載天線對整個系統的電磁兼容性能影響非常明顯。這主要是因為天線具有如下兩個特點：

1、天線的功能是完成電磁能量從“場”到“路”的雙向轉換，即將空間中的電磁場能量接收至傳輸線內成為導波，或將傳輸線內的導波輻射至空間形成電磁波。

2、多數天線輻射能量大、接收靈敏度高。相對于導線、設備、孔縫等無意輻射源，天線輻射能量要大若干個數量級。

本質上講，機載天線的電磁兼容的核心問題就是輻射限制和抗擾度限制。因此解決天線的電磁兼容應從以下三個方面著手：電磁兼容實現手段、電磁兼容效果計算分析和天線布局優化設計。

1、電磁兼容實現手段

目前實現天線之間電磁兼容的主要手段，是通過增加天線之間的隔離度削弱天線間的相互影響，而衡量天線之間相互影響強度的指標即天線的隔離度，機載天線之間的隔離度是描述天線之間耦合的一種方式，它充分反應了天線的方向性、增益、極化狀態、帶內帶外特性和天線之間的空間對收發天線間能量耦合的貢獻。為準確表達天線間的隔離程度，將發射天線的發射功率Pta與接收天線所接收的功率Pra的比值定義為天線隔離度（Pra為Pta經過各種衰減后被接收天線所接收的功率值），通常在工程應用中，以dB 為單位表示，即：

L(dB)?10lgPta

（1）Pra當2個天線均處于彼此遠區場的情況下，其能量耦合主要通過輻射場實現。

設發射天線發射功率為P ta，增益為Gt，接收天線的接收功率為Pra，增益

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專業：電磁場與微波技術

為Gr。接收天線與發射天線間的距離為D，一般情況下，收發天線直視時的天線隔離度可由公式（1）所表達的物理意義求解。當收發天線外形尺寸與D 相比較小時，收發天線均可近似被認為是具有一定方向性的點源，則發射天線發出的電磁波可被近似為球面波，且在接收天線處可視作平面波，此時天線隔離度可表示為：

L(dB)?L?G?G

（2）

dtr4?D式中，L?20lg為收發天線直視情況下的空間隔離，Ld由收發天線間的距d?離D和分析波長λ等因素決定，Gt為發射天線在接收方向的天線增益，應根據收發天線的相對位置從機載發射天線增益方向圖中讀?。籊r為機載接收天線在發射方向的天線增益，應根據收發天線的相對位置從天線增益方向圖中讀取。

當收發天線之間的極化不完全匹配時，還要考慮極化失配帶來的隔離度LP這一項，即總的天線隔離度為：

L(dB)?L?G?G?L

（3）

dtrp如果天線不能同時滿足位于彼此的遠區場，則2天線之間的相互干擾主要不是通過輻射場進行的，而是通過近區束縛場或近區感應場實現。

工程上圓極化對垂直極化或水平極化的損耗為3dB左右，垂直極化和水平極化間的失配損耗為20-35dB，由于機身表面天線的安裝方位比較復雜，極化失配損耗要比以上2個值要小。

2、電磁兼容效果計算分析

機載天線的電磁兼容實施過程中一個重要的環節，就是以計算機為工具，利用電磁場理論和計算電磁學的相關知識，對天線電磁兼容性的效果進行仿真計算和分析。通常情況下，對單個天線結構的阻抗特性和輻射特性的分析往往采用數值方法，而對于天線之間耦合特性（隔離度）的分析（該文中僅指遠場情況下），往往采用高頻方法。

隨著計算機性能的快速提高，電磁場數值計算技術日益成為應用電磁學領域內的一個研究熱點。由于數值計算方法直接以數值的形式代替解析表達式描述和求解電磁場問題，故在理論上只要計算機配置足夠高，等待足夠的時間，就可以得到以任意精度逼近準確值的幾乎所有電磁場問題的解答。常用的數值計算技術包括有限元方法（FEM）、時域有限差分方法（FDTD）和矩量法（MOM）等。

有限元法是非常具有代表性、應用范圍廣泛的頻域數值方法。該方法以變分原理和剖分插值為基礎，能處理任意形狀的場域、多介質和復雜交界面等情況。其所形成的代數方程系數矩陣具有對稱、正定和稀疏性的特征，因而收斂性好，3 / 6

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容易求解。由于具有這些優點，有限元法成為國內外學者的一個研究熱點。但是有限元法雖然是一種靈活性強的數值計算方法，但它只適合于最大尺寸約為幾個波長以下的物體。所以使用范圍也受到一定的局限。

機載天線工作頻率一般很高，而飛機一般有十幾米到幾十米長，因此機載天線系統是電大尺寸系統，對此系統的分析需要應用高頻近似技術。高頻近似技術是在相當嚴格的理論基礎上發展的一系列近似方法和漸進的高頻解析方法，一般可歸納作2 類：一類基于射線光學，包括幾何光學（GO）、幾何繞射理論（GTD）以及在基礎上發展的一致性繞射理論（UTD）等；另一類基于波前光學，包括物理光學（PO）、物理繞射理論（PTD）、等效電磁流方法（ECM）以及增量長度繞射系數法（ILDC）等。

物理光學法是通過對表面感應場的近似和積分來求解散射場的，它克服了平表面和單彎曲表面所出現的無限大的問題。由于感應場保持有限，散射場也就同樣有限。

幾何光學是研究射線傳播的一種理論，它是適用于計算電磁場零波長近似的高頻方法。但是幾何光學只研究直射、反射和折射問題，它無法解釋繞射現象。當幾何光學射線遇到任意一種表面不連續的情況，例如邊緣、尖頂，或者在向曲面掠入射時，它將不能進入到陰影區。按幾何光學理論，陰影區的場應等于零，但實際上陰影區的場并不等于零。為了解除幾何光學場的不連續性問題，并對幾何光學場計為零的場區中作出適當修正，引入了一種新的射線—繞射線，其對應的理論即幾何繞射理論。

