资源描述
一 填空 1电磁干扰按传播途径可以分为两类： 传导干扰 和 辐射干扰 。构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【干扰途径】和【敏感单元】。克制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。8辐射干扰的传输性质有： 近场 藕合及 远场 藕合。 传导干扰的传输性质有 电阻 藕合、 电容 藕合及 电感 藕合。 什么是传导耦合？答：传道耦合是指电磁干扰能量从干扰源沿金属导体传播至被干扰对象（敏感设备）2. 辐射干扰源数学模型的基本形式涉及 电流源 和 磁流源 辐射。或辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射3. 假如近场中，源是电场骚扰源，那么干扰源具有 小 电流、 大 电压的特点。6 屏蔽效能SE分别用功率密度、电场强度和磁场强度来描述应为 10logP1/P2 ， 20logH1/H2 ， 20logU1/U2 。13设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压，则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。7反射滤波器设计时，应使滤波器在通带内呈 低 的串联阻抗和 高 并联阻抗。13常见的电阻藕合有哪些?(1)公共地线阻抗产生的藕合干扰。(2)公共电源内阻产生的藕合干扰。(3)公共线路阻抗形成的藕合干扰。9双绞线多用于重要多用于 高 频工作范围，在单位长度线长中互绞圈数越 多 ，消除噪声效果越好。在额定互绞圈数中，频率越 高 屏蔽效果越好。10反射滤波器设计时，应使滤波器在阻带范围，其 并联 阻抗应很小而 串联 阻抗则应很大。11100V= 40 dBV= 40000 dBmV。 12一般滤波器由 电容 滤波器和 电感 滤波器构成。13减小电容耦合干扰电压的有效方法有三种： 减小电流强度 、 减小频率 、 减小电容 。14.金属板的屏蔽效能SE(dB)涉及 吸取损耗 、 反射损耗 和 多次反射损耗 三部分。15传导敏感度通常用 电压 表达、辐射敏感度可以用 电场 ，或 V/m 表达。17信号接地的三种基本概念是 多点 、 单点 和 浮地 。18（1）静电的产生重要有 摩擦 、 碰撞分离 带电和 感应 带电。 （2）术语解释：静电放电（答：静电放电是指静电积累到一定限度，产生很强的电场，找到合适的途径二产生的放电现象 （3）静电放电需要满足三个要素，“不”属于静电放电三要素的是_P58_【三要素：积累一定电荷、放电途径、静电敏感器件 （4）静电屏蔽必须具有完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。 （5）CMOS集成芯片很容易受严重的_静电_影响19. 硬件技术 法、 软件技术 法、 软硬件结合 法是计算机电磁兼容性设计的三种方法，其中 软件技术 法是计算机电磁兼容性设计特有的方法。20一般辐射源依其特性可分为电压源和电流源，电压源在近场为 高阻抗 场，电流源在近场为 低阻抗场 场，近场和远场的粗略划分为，当 r0.15915 时为远区场。 辐射近区场场点与源点之间的距离及和干扰源的工作波长的关系是 r0.15915 226.瞬态干扰;时间很短，但幅值很大的电磁干扰。（针对雷击浪涌可采用哪些元器件）克制瞬变骚扰的常用器件有 压敏电阻 、 瞬态克制二极管 和 放电管 等。23.电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志24、 雷电的危害可以分为 直击雷、 感应雷和浪涌三种，感应雷又分为两种： 静电感应雷 和电磁感应雷25、 在常用高性能4层PCB板中，有：电源层（VCC）、地线层（GND）、信号层1（SGN1）和信号层2（SGN2）共有4个布线层，VCC和GND层均可视为屏蔽层，并形整天然的去耦电容。从屏蔽功能需要和期间安装维护方便性考虑，一般把VCC和GND安排在2、3层26. 