做考題解問題 學習電磁兼容知識

一． 填空題

1．電磁干擾按傳播途徑可以分為兩類：   傳導  和   輻射   。

2. 輻射干擾源數學模型的基本形式包括   電流源   和   磁流源  輻射。

3. 如果近場中源是電場騷擾源，那么干擾源具有  小  電流、  大  電壓的特點。

4. 電磁干擾的三要素是   干擾源   ，   傳輸通道   ，   敏感接收器   。

5．常見的電阻藕合有   公共線路   產生的藕合干擾、   公共地線  產生的藕合干擾、   公共電源內阻  形成的藕合干擾。

6．屏蔽效能SE分別用功率密度、電場強度和磁場強度來描述應為   10logP1/P2   ，   20logH1/H2   ，   20logU1/U2   。

7．反射濾波器設計時，應使濾波器在通帶內呈 低  的串聯阻抗和  高 并聯阻抗。

8．輻射干擾的傳輸性質有：   近場  藕合及   遠場   藕合。

9．雙絞線多用于   高   頻工作范圍，在單位長度線長中互絞圈數越   多   ，消除噪聲效果越好。在額定互絞圈數中，頻率越   高   屏蔽效果越好。

10．反射濾波器設計時，應使濾波器在阻帶范圍，其  并聯  阻抗應很小而 串聯 阻抗則應很大。

11．100V=  40  dBV=   40000   dBmV。  

13．減小電容耦合干擾電壓的有效方法有三種：  減小電流強度   、   減小頻率   、   減小電容   。

14．金屬板的屏蔽效能SE(dB)包括   吸收損耗   、   反射損耗   和   多次反射損耗   三部分。

15．傳導敏感度通常用  電壓  表示、輻射敏感度可以用  電場  ，或  V/m  表示。

16．傳導干擾的傳輸性質有  電阻  藕合、  電容  藕合及  電感  藕合。

17．信號接地的三種基本概念是   多點   、   單點   和   浮地   。

18．靜電的產生有   摩擦   、   碰撞分離   帶電和   感應   帶電。

19．  硬件技術  法、  軟件技術  法、  軟硬件結合  法是計算機電磁兼容性設計的三種方法，其中  軟件技術  法是計算機電磁兼容性設計特（）有的方法。

20．一般輻射源依其特性可分為電壓源和電流源，電壓源在近場為  高阻抗  場，電流源在近場為 低阻抗場 場，近場和遠場的粗略劃分為，當   r30.15915λ  時為遠區場。

21．在均勻屏蔽理論中，供評定屏蔽材料用的屏蔽效能計算公式，常用的是謝昆諾夫公式。它是利用          原理，金屬板的屏蔽效能有  吸收損耗   、  反射損耗  和  多次反射損耗  等三種損耗決定。

22．抑制瞬變騷擾的常用器件有  壓敏電阻  、  瞬態抑制二極管  和  放電管  等。

23. 輻射功率密度傷害規格定為   10mw/cm³    ,(f>1G)。國家標準輻射場強密度值在30～300MHz頻段均定為   1mw/cm³    ，因為人體在此頻段對微波有   *大吸收   。