幾何繞射理論的基本概念可以歸結為以下3 點：

1繞射場是沿繞射射線傳播的，這種射線的軌跡可以用廣義費馬原理確定。○2場的局部性原理：在高頻極限情況下，反射和繞射這一類現象只取決于○反射點和繞射點臨近域的電磁特性和幾何特性。

3離開繞射點后的繞射射線仍遵循幾何光學的定律?！?/p>

3、天線布局優化設計

布局設計首先是天線自身的仿真與設計，其性能指標以能否滿足應用要求為先決條件，但這往往還不夠。實際中常會遇到這樣的情況，單獨看這個天線，其各項性能指標均合格，一旦配置到載體上，其主要參數幅度方向圖和相位特性將有程度不等的劣化，此時必須對天線進行必要的修改，有時甚至需要重新進行方案論證與選擇。

機載天線的布置應遵循如下的4個原則：

1飛機電子系統中各分系統的天線布置應充分發揮各分系統的戰技性能，○完成各自所擔負的任務。

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專業：電磁場與微波技術

2分系統天線間輻射干擾影響盡量小，即盡量減少輻射耦合?！?要充分利用載體的遮檔?！?實際天線布局設計是一個綜合性的反復調整過程。○下面以一個實際的飛機來綜合考慮分析其各天線的布置情況

圖 1 某飛機的機載天線布局

1探測雷達天線布置 ○考慮飛機氣動力學影響，可采用共形相控陣天線型式，并將天線置于機身兩側和前后。

2GPS天線布置 ○GPS 接收天線，它用于接收衛星信號，因此要安裝在機身上方，且盡量遠離探測雷達。

3ESM天線布置 ○無源探測（以ESM 為例）頻帶寬，接收靈敏度高，因此ESM 天線要遠離那些落于其工作頻帶的發射源，故ESM 天線應安裝于機身前后位置。

4JTIDS天線布置 ○對JTIDS天線布置考慮應空對空、空對地通信，因此將它安裝于機身上下方。5通信天線尤其是V/UHF 天線數量多，頻段寬，要考慮減少相互影響，合○理布局。

在初步確定了天線在載體上的布局后，就可進行機載天線耦合干擾及天線方向圖的計算機預測與分析，通過不斷的調整天線的位置，最終找到最佳的天線布局方案。

四、國內外機載天線布局和EMC的發展動態

西方發達國家早在二戰后就對飛機的EMC做了大量的研究工作，特別是美

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專業：電磁場與微波技術

國在六七十年代中期對電磁兼容性研究所做的工作，比較全面和系統地考察了航空、航天、航海領域中的電磁兼容機理，并進行了研究和分析，獲得了大量的資料和經驗，取得了較好的效果。如美軍先后研究出F-4，F-15系列飛機EMC分析方法和數學模型，并將其應用于飛機的設計、研制和維修中，取得了許多技術成果和顯著的經濟效益。海灣戰爭、科索沃戰爭及近期的反恐戰爭等，使各國對美國等西方各種武器的先進性有了更直觀的認識，而戰爭中美國飛機的卓越性能都體現了研究飛機天線系統EMC的價值。

我國在這方面研究起步很晚，與國外相比水平還遠遠落后，直到70年代后才開始著手研究，而且發展速度緩慢，導致我國與發達國家拉下很大距離。目前，我國已經有一些部門和單位開始重視并從事這方面的工作，實現技術的跨越式發展，可望在不遠的未來趕上先進發達國家的水平，從而能夠利用EMC控制，使系統和設備與環境相融合，完成對電子設備的一體化設計。

參考文獻

[1] 湯仕平,楊景發.飛機天線間兼容性分析及工程應用[J].電磁干擾抑制技術.[2] 王良剛,陳龍.機載C3I 系統電磁兼容技術研究[J].電訊技術,1997,37(2).[3] 邱揚,俞智敏,袁軍,田錦.機載通信系統EMC設計中天線布局優化設計[J].艦船電子工程,2004.[4] 路志勇,宋長宏.機載系統天線布局及電磁兼容性分析[J].微波學報,2010.[5] 林澤祥,蘭強.天線的電磁兼容技術[J].電波科學學報,2007,22(1).[6] 袁旭猛,王浩.機載天線電磁兼容技術分析[J].無線電通信技術,2011,37(4).[7] 陳晨.機載天線輻射特性及耦合研究[D].西安:西北工業大學,2006.6 / 6

第二篇：某機載天線伺服系統電磁兼容設計及分析

某機載天線伺服系統電磁兼容設計及分析

【摘要】 本文采用近場電磁干擾源探測定位法分析了某機載天線伺服系統的輻射發射問題。通過對比測試數據確定碼盤及開關電源為主要輻射源，針對碼盤和開關電源輻射超標的問題采用屏蔽、接地和濾波等措施進行整改。在設計共模濾波器時使用仿真軟件CST對濾波器的參數進行仿真，最后通過電磁兼容試驗驗證整改效果，確定伺服系統的電磁兼容性有明顯的改善。

【關鍵詞】 電磁兼容 輻射發射 屏蔽 濾波器設計

Design and Analysis of Electromagnetic Compatibility Problems of Airborne Antenna Servo System

Wang Xiao-yu，Liu Xin，Zhang De

The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation

Abstract：In this paper，electromagnetic interference sources detection method is used for the analysis of radiated emission problem of the airborne antenna servo system.By comparing the test data，it is confirmed that the main source of radiation is the encoder and switching power supply.In order to solve the problem of the encoder and switch power source radiation exceed the standard，a series of measures such as shielding，grounding and filtering are adopted to carry out rectification.The parameters of filter are simulated using the CST simulation software in the design of common mode filter.Furthermore，the rectification effect is verified by the electromagnetic compatibility test.It is found that the electromagnetic compatibility of the servo system is improved obviously.Keywords：Electromagnetic compatibility，Radiation emission，Shielding，Filter design