在PCB布线中，合理布置“地线”很重要，通常数字地和模拟地需要_分开_布线(且尽量避免重叠以防止耦合)，然后再接于电源地，以免导致数字地的地线干扰信号串入模拟地27. 印制导线的拐弯应成_圆角，由于直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。28. 通常模拟电路工作于低频状态，对于这样的敏感电路，单点接地是最佳的接地方式；但对于高速数字电路或高频模拟电路，高频电流是由接地噪声电压和数字电路布线区域的降压产生，宜优先选用_多点_接地29. PCB板的布线通常需遵守3W原则，一般表述为：走线间距间隔（走线中心间的距离）必须是单走线的_3_倍30. 常用的隔离技术有隔离变压器、_光电隔离_光纤隔离二选择题2.以下可用于克制消除共模阻抗藕合的是： C: 中断接地环路3. 孔缝的泄漏限度在面积相同的情况下， A：缝隙的泄漏比孔洞的严重； 4. （1）接地设计中，以下对的的是 B: 在信号线与电源线必须交叉的地方要使导线互相垂直 （2） 为减小耦合场强干扰，导线如在开口附近，导线走向应当 B：垂直于开口方向 （3）当双面PCB板布线时，为减少线间的信号寄生耦合，两面的导线应尽量避免互相平行8. 射频搭接电阻一般要比直流搭接电阻A：大9. 16：关于电场骚扰源和磁场骚扰源 ABC A：假如源具有大电流、低电压的特点，那么近场中源是磁场骚扰源B：假如源具有高电压、低电流的特点，那么近场中源是电骚扰源C: 避雷针导入大地的雷电流在近场重要是磁场骚扰源 17.接地方式当系统的工作频率很高，为f10MHz时，应选B:多点接地系统 13. 同轴电缆用于高频信号传送，一般线长大于l/10时应 双点或多点接地三. 名词解释1电快速脉冲群由电路中的感性负载断开时产生。其特点不是单个脉冲，是一连串的脉冲，因此，它对电路影响较大。由于一连串的脉冲可以在电路的输入端产生累计效应，使电平干扰的幅度最终超过电路的噪声门限。电气设备最重要的危害是_静电_、浪涌和高频脉冲群2.吸取滤波器吸取滤波器是由有耗元件构成的，它通过吸取不需要频率成分的能量（转化为热能）来达成克制干扰的目的。3.（对骚扰的）抗扰性装备、设备或者系统面临电磁骚扰不减少运营性能的能力。4.屏蔽原理的传输线理论将屏蔽壳体比作为传输线，并认为辐射场通过金属时，在外表面被反射一部分，部分在金属内传播：被吸取而受到衰减。5.电磁辐射中间区中间区是指在该环境电磁波强度下长期生活、工作和居住的所有人也许产生潜在性不良反映的区域，该区域内不能建造疗养院、医院、学校和具名住宅，但是可以建造机关和工厂。7.屏蔽原理的涡流效应电磁波在金属壳体上产生感应涡流，而这些涡流又产生了与原磁场反相的磁场，抵消削弱了原磁场而达成屏蔽作用。8.电磁辐射安全区9是指在该环境电磁波强度下长期生活，工作和居住的所行人均不会受到任何有害影响的区域，因此该区域可以建造所有的人的活动场合。9.SAR吸取比率每公斤人体组织吸取的电磁功率（W/kg）。用来衡量电磁辐射在生物单位组织中感应的电场。10.SPD浪涌保护器，是用来限制瞬态过电压和雷电流进行分流的器件，一般至少具有一个非线性元件。11.横电电磁波TEM波：在传播方向上没有电场和磁场分量，称为横电磁波。12公共阻抗耦合由于两个以上电路有公共阻抗，当两个电路的电流流经一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗形成的电压就会影响到另一个电路，这就是公共阻抗耦合。13电磁干扰安全余量(EMISM)敏感度阈值和关键测试点或信号线上的干扰比值。14.屏蔽效能 屏蔽体的好坏用屏蔽效能来描述，屏蔽效能表现了屏蔽体对电磁波的衰减限度。屏蔽效能定义为屏蔽前某点的场强与屏蔽后该点的场强之比。用公式表达为：15. 串模干扰串模干扰是指干扰电压与有效信号串联叠加后作用到仪表上的。串模干扰通常来自于高压输电线、与信号线平行铺设的电源线及大电流控制线所产生的空间电磁场。16波阻抗将空间某处的电场和磁场的横向分量的比值称为媒质的波阻抗。17. 天线效应任何载有时变电流的导体都能向外辐射电磁场，同样，任何处在电磁场中的导体都能感应出电压。因此，金属导体在某种限度上可起发射天线和接受天线的作用。