第四章：電磁兼容技術接地屏蔽濾波電磁兼容設計步驟1、定義電磁兼容的要求標準，建立滿足這些要求的系統結構；2、設計連接各元件的電子線路；3、設計并建立相應的機械結構。電磁兼容設計具體步驟2/5/20231一、接地理想接地面：指零阻抗和零電位的物理實體，其上各點之間不存在電位差，它可以作為系統中所有信號電平的參考點。接地：是指在系統的某個選點與某個接地面之間建立導電的通路；電子電路的地主要是指電路系統的參考零電位，它是人為設定的相對零電位，與大地的電位并不一定相同。目的：實際的理想接地地面選擇：方法：2/5/20232接地面與大地面連接的目的：2/5/20233接地的技術：浮點接地：1、適用范圍：2、特點：3、缺點：4、解決辦法：2/5/20234單點接地系統：1、適用范圍：2、缺點：3、解決辦法：4、形式：2/5/202352/5/202362/5/20237多點接地系統1、適用范圍：2、優點3、缺點：4、解決辦法：2/5/202382/5/20239混合接地2/5/2023102/5/2023112/5/202312接地連接：接地連接線的阻抗：由導體的尺寸、引線長度和布線技術決定。降低接地連接線的阻抗的方法：地線應該短而寬，并直接與地面可靠地焊接。選擇地線應該考慮的因素：1、輻射頻率提高引起的集膚效應；2、工作頻率提高時引起感抗的增加；3、每根導線有固定的電感和電容；4、通過電流的導線在其周圍產生電場和磁場；5、導線的電感和電容與電路的電感和電容諧振。2/5/202313接地分類接地分類一般分為安全接地、靜電接地、避雷接地基、電源接地、電路接地、屏蔽接地和信號接地。安全接地：安全接地就是為了安全，即為設備、裝置、電路及人身的安全。靜電接地：非導電用導體部件的接地稱之為靜電接地。接地的目的：1、通過地把金屬部件的靜電荷通過地放掉。2、防止部件接收近區無線電發射的機的輻射能量并再發射出去。避雷擊接地：把可能受到雷擊的物體和大地接通，以便提供泄放大電流的通路稱之為避雷擊接地。2/5/2023142/5/202315電源接地：供電電源單獨建立基準接地點稱之為電源接地。其要求如下：1）分別建立交流、直流和信號的接地通路。2）在接地面上，電源接地與信號接地要互相隔離，減少地線間耦合。3）電源接地通路，以盡可能直接的路徑接到阻抗最低的接地導體上。4）將幾條接地通路接到電源公共接點上，以保證電源電路有低的阻抗道路。5）不要采用多端接地母線或橫向接地環。6）在接地母線中盡量少用串聯接頭。7）交流中線必須與機架地線絕緣，也不能作為設備接地線使用。2/5/202316電路接地：電路的接地面對電路所在系統的所有工作頻率都呈現低阻抗特性則稱之為電路接地。2/5/202317屏蔽接地：對屏蔽部件進行接地。屏蔽體接地：常見的屏蔽體有屏蔽室、機殼及元器件的屏蔽帽等。對于它們的屏蔽應做到以下四點：1）不能將屏蔽體本身作為回流導體。2）應使用緊靠屏蔽體的接地平板和接地母線。3）接地母線和接地平板只有一點接地，其余部分應與屏蔽體絕緣。4）接地平板和接地母線的接地點是屏蔽體內裝置唯一的接地連接。2/5/2023182/5/202319復雜的電子設備或系統接地，通常采用分組接地方法，可分成三組，即機殼接地線，高電平接地線和低電平接地線。機殼接地線有良好的接地。所謂良好接地是指通過一個導電性能良好的接地件接到近于零電平的區域。2/5/202320搭接2/5/202321屏蔽利用磁性材料或者低阻材料鋁、銅等制成容器將需要隔離的設備、裝置、電路全部包起來稱之為屏蔽。屏蔽的作用分兩方面：1、將容器里的設備、裝置、電路不去干擾容器外面的接收器，2、容器外面的電磁干擾源對容器里邊的接收器不構成干擾。屏蔽的方法：靜電屏蔽：主要防止靜電耦合干擾；磁屏蔽：主要防止低頻磁場干擾；電磁屏蔽：主要防止高頻場的干擾。靜電屏蔽：消除兩個設備、裝置及電路之間由于分布電容耦合所產生的靜電場干擾。靜電屏蔽要求屏蔽外殼接地電阻愈低愈好。一般設計在1以下。最常用的材料是銅。2/5/2023222/5/202323電磁屏蔽電磁屏蔽理論如下：1）傳輸線理論：將屏蔽殼體比作為傳輸線，并認為輻射場通過金屬時，在外表面被反射一部分，部分在金屬內傳播：被吸收而受到衰減。這一理論與行波在傳輸線上傳播的理論類似，而且計算也方便，精度也高，是當前廣泛采用的一種分析方法。2）渦流效應：電磁波在金屬殼體上產生感應渦流，而這些渦流又產生了與原磁場反相的磁場，抵消削弱了原磁場而達到屏蔽作用。這種方法忽略磁導率的因子，誤差大，應用受到局限。3）電磁失量分析：用電磁失量方程來分析，精確度很高。由于計算復雜也受到一定限制。2/5/2023242/5/2023252/5/2023262/5/2023272/5/202328f:頻率Hz；t:金屬板厚度m；r:金屬板材料相對磁導率；r：金屬板材料相對電導率；r：干擾源離金屬板的距離m。2/5/2023292/5/2023302/5/202331低頻磁場屏蔽材料選擇原則ELF極低頻和VLF甚低頻金屬板的磁場屏蔽準直流磁場屏蔽效能：可用金屬的屏蔽效能來計算，也可以用下表中的公式計算。屏蔽材料的選擇：材料選擇：屏蔽的應用：1、設備組件的屏蔽；2、連接器的屏蔽；3、設備的屏蔽；4、電纜的屏蔽抑制電磁干擾的方法：2/5/2023322/5/2023332/5/202334屏蔽的具體措施：無線電頻率的電磁兼容：頻道間隔：頻道的分組方式：2/5/2023352/5/2023362/5/2023372/5/2023382/5/202339電磁干擾濾波器：電磁干擾濾波器的工作原理：工作方式：電磁干擾濾波器的特殊性：目的：抑制干擾信號的通過：濾波器的插入損耗：濾波器的分類及特性：2/5/2023402/5/2023412/5/2023422/5/2023432/5/2023442/5/2023452/5/2023462/5/2023472/5/2023482/