一、引言

電磁兼容（EMC）作為一門綜合性的前沿學科，在20世紀末、21世紀初的電氣及電子科學中得到迅速發展，對理論及工程實踐緊密結合的要求越來越高[1]。

現代社會中飛機、艦艇、汽車等各種平臺在狹窄的空間中安裝了各種功能的電子設備，在工作時這些設備會產生電磁干擾，對其它設備的正常工作產生影響[2，3]。短波通信是現代飛機等載體完成任務、保障安全的重要通信手段。隨著技術的進步，各種飛行器對通信質量的要求日益高漲，導致飛行器上電子通信設備的種類和數量不斷增長。由于通信設備都安裝在飛行器殼體上，以殼體作為共地點，而在飛行期間殼體與大地并無連接，導致設備間的電磁兼容成為不可忽視的問題 [4，5]。

二、故障現象及分析

用戶在使用過程中發現，當伺服系統工作時，會導致短波/超短波系統有效通信距離縮短。使用頻譜儀觀察短波/超短波天線接收信號頻譜，在伺服系統工作時，在10MHz～200MHz頻段范圍內短波/超短波天線底噪有明顯抬升，抬升幅度隨頻點不同，但最小幅度也大于10dBm。伺服系統組成如圖1所示，組成伺服系統的各設備通過互聯線纜進行通信。

采用電磁兼容三原則法進行分析，伺服系統是輻射源，短波/超短波天線是受影響設備，而伺服系統和短波/超短波天線之間無任何線纜連接，并分別由各自系統的隔離電源供電，因此干擾信號無法通過傳導方式達到受影響設備。并且由于伺服系統的供電和信號電纜長度超過10m，而10MHz信號的波長約為30m，電纜長度已滿足L≥（λ/20）的輻射發射條件，由以上條件判斷輻射發射為干擾信號的傳輸路徑。為解決該輻射發射問題，按照GJB 151A-97中對機載設備的輻射發射要求，對伺服系統進行垂直極化RE102測試，測試結果如圖2所示，測試曲線在30KHz～500MHz范圍內頻譜嚴重超限，同時包括窄帶尖峰噪聲、寬帶噪聲和高密集型尖峰群噪聲三種情況。

采用頻譜儀和德國安諾尼公司生產的PBS系列近場探頭對組成伺服系統的每個設備和設備間的互聯線纜進行輻射發射檢查。使用電場探頭分別在距互聯線纜10cm和20cm的位置進行測量，觀察頻譜儀上測試曲線的峰值變化并將數據記錄于表1。采用對比法分析，由峰值變化可判斷輻射類型主要為電場輻射。同時按照頻譜儀上曲線峰值及包絡的強弱排列，可得開關電源、碼盤、設備間的互聯電纜為主要輻射源。

三、分析及整改措施

針對產生輻射的設備進行分析和整改，按照整改措施的難易程度進行排序為互聯電纜、碼盤和開關電源，具體措施如下。

3.1 互聯線纜

由于在進行伺服系統設計時，未考慮電磁兼容設計，所有的傳輸線均未使用屏蔽線纜，同時為走線美觀，將信號線和電源線集中捆扎，導致線纜間耦合嚴重，線纜整體成為發射天線。

3.2 碼盤

由于碼盤在設計時已采用金屬殼體進行屏蔽，因此對其使用近場探頭進行檢測。檢測發現輻射發射在碼盤插座與殼體連接處最強，拆下插座發現插座上安裝的密封膠圈是絕緣體，破壞了碼盤整體的電連續，將該密封膠圈更換為導電膠圈后，插座連接處的輻射發射有明顯降低。同時在碼盤的電源線和信號線上采用饋通濾波器LT1-200-332進行濾波，并將濾波器外殼有效接地，再次進行RE102測試，測試曲線已滿足GJB151A-97的要求。

3.3 開關電源

采用靠測法，使用200MHz帶寬的示波器測量開關電源的輸入及輸出端的電壓變化，在開關電源工作時觀察到輸入輸出端電壓均疊加有高頻共模噪聲，將共模噪聲在時域展寬后如圖3所示。

在此引入CST（COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY）軟件，該軟件強大的仿真能力解決了以上濾波器設計所面對的問題。設計共模濾波器如圖4所示，采用該共模濾波器并匹配合適的參數可有效抑制開關電源輸入和輸出端的共模噪聲。經仿真可得共模濾波器在不同參數下的特性曲線，如圖5所示。

按照仿真結果設計共模濾波器，在電源輸入及輸出端串入共模濾波器后，對開關電源進行RE102測試，測試結果如圖6所示，開關電源的輻射發射已滿足GJB151A-97的要求。

采用以上措施對伺服系統進行整改后，再次進行RE102測試，測試曲線如圖7所示，圖7-a為水平極化測試曲線，圖7-b為垂直極化測試曲線，由圖7可知，伺服系統的輻射發射在垂直和水平兩個極化方向上都能滿足GJB 151A-97中機載設備的電磁輻射發射要求。

四、結論

本文采用近場電磁干擾源探測定位法對組成伺服系統的各個設備與互聯線纜的輻射發射情況進行了分析，依據分析結果確定電場輻射是干擾信號的主要傳輸路徑。從電磁兼容問題產生所必需具備的三要素出發，采用切斷傳輸路徑及減少輻射源等措施對伺服系統進行了整改。在設計共模濾波器時引入仿真分析軟件CST對濾波器的參數進行計算，確保整改后的伺服系統順利通過了水平和垂直兩個極化方向的RE102測試，改善了伺服系統的電磁兼容性。

參 考 文 獻

[1] 戴斌，張炫.某雷達產品關于RE102試驗問題分析[J].火控雷達技術，2012，41（1）：76-80

[2] 薛正輝，高本慶.機載短波天線間隔離度的全波分析[J].電波科學學報，2000，15（4）：477-481

[3] 紀奕才，邱楊，陳偉，等.車載多天線系統的電磁兼容問題分析[J].電子學報，2002，30（4）：560-563

[4] 劉瑩，謝擁軍，張勇.車載集群通信系統“自頂向下”電磁兼容設計[J].電子科技大學學報，2010，39（5）：720-724

[5] 田錦，謝擁軍，辛紅全，等.復雜系統電磁兼容評估的改進TOPSIS方法[J].電子學報，2013，41（1）：105-109

第三篇：電磁兼容心得體會

電磁兼容大作業三

電磁兼容課學習心得

在本學期的學習中，我對電磁兼容在理論方面的理解程度大大加深，電磁兼容設計實際上就是針對電子產品中產生的電磁干擾進行優化設計，使之能成為符合各國或地區電磁兼容性標準的產品。EMC的定義是：在同一電磁環境中，設備能夠不因為其它設備的干擾影響正常工作，同時也不對其它設備產生影響工作的干擾。