18.共模干扰相线和地、中线和地之间存在的骚扰信号称为共模骚扰信号。共模扼流圈经常被附加做电源输入线，其重要作用是克制共模干扰7、耦合途径部分或所有电磁能量从规定源传输到另一电路或装置所经由的途径。四. 问答题1电磁兼容的基本概念？答：电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中可以执行各自功能的共存状态，即规定在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能力。或者说，电磁兼容是指电子线路、设备、系统互相不影响，从电磁角度具有相容性的状态。1.电磁屏蔽的基本概念和原理？答：电磁屏蔽是以某种材料（导电体或导磁体）制成的屏蔽壳体，将需要屏蔽的区域封闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一区域，而外来的辐射电磁场不能进入这一区域（或者进入该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。2.高频、低频磁场屏蔽措施的重要区别？答：（1）高频磁场屏蔽采用低电阻率的良导体材料，如铜、铝等。其屏蔽原理是运用电磁感应现象在屏蔽体表面所产生的涡流的反磁场来达成屏蔽的目的。强磁场采用多层屏蔽技术的作用是_易引起磁饱和，克制磁饱和（2）低频磁场屏蔽常用高磁导率的铁磁材料，如铁、硅钢片。其屏蔽原理是运用铁磁材料的高磁导率对干扰磁场进行分路。3低频磁场屏蔽材料选择原则有哪些？低频（1000KHz以下）磁场的屏蔽常用高磁导的贴磁材料（如铁、硅钢片）为获得更好的磁屏蔽效果，需选用高导磁材料，并要使屏蔽体有足够的厚度，有时需要更多层屏蔽用铁磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力线方向不应有开口或缝隙铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽4为什么辐射强度伤害常定在30300MHz？人体对次频段有最大吸取能量，故在此频段内微波对人体伤害最大。6波导衰减器的原理是什么？重要应用在什么场合？屏蔽效能重要决定于什么？由电磁场理论可知，波导对于在其内部传播的电磁波，起着高通滤波器的作用，高于截止频率的电磁波才干通过。屏蔽效能重要决定于波导管的截面形状，截面尺寸，尚有波导管的长度和其截止频率。7.对较大型开口或通风口如何做好屏蔽？（1）覆盖金属丝网将金属丝网覆盖在大面积的通风孔上，能显著地防止电磁泄漏。金属丝网结构简朴成本低，通风量较大，合用于屏蔽规定不太高的场合。（2）穿孔金属板一般而言，孔洞尺寸愈大，电磁泄漏也就愈大，屏效愈差，为了提高屏蔽效能，可在满足屏蔽体通风量规定的条件下，以多个小孔代替大孔。（3）截止波导通风孔金属丝网和穿孔金属板在频率大于100MHZ时，其屏效将大为减少。特别是当孔眼尺寸不是远小于波长甚至接近于波长时，其泄漏将更为严重。由电磁场理论可知，波导对于在其内部传播的电磁波，起着高通滤波器的作用，高于截止频率的电磁波才干通过。8随着频率的【增长】，孔隙的泄漏越来越严重。因此，金属网对【微波或超高频】频段不具有屏蔽效能。8.计算机电磁泄漏的重要途径有哪些?如何防止？重要途径：（1）无信息调制的电磁辐射（2）并行数据信息的电磁辐射（3）寄生振荡（4）计算机终端的视频信号辐射（5）计算机显示器阴极射线管产生的X射线如何防止：（1）信号干扰技术（2）屏蔽技术（3）低辐射技术9.良好搭接的作用是什么？（1）减少设备间电位差引起的骚扰（2）减少接地电阻（3）实现屏蔽12为减小耦合场强干扰，导线如在开口附近，导线走向应当 B：垂直于开口方向 （5）防止设备运营期间的静电电荷积累，避免静电放电骚扰。10.哪些方法可用于克制消除共模阻抗耦合？那些方法可用于切断共模地环路？切断共模地环路方法：（1）调整接地点的选择（2）差分平衡电路（3）隔离变压器（4）纵向扼流圈（5）光电耦合器11.为什么使用双绞线,其对不同频率噪声控制效果如何?双绞线作为传输线对于抵抗电磁感应干扰有较好的性能，是现代高速计算机与实时控制系统常用的一种传输线，它波阻抗高、体积小、柔软。