24．人對電磁輻射的感覺有   非熱   感、   熱  感和   結點諧振   感。

二．選擇題

1.感應近區場的特點                             （ B ）

 A：電場和磁場都和距離成反比；

 B：在傳播方向上不是橫電磁場，在傳播方向上有場分量；

 C：波阻抗是常數。

2.以下可用于抑制消除共模阻抗藕合的是： 　　      　　  （ C ）

A：共用接地面；      B：不平衡電路；        C: 中斷接地環路

3. 孔縫的泄漏程度在面積相同的情況下，           （ A ）

A：縫隙的泄漏比孔洞的嚴重；  B：孔洞的泄漏比縫隙的嚴重；   C：一樣

4. 接地設計中，以下正確的是                       （ B ）

A：所設計的接地參考平面應具有較高的電阻率

B: 在信號線與電源線必須交叉的地方要使導線互相垂直

C: 端接電纜屏蔽層時，應使用屏蔽層辮狀引出線。

5. 隔離變壓器用在抑制何種模式干擾？           （ A ）

A:共模干擾；    B: 差模干擾；          C:都可以

6. 導線之間有兩種串擾機理，其耦合方式的粗略判斷為      （ A ）

A：當源電路與接收電路的阻抗之乘積小于300²

時，磁場耦合為主；

B：當源電路與接收電路的阻抗之乘積小于300²

時，電場耦合為主；

C：當其乘積大于1000² 時，磁場耦合為主

7. 平衡電路對地環路干擾起到             （ A ）

A：抑制作用；      B：加大干擾；          C：一樣

8. 射頻搭接電阻一般要比直流搭接電阻       （ A ）

A：大；           B:小                   C:一樣        

9．為減小耦合場強干擾，導線如在開口附近，導線走向應該    （ B ）

 A： 平行于開口方向        B：垂直于開口方向        C：隨便

10. 同軸電纜用于高頻信號傳送，一般線長大于l/10時應          （ C ）

A：單點接地；     B：都可以         C: 雙點或多點接地

11．各種瞬態干擾中波頭*陡,頻率*豐富的干擾源是           （ A ）

A；ESD       B：EFT             C: SURGE

12. 輻射近區場場點與源點之間的距離及和干擾源的工作波長λ的關系是  （ A ）

A：r＜0.15915 λ； B：0．15915 λ ＜r＜15．9154 λ；  C: r＞15．9154 λ

13. 關于電場騷擾源和磁場騷擾源                      （ C ）

A：如果源具有大電流、低電壓的特點，那么近場中源是電場騷擾源

B：如果源具有高電壓、低電流的特點，那么近場中源是磁場騷擾源

C: 避雷針導入大地的雷電流在近場主要是磁場騷擾源

14. 接地方式當系統的工作頻率很高，為f>10MHz時，應選擇     （ B ）

A：單點接地系統；       B:多點接地系統       C:混合接地系統

15. 兩同軸電纜間射頻耦合的測定中試驗結果表明：         （ B ）

A:發送電纜的負載浮地，而接收電纜的負載接地時，電纜間的串擾為*小；

B: 發送電纜的負載接地，而接收電纜的負載浮地時，電纜間的串擾為*小；

C：發送電纜的負載接地，而接收電纜的負載接地時，電纜間的串擾為*小。

三. 名詞解釋

1．電快速脈沖群

由電路中的感性負載斷開時產生。其特點不是單個脈沖，是一連串的脈沖，因此，它對電路影響較大。因為一連串的脈沖可以在電路的輸入端產生累計效應，使電平干擾的幅度*終超過電路的噪聲門限。

2.吸收濾波器

吸收濾波器是由有耗元件構成的，它通過吸收不需要頻率成分的能量（轉化為熱能）來達到抑制干擾的目的。

3.（對騷擾的）抗擾性

裝備、設備或者系統面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力。

4.屏蔽原理的傳輸線理論

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。

5.電磁輻射中間區

中間區是指在該環境電磁波強度下長期生活、工作和居住的所有人可能產生潛在性不.良反應的區域，該區域內不能建造療養院、醫院、學校和具名住宅，但是可以建造機關和工廠。

6.瞬態干擾

時間很短，但幅值很大的電磁干擾。

7.屏蔽原理的渦流效應

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。

8.電磁輻射安.全區

  是指在該環境電磁波強度下長期生活，工作和居住的所行人均不會受到任何有害影響的區域，因此該區域可以建造所有的人的活動場所。

9、S_AR——吸收比率

吸收比率或總體能量吸收比吸收率是指單位重量組織中吸收的電磁波功率（w/kg）。

10.SPD

浪涌保護器，是用來限制瞬態過電壓和雷電流進行分流的器件，一般至少含有一個非線性元件。

11.橫電電磁波

TEM波：在傳播方向上沒有電場和磁場分量，稱為橫電磁波。

12．公共阻抗耦合

由于兩個以上電路有公共阻抗，當兩個電路的電流流經一個公共阻抗時，一個電路的電流在該公共阻抗形成的電壓就會影響到另一個電路，這就是公共阻抗耦合。

13．電磁干擾安.全余量(EMISM)