1，主要學習內容

1、電磁干擾的危害主要體現在兩個方面：一是電氣、電子設備之間的相互影響；二是電磁污染對人體的影響。

2、電磁兼容研究的目的是為了消除或降低自然的和人為的電磁干擾，減少其危害，提高設備或系統的抗電磁干擾能力，保證設備或系統的電磁兼容性。

3、電磁兼容學科的主要研究內容：

1、電磁干擾特性及其傳播原理

研究電磁干擾特性及其傳播耦合理論是電磁兼容學最基本的的任務之一。

2、電磁危害及電磁頻譜管理

有效地管理、合理地利用電磁頻譜是電磁兼容的一項必要內容。

3、電磁干擾的工程分析方法及控制技術

電磁兼容控制技術始終是電磁兼容學科中最活躍的課題。

4、電磁兼容的設計方法 費效比的綜合考慮是電磁兼容性設計中的一項重要內容。

5、電磁兼容性測量和試驗技術

電磁兼容性測量和試驗是一項非常重要的工作，它是產品電磁兼容性的最終考核手段并且應當貫穿于產品開發、試制的整個過程。

6、電磁兼容標準和工程管理

電磁兼容性標準時電磁兼容件設計和試驗的依據。

7、電磁兼容分析和預測

電磁兼容分析和預測是合理的電磁兼容性設計的的基礎。

8、電磁脈沖及其防護

電磁脈沖的干擾及其防護已成為近年來電磁兼容學科的一個重要研究內容。

4、電磁兼容設計方法：

1、問題解決法

問題解決法是先研制設備，然后針對調試中出現的電磁干擾問題，采用各種電磁干擾抑制技術加以解決。

2、規范法

規范法是按頒布的電磁兼容性標準和規范進行設備或系統的設計制造。

3、系統法

系統法是利用計算機軟件對某一特定系統的設計方案進行電磁兼容性分析和預測。

3，對典型問題的體會

1、對振鈴電壓的抑制 由于變壓器的初級有漏感，當電源開關管V1由飽和導通到截止關斷時會產生反電動勢，反電動勢又會對變壓器初級線圈的分布電容進行充放電，從而產生阻尼振蕩，即產生振鈴，如圖4所示。變壓器初級漏感產生反電動勢的電壓幅度一般都很高，其能量也很大，如不采取保護措施，反電動勢一般都會把電源開關管擊穿，同時反電動勢產生的阻尼振蕩還會產生很強的電磁輻射，不但對機器本身造成嚴重干擾，對機器周邊環境也會產生嚴重的電磁干擾。

2、對輻射干擾信號的抑制

電磁輻射干擾也是通過電磁感應的方式，由帶電體或電流回路及磁感應回路對外產生電磁輻射的。任何一根導體都可以看成是一根電磁感應天線，任何一個電流回路都可以看成是一個環形天線，電感線圈和變壓器漏感也是電磁感應輻射的重要器件。要想完全抑制電磁輻射是不可能的，但通過對電路進行合理設計，或者采取部分屏蔽措施，可以大大減輕電磁干擾的輻射。

例如，盡量縮短電路引線的長度和減小電流回路的面積，是減小電磁輻射的有效方法；正確使用儲能濾波電容，把儲能濾波電容盡量近地安裝在有源器件電源引線的兩端，每個有源器件獨立供電，或單獨用一個儲能濾波電容供電(充滿電的電容可以看成是一個獨立電源)，防止各電路中的有源器件(放大器)通過電源線和地線產生串擾；把電源引線的地和信號源的地嚴格分開，或對信號引線采取雙線并行對中交叉的方法，讓干擾信號互相抵消，也是一種減小電磁輻射的有效方法；利用散熱片也可以對電磁干擾進行局部屏蔽，對信號引線還可以采取雙地線并行屏蔽的方法，讓信號線夾在兩條平行地線的中間，這相當于雙回路，干擾信號也會互相抵消，屏蔽效果非常顯著；機器或敏感器件采用金屬外殼是最好的屏蔽電磁干擾方法，但非金屬外殼也可以噴涂導電材料(如石墨)進行電磁干擾屏蔽。

第四篇：電磁兼容整改

1、整改階段，此階段是產品EMC設計的初步階段,及在產品第一論開始設計時，并沒有考慮EMC方面的問題，等到產品功能調試完成，樣子出來后進行EMC測試時，才發現EMC問題的存在，于是通過采用各種臨時措施使產品通過EMC測試。用這種方法即使使產品最終達到標準規定的EMC要求，常常也會因要進行較大的改動，導致較高的成本。如果是因為屏蔽問題往往會涉及結構模具改動，如果因為接口濾波問題就會對產品原理圖進行改動，同時導致PCB的重新設計，還有可能會因為系統接地問題，那就會對整個產品系統重新做調整，重新設計。深圳有一家著名的儀器企業某款產品由于電磁兼容問題整改導致產品延遲海外上市一年，同時研發費用增加五十萬元人民幣！這種通過研發后期測試發現問題然后再對產品進行的測試修補的方法，往往會導致企業產品不能及時取得認證而上市。它是目前很多走向國際市場公司研發部門所面臨的困惑。整改的概念與企業產品開發流程也不符合。