其合用频率为几到几百兆HZ。双绞线可以有效地克制磁场干扰由于双绞线的每两个相邻的回路上感应出的电流具有相反的方向，因此互相抵销。14. 请叙述金属板屏蔽体运用传输线原理表征的屏蔽效能。运用传输线原理，在屏蔽板是薄的无限大平面和入射波为垂直入射的横电磁波条件下成立时，用一段长度为屏蔽板厚度，特性阻抗为屏蔽本征阻抗的有损耗传输线代替金属屏蔽板：金属板的屏蔽效能SE(dB)为SE=A1+A2+A3A1吸取损耗(dB)； A2第一内边界、第二边界的反射功率损耗之和(dB)，A 2=R1+R2； A3屏蔽的内表面之间的多次反射的因素(dB)。若A115dB时, A3可忽略。24人对电磁辐射的感觉有 非热 感、 热 感和 结点谐振 感。电磁波对人体组织的作用可分为哪几种？分别是什么含义？电磁场对生物及物质的作用是通过电磁场的谐振效应、热效应、光化效应和场效应来实现的。非热感使人体有失衡、头晕、疲劳、恶心等感觉。静电场、恒磁场、低频场只能引起非热效应(低频场无法致热)。致热感当外激场的频率很高时，人体内分子的异常运动产生了超过人体温控的热效应，频率越高，热感越趋向被辐照的表面。（X光灯）谐振感除了有上述和致热的感觉外，它易产生放电电击也许会产生(并非在被辐照方向的电流密度大的)节点致热效应。1. EMI、EMS和EMC分别指什么，有何区别？（5分）答：ElectromagneticInterference，EMI，电磁干扰。 ElectromagneticSusceptibility,EMS，电磁敏感性。 ElectromagneticCompatibility，EMC，电磁兼容。电气和电子设备在正常运营的同时，也往外发射有用或无用的电磁能量，这些能量会影响其它设备的正常工作，这就是电磁干扰。对电磁干扰进行分析、设计和验证测试的学科领域就是电磁兼容。电磁敏感性是指设备、器件或系统因电磁干扰也许导致工作性能下降的特性。8.电磁屏蔽的作用原理是什么？（10分）答：电磁屏蔽是指同时克制或削弱电场和磁场。 在频率较低（近场区，近场随着骚扰源的性质不同，电场和磁场的大小有很大差别。高电压小电流骚扰源以电场为主，磁场骚扰较小（有时可忽略）。低电压高电流骚扰源以磁场骚扰为主，电场骚扰较小。随着频率增高，电磁辐射能力增长，产生辐射电磁场，并趋向于远场骚扰。远场骚扰中的电场骚扰和磁场骚扰都不可忽略，因此需要将电场和磁场同时屏蔽，即电磁屏蔽。10.为什么要接地？接地技术可分为哪几类？（10分）答：接地是克制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容的重要手段之一。安全接地涉及防雷接地、接零保护接地、设备安全接地信号接地涉及单点接地、多点接地、混合接地、悬浮接地，单点接地分为并联和串联。11.信号接地与安全接地的区别是什么？（5分）答：接地是指在系统的某个选定点与某个电位基准面之间建立一条低阻抗的导电通路。安全接地是采用低阻抗的导体将用电设备的外壳链接到大地上，是操作人员不致因外壳漏电或静电放电而发生触电危险。12.按照滤波机理划分，有反射式滤波器和吸取式滤波器，它们的工作原理是什么？（10分）答：反射滤波器，是由无损耗(抱负情况)的电抗元件构成的，重要应用于线路中，重要作用是将阻带频率反射回信号源的电子装置。（通带内提供低串联阻抗和高并联阻抗，阻带内提供大的串联阻抗和小的并联阻抗。）普通的滤波器都是反射滤波器。低通滤波器是电磁兼容技术当中用的最多的一种滤波器，用来控制高频干扰。把有用的频率的信号进行通过，把高于某个频率的信号进行衰减。吸取式滤波器是由有耗器件构成的，在阻带内吸取躁声的能量转化为热损耗，从而起到滤波作用。铁氧体吸取型滤波器是目前应用发展不久的一种低通滤波器。铁氧体是一种由铁、镜、锌氧化物混合而成，具有很高的电阻率，较高的磁导率(约为100一1500)磁性材料。低频电流可以几乎无衰减地通过铁氧体，高频电流却会受到很大的损耗，转变成热量散发。它可以等效为电阻和电感的串联。电阻值和电感量都是随着频率而变化的
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