敏感度閾值和關鍵測試點或信號線上的干擾比值。

14.屏蔽效能

屏蔽體的好壞用屏蔽效能來描述，屏蔽效能表現了屏蔽體對電磁波的衰減程度。屏蔽效能定義為屏蔽前某點的場強與屏蔽后該點的場強之比。用公式表示為：

15. 串模干擾

串模干擾是指干擾電壓與有效信號串聯疊加后作用到儀表上的。串模干擾通常來自于高壓輸電線、與信號線平行鋪設的電源線及大電流控制線所產生的空間電磁場。

16．波阻抗

將空間某處的電場和磁場的橫向分量的比值稱為媒質的波阻抗。

17. 天線效應

任何載有時變電流的導體都能向外輻射電磁場，同樣，任何處于電磁場中的導體都能感應出電壓。因此，金屬導體在某種程度上可起發射天線和接收天線的作用。

18.共模干擾

相線和地、中線和地之間存在的騷擾信號稱為共模騷擾信號。

四.問答題

1．截止波導管的注意事項與設計步驟有哪些？

注意事項：

1）絕.對不能使導體穿過截止波導管，否則會造成嚴重的電磁泄漏，這是一個常見錯誤

2）一定要確保波導管相對于要屏蔽的頻率處于截止狀態，并且截止頻率要遠高于（5倍以上）

需要屏蔽的頻率設計截止波導管的步驟如下所示：

1) 確定需要屏蔽的*高頻率Fmax和屏蔽效能SE

2) 確定截止波導管的截止頻率Fc，使fc≥5Fmax

3) 根據Fc，利用計算Fc的方程計算波導管的截面尺寸d

4) 根據d和SE，利用波導管吸收損耗公式計算波導管長度t

2．構成輻射干擾的三要素是什么？

(1)輻射干擾源向外輻射能量的特性

(2)輻射干擾傳輸通道，即介質對電磁波能量的損耗程度

(3)輻射干擾接收器的敏感度，方向性，計劃性，選擇性帶寬等

3．低頻磁場屏蔽材料選擇原則有哪些？

低頻（1000KHz以下）磁場的屏蔽常用高磁導的貼磁材料（如鐵、硅鋼片），其屏蔽原理是利用鐵磁材料的高磁導特性對干擾磁場進行分路。

①為獲得更好的磁屏蔽效果，需選用高導磁材料，并要使屏蔽體有足夠的厚度，有時需要更多層屏蔽

②用鐵磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力線方向不應有開口或縫隙③鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場屏蔽

4．為何輻射強度傷害常定在30～300MHz？

經查國家標準及軍（）方標準輻射場強密度值在30～300MHz頻段均定為1mW/cm²，因為人體在此頻段對微波有*大吸收量，如30MHz波長為10m，四分之一波長為2.5m。300MHz波長為1m，四分之一波長為0.25m，依據射頻共振原理四分之一波長為共振區，人體對次頻段有*大吸收能量，故在此頻段內微波對人體傷害*大。

5. 比較三種瞬態干擾的特點有何不同？

（1）脈沖上升時間：ESD—極快，<1ns，EFT—很快，約5ns，浪涌—慢，ms數量級

（2）能量：ESD — 低，EFT（單個脈沖）— 中等，浪涌— 高

（3）電壓（負載阻抗高）：ESD — 15kV以上，EFT — 10kV以下，浪涌— 10kV

（4）電流（負載阻抗低）：ESD —人體放電為幾十A，裝置放電可達數百A，

EFT—幾十A，浪涌—幾千A 至上百千安

6．波導衰減器的原理是什么？主要應用在什么場合？屏蔽效能主要決定于什么？

由電磁場理論可知，波導對于在其內部傳播的電磁波，起著高通濾波器的作用，高于截止頻率的電磁波才能通過。

屏蔽效能主要決定于波導管的截面形狀，截面尺寸，還有波導管的長度和其截止頻率。

7.對較大型開口或通風口如何做好屏蔽？

（1）覆蓋金屬絲網

將金屬絲網覆蓋在大面積的通風孔上，能顯著地防止電磁泄漏。金屬絲網結構簡單成本低，通風量較大，適用于屏蔽要求不太高的場合。

（2）穿孔金屬板

一般而言，孔洞尺寸愈大，電磁泄漏也就愈大，屏效愈差，為了提高屏蔽效能，可在滿足屏蔽體通風量要求的條件下，以多個小孔代替大孔。

（3）截止波導通風孔

金屬絲網和穿孔金屬板在頻率大于100MHZ時，其屏效將大為降低。尤其是當孔眼尺寸不是遠小于波長甚至接近于波長時，其泄漏將更為嚴重。由電磁場理論可知，波導對于在其內部傳播的電磁波，起著高通濾波器的作用，高于截止頻率的電磁波才能通過。

8.計算機電磁泄漏的主要途徑有哪些?如何防止？

主要途徑：

（1）無信息調制的電磁輻射

（2）并行數據信息的電磁輻射

（3）寄生振蕩

（4）計算機終端的視頻信號輻射

（5）計算機顯示器陰極射線管產生的X射線

如何防止：

（1）信號干擾技術

（2）屏蔽技術

（3）低輻射技術

9.良好搭接的作用是什么？

（1）減少設備間電位差引起的騷擾

（2）減少接地電阻，從而降低接地公共阻抗騷擾和各種地回路騷擾

（3）實現屏蔽，濾波，接地等技術的設計目的

（4）防止雷電放電的危害，保護設備等的安.全

（5）防止設備運行期間的靜電電荷積累，避免靜電放電騷擾。

10.哪些方法可用于抑制消除共模阻抗耦合？那些方法可用于切斷共模地環路？

切斷共模地環路方法：

（1）調整接地點的選擇

（2）差分平衡電路

（3）隔離變壓器

（4）縱向扼流圈

（5）光電耦合器

11.為何使用雙絞線,其對不同頻率噪聲控制效果如何?

雙絞線作為傳輸線對于抵抗電磁感應干擾有較好的性能，是現代高速計算機與實時控制系統常用的一種傳輸線，它波阻抗高、體積小、柔軟。其適用頻率為幾到幾百兆HZ。

雙絞線能夠有效地抑制磁場干擾，這不僅是因為雙絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且因為雙絞線的每兩個相鄰的回路上感應出的電流具有相反的方向，因此相互抵銷。