2、技術設計階段。這個階段，企業一般已經有了一定EMC的技術，并有時還會有專職的EMC工程師負責EMC工作，與其它開發人員一起在產品功能設計的同時，考慮EMC問題，如產品設計時會考慮濾波，屏蔽，接地等。企業的產品工程師還會通過短期的培訓以掌握EMC設計的基本方法，甚至有些企業會將EMC設計與產品開發的流程結合在一起。能從設計流程的早期階段就導入一定的EMC設計策略,從產品設計源頭考慮EMC問題，這于整改階段使用后期整改的方法來解決產品所有的EMC問題已經有了很大的進步，不但減少許多不必要的人力及研發成本，縮短產品上市周期。但是，處于這個階段的EMC設計方法，也有很多局限性，具體表現在：

a.參與EMC設計人員掌握了一些EMC設計原理和理論知識，如，他們懂得如何設計濾波器、如何設計屏蔽，如何進行PCB布線布線，如何防止串擾等等，但是他們往往缺乏結合產品系統的特點，從產品系統結構構架上來考慮EMC問題。

b.設計過程中沒有引入風險的意思，也沒有風險評估手段，因此不能預測后期會產生后果，并有量的把握。

c.設計太理論化，而且各個部分的設計相對分散。如，各個EMC性能非常好的模塊組合在一起不一定是一個EMC性能很好的系統。

d.沒有方法論的指導，因此，對于一些可以從多方面可以解釋的設計，很容易引起爭論。其實，這階段還是屬于技術應用的混濁狀態，縱然設計人員已經掌握了“技術”，但是還不能將其轉化為簡單可行的“方法”，因此也很難實現一些仿真。目前大多數企業（而且是國內EMC技術比較領先或投入比較多的企業）都處在這個狀態中。

3、方法論階段，將1，2階段的整改和設計技術上升為一種方法論，通過此方法論可以很好的，系統的指導產品的設計?？梢赃\用這個方法論輸出詳細、系統的分析報告，分析有利有節。不但有充分的理論依據還緊密與產品的特點結合在一起。如果說上一階段的EMC設計是從技術本身出發的，那么這個階段強調產品的本身，并實現技術與產品緊密結合。本書

所述的“產品EMC設計風險評估法”EMC設計技術發展到這個階段的產物，它看上去似乎脫離的EMC技術本身，實質上與EMC技術是密不可分的，方法論也是建立在各種“零散”技術的基礎上的。

4、仿真階段。設計人員要很好的運用仿真軟件，建立一種符合產品實際情況的模型為產品設計服務，就要用方法論。方法論是仿真的基礎和前提條件。它是產品EMC設計技術發展的最高階段，仿真軟件實現了方法論的電腦輔助自動化設計，大大減輕人工的投入，這是EMC設計技術的最高境界。

前言

電磁干擾的觀念與防制﹐在國內已逐漸受到重視。雖然目前國內并無嚴格管制電子產品的電磁干擾（EMI）﹐但由于歐美各國多已實施電磁干擾的要求﹐加上數字產品的普遍使用﹐對電磁干擾的要求已是刻不容緩的事情。筆者由于啊作的關系﹐經常遇到許多產品已完成成品設計﹐因無法通過EMI測試﹐而使設計工程師花費許多時間和精力投入EMI的修改﹐由于屬于事后的補救﹐往往投入許多時間與金錢﹐甚而影響了產品上市的時機

2.正確的診斷

要解決產品上的EMI問題﹐若能在產品設計之初便加以考慮﹐則可以節省事后再投入許多時間與金錢。由于目前EMI Design-in的觀念并不是十分普遍﹐而且由于事先的規劃并不能保證其成品可以完全符合電磁干擾的測試在﹐所以如何正確的診斷EMI問題﹐對于設計工程師及EMI工程師是非常重要的。

事實上﹐我們如果把EMI當做一種疾病﹐當然平時的預防保養是很重要的﹐而一旦有疾病則正確的診斷﹐才能得到快速的痊愈﹐沒有正確的診斷﹐找不到病癥的源頭﹐往往事倍功半而拖延費時。故在EMI的問題上﹐常?？吹揭粋€EMI有問題的產品﹐由于未能找到造成EMI問題的關鍵﹐花了許多時間﹐下了許多對策﹐卻始終無法解決﹐其中亦不乏專業的EMI工程師。以往談到EMI往往強調對策方法﹐甚而視許多對策秘決或絕招﹐然而沒有正確的診斷﹐而在產品上加了一大堆EMI抑制組件﹐其結果往往只會使EMI情況更糟。筆者起初接觸產品EMI對策修改時﹐會聽到資深EMI工程師說把所有EMI對策拿掉﹐就可以通過測試。初聽以為是句玩笑話﹐如今回想這是很寶貴的經驗談。而后亦聽到許多EMI工程師談到類似的經驗。本文中將舉出實際的例子﹐讓讀者更加了解EMI的對策觀念。一般提到如何解決EMI問題﹐大多說是case by case,當然從對策上而言﹐每一個產品的特性及電路板布線（layout)情況不同﹐故無法用幾套方法而解決所有EMI的問題﹐但是長久以來﹐我們一直想要把處理EMI問題并做適當的對策﹐另外也提供專業的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經驗整理﹐希望能對讀者有些幫助。

3.EMI初步診斷步驟

我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統的方式﹐快速的找出EMI的問題。我們

并不準備探討一些理論計算或公式推演﹐將從實務上說明。

當一個產品無法通過EMI測試﹐首先就要有一個觀念﹐找出無法通過的問題點﹐此時千萬不能有主觀的念頭﹐要在那些地方下對策。常常有許多有經驗的EMI工程師﹐由于修改過許多相關產品﹐對于產品可能造成EMI問題的地方也非常了解﹐而習慣直接就下藥方﹐當然一般皆可能非常有效﹐但是偶而也會遇到很難修改下來﹐最后發現問題的關鍵都是起行認為不可能的地方﹐之所以會種疏失﹐就是由于太主觀了。因此﹐不論產品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認一次﹐甚而多次確認。這是因為造成EMI的問題往往是錯綜復雜﹐并非單一點所造成。故反復的做確認及診斷是非常重要的。

