電磁兼容設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

摘要：以實(shí)際工程中常遇到的電磁兼容問題為背景，簡(jiǎn)要地介紹了有關(guān)電磁干擾及有關(guān)抗干擾措施方面的內(nèi)容。通過對(duì)接地方法、屏蔽思想和濾波手段的詳細(xì)論述和獨(dú)到見解，提出了系統(tǒng)電磁兼容的設(shè)計(jì)思想以及解決方法，并對(duì)實(shí)際工作中常見的干擾、濾波及接地等電磁兼容現(xiàn)象給出相應(yīng)分析與解決建議。
關(guān)鍵詞：電磁兼容；抗干擾措施；濾波手段；屏蔽；接地方法

0 引言
電磁兼容技術(shù)是一門迅速發(fā)展的交叉學(xué)科，涉及電子、計(jì)算機(jī)、通信、航空航天、鐵路交通、電力、軍事以至人民生活各個(gè)方面。在當(dāng)今信息社會(huì)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一個(gè)系統(tǒng)中采用的電氣及電子設(shè)備數(shù)量大大增加，而且電子設(shè)備的頻帶日益加寬，功率逐漸增大，靈敏度提高，聯(lián)接各種設(shè)備的電纜網(wǎng)絡(luò)也越來越復(fù)雜，因此，電磁兼容問題日顯重要。

1 基本概念和術(shù)語
1．1 電磁兼容性定義
所謂電磁兼容性(EMC)是指電子線路、系統(tǒng)相互不影響，在電磁方面相互兼容的狀態(tài)。IEEE C63．12-1987規(guī)定的電磁兼容性是指“一種器件、設(shè)備或系統(tǒng)的性能，它可以使其在自身環(huán)境下正常工作并且同時(shí)不會(huì)對(duì)此環(huán)境中任何其他設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁干擾”。
1．2 電磁干擾三要素
一個(gè)系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)某一線路受電磁干擾程度可以表示為如下關(guān)系式：

式中：G為噪聲源強(qiáng)度；C為噪聲通過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素；I為受干擾設(shè)備的敏感程度。
G，C，I這三者構(gòu)成電磁干擾三要素。電磁干擾抑制技術(shù)就是圍繞這三要素所采取的各種措施，歸納起來就是：抑制電磁干擾源。切斷電磁干擾耦合途徑；降低電磁敏感裝置的敏感性。
1．3 地線的阻抗與地環(huán)流
1．3．1 地線的阻抗
電阻指的是在直流狀態(tài)下導(dǎo)線對(duì)電流呈現(xiàn)的阻抗，而阻抗指的是交流狀態(tài)下導(dǎo)線對(duì)電流的阻抗，這個(gè)阻抗主要是由導(dǎo)線的電感引起的。如果將10 Hz時(shí)的阻抗近似認(rèn)為是直流電阻，當(dāng)頻率達(dá)到10 MHz時(shí)，它的阻抗是直流電阻的1 000～100 000倍。因此對(duì)于射頻電流，當(dāng)電流流過地線時(shí)，電壓降是很大的。為了減小交流阻抗，一個(gè)有效的辦法是多根導(dǎo)線并聯(lián)，以減少和地線之間的電感。當(dāng)兩根導(dǎo)線并聯(lián)時(shí)，其總電感L為：

式中：L1是單根導(dǎo)線的電感；M是兩根導(dǎo)線之間的互感。
1．3．2 地環(huán)流
由于地線阻抗的存在，當(dāng)電流流過地線時(shí)，就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓。這種干擾是由電纜與地線構(gòu)成的環(huán)路電流產(chǎn)生的，因此成為地環(huán)路干擾，如圖1所示。