我們將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說明其關鍵點﹐這些步驟看來似乎非常平凡簡單﹐不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。其實﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時﹐大部份的時間都在重復這些步驟與判斷。筆者要再次強調﹐只有真正找到造成EMI問題的關鍵﹐才是解決EMI的最佳途徑﹐若僅憑理論推測或經驗判斷﹐有時反而會花費更多的時間和精力。

■步驟一

將桌子轉到待測（EUT）最大發射的位置﹐初步診斷可能的原因﹐并關掉EUT電源加以確認。

（說明）

由于EMI測試上﹐EUT必須轉360度而天線由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射最大的情況。同樣地﹐當我們發現無法通過測試時﹐首先我們先將天線位置移到噪聲接收最大高度﹐然后將桌子轉到最差角度﹐此時我們知道在EUT面對天線的這一面輻射最強﹐故可以初步推測可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經過等。

另外須注意的是要關掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實是由EUT所產生。曾見測試Monitor一直無法解決某一點的干擾﹐結果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問題﹐亦有在OPEN SITE測試Monitor發現某幾點無法通過﹐由測試接收儀器的聲音判斷應是Monitor產生﹐結果關掉電源發現噪聲依然存在﹐所以關掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。

■步驟二

將連接EUT的周邊電纜逐一取下﹐看干擾的噪聲是否降低或消失。

（說明）

若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線將機板內的噪聲輻射出來。事實上﹐仔細分析造成EMI的關鍵﹐我們可以用一個很簡單的模式來表示。任何EMI的Source必須要有天線的存在﹐才能產生輻射的情形﹐若僅單獨存在噪聲源而沒有天線的條件﹐此輻射量是很小的﹐若將其連接到天線則由于天線效應便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源（Source)做處理外﹐最重要的查破壞產生輻射的條

件----天線。以往我們最?？吹秸凟MI對策離不開屏蔽（Shielding),濾波（Filter),接地（Grounding)﹐對于接地往往一塊電路板多已固定﹐而無法再做處理﹐因為這一部份在電路板布線（Layout)時就須仔細考慮﹐若板子已完成則此時可變動的空間就非常小﹐一般方式僅能找出噪聲小的接地處用較粗的地線連接﹐減低共模（Common mode)噪聲。屏蔽所牽涉的材質與花費亦甚高﹐濾波的方式則是常可見Bead電感等﹐往往用了一大堆亦不甚見效﹐何以如此﹐許多時候是我們沒有解決其輻射的天線效應。一般而言﹐噪聲的能量并不會因加一些對策組件便消失﹐也就是能量不減﹐ 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間（輻射測試）或由電源傳出（傳導測試）。

在此我們整理了產生輻射常見的幾種情形供讀者參考。

（1）機器外部連接之電纜成為輻射天線

由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應﹐將噪聲輻射到空間﹐此時噪聲的大小和電纜的長度有關﹐因電纜的天線效應相對于噪聲半波長時共振情形會最大﹐也往往是造成EMI無法通過測試。在解決這個問題前必須要做一些判斷﹐否則很容易疏忽而浪費時間。（a）噪聲是由機器內部電路板或接地所產生

此情形為將電纜取下﹐或加一Core則噪聲減低或消失。此時必須做的一個步驟是將線靠近機器（不須直接連接）看噪聲是否會存在﹐若噪聲并沒有升高﹐則可確實判定由機器內部產生﹐若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高﹐由此時請參考（b）的說明。

（b）噪聲是由機器內部耦合到電纜線上﹐而使電纜成為輻射天線。

這一點是許多測試工程師容易忽略的。此情形如（a）中所提到的﹐只要將一條電纜靠近﹐則可從頻譜上看到噪聲立刻升高﹐此表示噪聲已不單純是由線上所輻射出﹐而是機器本身的噪聲能量相當大﹐一旦有天線靠近則立刻會耦合至天線而輻射出來。在實際測試中﹐我們發現許多通訊產品有這類情形發生﹐此時若單純用Core或Bead去處理﹐并不能真正的解決問題。

（2）機器內部的引線﹐連接線成為輻射天線

由于許多產品內部常有一些電線彼此連接工作廳﹐當這些線靠近噪聲源很容易成為天線﹐將噪聲輻射出去。針對此點的判斷﹐在200MHz以下之噪聲﹐我們可以在線上加一Core來判斷噪聲是否減低﹐而對于200MHz以上之高頻噪聲﹐我們可以將線的位置做前后左右的移動﹐看噪聲是否會增大或減小。

（3）電路板上的布線成為輻射天線

由于走線太長或靠近噪聲源而本身被耦合成為發射天線﹐此種情形當外部電纜都取下﹐而僅剩電路板時﹐在頻譜儀上可看見噪聲依然存在﹐此時可用探棒測量電路板噪聲最強的地方﹐找到輻射的問題加以解決。關于探測的工具及方法﹐將于后詳細說明。

（4）電路 板上的組件成為輻射來源

由于所使用的IC或CPU本身在運作時產生很大的輻射﹐使得EMI測試無法通過﹐卵石種

情往往在經過（1）﹑（2）﹑（3）的分析后噪聲依然存在﹐通常解決的方法不外換一個類似的組件﹐看EMI特性是否會好一些。另外就是電路板重新布線時﹐將其擺放于影響最小的位置﹐也就是附近沒有I/O Port及連接線等經過﹐當然若情況允許﹐將整個組件用金屬外殼包覆（Shielding)也是一種快速有效的方法。

由以上的分析介紹我們可以了解﹐造成電磁干擾輻射最關鍵的地方就是電線的問題﹐當有了適當的天線條件存在很容易就產生干擾﹐另外電源線往往亦是造成天線效應的主因 ﹐這是在許EMI對策中最容易疏忽的。

■ 步驟三

電源線無法移去﹐可在其上夾Core或水平垂直擺動﹐看噪聲是否有減小或變化。若產品有電池設備則可取下電源線判斷﹐如Notebook PC等。

（說明）

如前所述電源線往往是會成為輻射天線﹐尤其是Desktop PC類產品﹐往往300MHz以上的噪聲會由空間耦合到電源線上﹐所以判斷產品的電源線是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz以下可用加Core的方式（可一次多加數個）判斷﹐對于200MHz以上的噪聲﹐由于此時Core的作用不大﹐可將電源線水平擺放和垂直擺放﹐看干擾噪聲是否有差別﹐若水平和垂直有很明顯的差別﹐則可一邊擺動電源線一邊看頻譜儀（Spectrum)上噪聲之大小有否變化﹐如此便可知道電源線有否干擾。

至于若發現電源線會產生輻射時如何解決﹐一般皆不好處理﹐通常先想辦法使機器內的噪聲減小﹐以避免電源線的二次輻射﹐而使用Shielded線一般對輻射的影響并不大﹐故換一條不同長度的電源線﹐有時也會有很好的效果。

由這一點我們可知道﹐除了要使可冊產生輻射噪聲的組件遠離I/O Port外﹐其也須盡量遠離電源線及Switching power supply的板子﹐以免耦合到電源線上使得輻射及傳導皆無法通過測試。

■步驟四

檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接地是否良好。

（說明）

依前三項方式大略找了一下問題后﹐我們必須再做一些檢查﹐因為透過這些檢查﹐也許不須做任何修改﹐便可通過EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊﹐有時將松掉的螺絲上緊﹐可加強電纜線的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線﹐必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合﹐許多不佳的屏蔽線（RS232）多因線接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合﹐以致無法充份達到屏蔽的效果。

各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好

﹐影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小﹐減小表示兩種冊可﹐一為線上本身輻射干擾﹐另一為接頭間接觸不好﹐此時插上接頭﹐用手銷微將接頭端左右搖動﹐看噪聲是否會減小或消失﹐若會減小可將Keyboard或Power supply的連接頭﹐用銅箔膠帶貼一圈﹐以增加其和機器接頭的密合度﹐這一點也是實測上很容易被疏忽﹐而會誤判機器的EMI為何每次測時好時壞﹐或花許多時間在其它的對策上面.

第五篇：電磁兼容論文

本學期，我選修了電磁兼容這門課程。通過電磁兼容課程的學習，老師教會了我許多，一方面是有關電磁兼容方面的知識，另一方面是有關生活和人生方面的體會和感悟。由于與電機系統的電磁兼容有關的問題大都涉及一些高年級的知識，作為大二的我還沒有學習，所以對于電機系統的電磁兼容問題沒有過于深刻的理解和探究。我想通過以下幾個方面來闡述我所理解的電磁兼容問題。

一．電磁兼容的概念

在國際電工委員會標準IEC對電磁兼容的定義為：系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作，同時不會對其他系統和設備造成干擾。

EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，乃為機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其它系統的電磁噪聲；而EMS乃指機器在執行應有功能的過程中不受周圍電磁環境影響的能力。

電磁兼容（electromagnetic compatibility）各種電氣或電子設備在電磁環境復雜的共同空間中，以規定的安全系數滿足設計要求的正常工作能力。也稱電磁兼容性。它的含義包括：①電子系統或設備之間在電磁環境中的相互兼顧；②電子系統或設備在自然界電磁環境中能按照設計要求正常工作。若再擴展到電磁場對生態環境的影響，則又可把電磁兼容學科內容稱作環境電磁學。

電磁兼容的研究是隨著電子技術逐步向高頻、高速、高精度、高可靠性、高靈敏度、高密度（小型化、大規模集成化），大功率、小信號運用、復雜化等方面的需要而逐步發展的。特別是在人造地球衛星、導彈、計算機、通信設備和潛艇中大量采用現代電子技術后，使電磁兼容問題更加突出。

二．系統電磁兼容技術發展現狀

電磁兼容技術是在研究電磁干擾機理和電磁干擾防護技術的過程中發展起來的。電磁干擾是人們早就發現的電磁現象, 它幾乎和電磁效應現象同時被發現, 1881年英國科學家發表“ 論無線電干擾”的文章, 標志著研究干擾問題的開始。1888年德國物理學家赫茲首創了天線, 第一次把電磁波輻射到自由空間, 同時成功地接收到電磁波,用實驗證實了電磁波的存在, 從此開始了對電磁干擾問題的實驗研究。1889年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題, 使干擾問題的研究開始走向工程化和產業化。

按照研究對象的不同,可將電磁兼容問題自上向下劃分為如下6 個層次:環境級電磁兼容問題、系統級電磁兼容問題、分系統級電磁兼容問題、設備級電磁兼容問題、電路級電磁兼容問題和器件級電磁兼容問題等。

系統電磁兼容技術在軍事裝備領域發揮著重要作用,它不僅是武器裝備的一種性能,更是武器裝備的一種能力。系統電磁兼容問題是大型復雜系統全壽命周期中必須面對的客觀問題。如果解決不當,其不僅帶來大量研制經費的浪費,同時還將導致系統從根本上喪失使用能力。

系統電磁兼容技術主要包括:系統電磁兼容設計技術和系統電磁兼容試驗技術。設計技術包括:電磁兼容仿真、分析、預測、評估、優化、設計規范、設計方法、工程控制等技術和過程;試驗技術包括:試驗規范制定、標準制定、項目選擇、實施方法、場地建設、誤差處理等技術和過程。

三．電磁干擾的危害

強的電磁場會對人們的健康帶來一定的危害。多年來各國學者對此進行了長期、深入、艱苦的研究工作。研究的結論是，無論工頻還是射頻電磁場，當超過一定強度時，對人體健康都是有害的。關鍵是危害的性質、程度與后果對電磁場強之間的關系。

相對較弱的電磁干擾對設備或系統造成的惡性電磁干擾事故是觸目驚心的。可舉出20 世紀70 年代的兩個例子：美國一煉鋼廠曾經因為控制天車的電路被干擾而造成整個鋼水包的鋼水完全傾倒在車間地面上的事故；一個配載假肢的騎摩托車人，當行車至高壓電力線下時，由于假肢的控制電路受到干擾而造成車毀人亡的事故。

圖 1 示出了殘疾人用的電動輪椅在未采取抗干擾措施之前暴露于20V/m 電場強度下，其工作出現的反?，F象。測試時輪椅工作在常用狀態（30r/min）。由圖可見，當加以不同頻率的電磁輻射時，其工作失控，轉速在 0～100r/min 之間變化，干擾頻率從100MHz～700MHz。我們知道，這些頻率被電視廣播、調頻廣播以及移動通信所占用。

還有許多情況，電磁干擾造成的事故也可能是惡性的。例如：電磁輻射可能干擾電爆裝置，使其誤引爆。美國土星火箭上大約使用了150個電爆裝置；一架飛機使用的電爆裝置也在百個以上；航天飛機上大約有500個電爆裝置。可見這一問題的嚴重性。

我們都知道，在民用飛機座艙內不允許使用移動通信手機或游戲機之類的數字型電器。這是由于這些設備產生的電磁騷擾不僅可以通過機內電纜耦合到機的敏感設備上，更嚴重的是，電磁輻射騷擾可能通過機艙窗戶向機外輻射。而在機身上存在有大量的天線與傳感器，可能直接接收電磁騷擾輻射。

四．生活中的電磁兼容

電磁兼容是指器件在工作的過程中即不干擾其它電器，同時也不被其它電器所干擾。有電磁兼容問題意味著有電磁之間的相互干擾問題。機電一體化的大時代背景下，每一個電器元件的核心都是電路板，也就是PCB板。電路板的板間是存在干擾的。在設計板子的過程中應該考慮到這個問題，一般板子不能太大，其頻率也不能太高，頻率如果過高就不能將電氣元件當成理想的集總電氣元件使用，要考慮它在高頻條件下的性質。比如是電腦一般都是有兩個頻率的。這些都是與電磁干擾相關聯的考慮。

另一個與生活息息相關的東西就是手機。手機實際上是“蜂窩”電話。接收手機信號的是分布在各處的手機機站，手機發出的信號會通過附近的機站被發送出去。當我們在長途行駛的車上打電話時，偶爾會出現掉線的情況。這實際是我們在車輛行駛的過程中離一個正在通信著的機站越來越遠，而距離另外一個機站越來越近，這時我們的手機就會選擇切換機站。如果我們手機從一個機站脫離，而另一個機站滿負荷而無法接入，就會出現掉線的情況。在我們的生活中，我們還會遇到許多相類似的問題。我們通常都習以為常。但其實只要我們仔細的思考，我們就會發現電磁干擾和電磁兼容在我們的生活中處處存在。

五．解決電磁兼容的實施辦法

電磁兼容的實施性方法包含了組織措施與技術措施兩個方面。

技術上有合適的接地，合理的布線，屏蔽。濾波，電氣隔離，限幅，續流，計算機軟硬件措施等。組織上有具有一定電磁兼容能力的元器件，標準、規范，頻譜管理，空間分離，時間分隔等。

接地

接地是電子設備的一個很重要問題。接地目的有三個：

（1）接地使整個電路系統中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位，保證電路系統能穩定地干作。

（2）防止外界電磁場的干擾。機殼接地可以使得由于靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放，否則這些電荷形成的高壓可能引起設備內部的火花放電而造成干擾。另外，對于電路的屏蔽體，若選擇合適的接地，也可獲得良好的屏蔽效果。

（3）保證安全工作。當發生直接雷電的電磁感應時，可避免電子設備的毀壞；當工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機殼相通時，可避免操作人員的觸電事故發生。此外，很多醫療設備都與病人的人體直接相連，當機殼帶有110V或220V電壓時，將發生致命危險。

因此，接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點或等電位面，是電路或系統的基準電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全，電子設備的機殼和機房的金屬構件等，必須與大地相連接，而且接地電阻一般要很小，不能超過規定值。

電路的接地方式基本上有三類，即單點接地、多點接地和混合接地。單點接地是指在一個線路中，只有一個物理點被定義為接地參考點。其它各個需要接地的點都直接接到這一點上。多點接地是指某一個系統中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線的長度最短。接地平面，可以是設備的底板，也可以是貫通整個系統的地導線，在比較大的系統中，還可以是設備的結構框架等等?；旌辖拥厥菍⒛切┲恍韪哳l接地點，利用旁路電容和接地平面連接起來。但應盡量防止出現旁路電容和引線電感構成的諧振現象。

屏蔽

屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。

因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。

屏蔽體材料選擇的原則是：

（1）當干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達到屏蔽的效果。

（2）當干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內部，防止擴散到屏蔽的空間去。

（3）在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

濾波

濾波是抑制和防止干擾的一項重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導干擾的電平，因為干擾頻譜成份不網于有用信號的頻率，濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以，采用濾波網絡無論是抑制干擾源和消除干擾耦合，或是增強接收設備的抗干擾能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦網絡能把電路與電源隔離開，消除電路之間的耦合，并避免干擾信號進入電路。對高頻電路可采用兩個電容器和一個電感器（高頻扼流圈）組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多，選擇適當的濾波器能消除不希望的耦合。

正確選用無源元件

實用的無源元件并不是“理想”的，其特性與理想的特性是有差異的。實用的元件本身可能就是一個干擾源，因此正確選用無源元件非常重要。有時也可以利用元件具有的特性進行抑制和防止干擾。

電路技術

有時候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求，可以結合屏蔽，采取平衡措施等電路技術。平衡電路是指雙線電路中的兩根導線與連接到這兩根導線的所有電路，對地或對其它導線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導線所檢拾到的干擾信號相等。這時的干擾噪聲是一個共態信號，可在負載上自行消失。另外，還可采用其它一些電路技術，例如接點網絡，整形電路，積分電路和選通電路等等?？傊?，采用電路技術也是抑制和防止干擾的重要措施。

六．結語

從電磁兼容領域來看，無論從理論研究、實驗室水平、標準化工作等方面與工業發達國家相比，我國當前還處在一個較低的水平。但是無論從國家安全還是保護人身安全與健康，保護環境來看，電磁兼容都起著相當重要的作用；而且它又是一個創新力度較強的學科，所以還需要我們這一代人的努力學習與創造，發展我國乃至世界的電磁兼容水平。