做考題解問(wèn)題 學(xué)習(xí)電磁兼容知識(shí)！

一． 填空題 

1．電磁干擾按傳播途徑可以分為兩類：   傳導(dǎo)   和   輻射   。

2. 輻射干擾源數(shù)學(xué)模型的基本形式包括   電流源   和   磁流源   輻射。

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

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(jiàn)的電阻藕合有   公共線路   產(chǎn)生的藕合干擾、   公共地線   產(chǎn)生的藕合干擾、   公共電源內(nèi)阻   形成的藕合干擾。

6．屏蔽效能SE分別用功率密度、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述應(yīng)為   10logP1/P2   ，   20logH1/H2   ，   20logU1/U2   。

7．反射濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使濾波器在通帶內(nèi)呈  低  的串聯(lián)阻抗和  高   并聯(lián)阻抗。

8．輻射干擾的傳輸性質(zhì)有：   近場(chǎng)   藕合及   遠(yuǎn)場(chǎng)   藕合。

9．雙絞線多用于   高   頻工作范圍，在單位長(zhǎng)度線長(zhǎng)中互絞圈數(shù)越   多   ，消除噪聲效果越好。在額定互絞圈數(shù)中，頻率越    高   屏蔽效果越好。

10．反射濾波器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使濾波器在阻帶范圍，其  并聯(lián)  阻抗應(yīng)很小而 串聯(lián)  阻抗則應(yīng)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(qiáng)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(dǎo)敏感度通常用  電壓  表示、輻射敏感度可以用  電場(chǎng)  ，或  V/m  表示。

16．傳導(dǎo)干擾的傳輸性質(zhì)有  電阻  藕合、  電容  藕合及  電感  藕合。

17．信號(hào)接地的三種基本概念是   多點(diǎn)   、   單點(diǎn)   和   浮地   。

18．靜電的產(chǎn)生有   摩擦   、   碰撞分離   帶電和   感應(yīng)   帶電。

19．  硬件技術(shù)  法、  軟件技術(shù)  法、  軟硬件結(jié)合  法是計(jì)算機(jī)電磁兼容性設(shè)計(jì)的三種方法，其中  軟件技術(shù)  法是計(jì)算機(jī)電磁兼容性設(shè)計(jì)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(chǎng)為  高阻抗  場(chǎng)，電流源在近場(chǎng)為  低阻抗場(chǎng)  場(chǎng)，近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的粗略劃分為，當(dāng)   r30.15915λ  時(shí)為遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)。

21．在均勻屏蔽理論中，供評(píng)定屏蔽材料用的屏蔽效能計(jì)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(tài)抑制二極管  和  放電管  等。

23. 輻射功率密度傷害規(guī)格定為   10mw/cm3    ,(f>1G)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)輻射場(chǎng)強(qiáng)密度值在30～300MHz頻段均定為   1mw/cm3    ，因?yàn)槿梭w在此頻段對(duì)微波有   最大吸收   。

24．人對(duì)電磁輻射的感覺(jué)有   非熱   感、   熱   感和   結(jié)點(diǎn)諧振   感。

二．選擇題

1.感應(yīng)近區(qū)場(chǎng)的特點(diǎn)                             （ B ）

  A：電場(chǎng)和磁場(chǎng)都和距離成反比；

  B：在傳播方向上不是橫電磁場(chǎng)，在傳播方向上有場(chǎng)分量；

  C：波阻抗是常數(shù)。

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(huán)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(yán)重；  B：孔洞的泄漏比縫隙的嚴(yán)重；   C：一樣

4. 接地設(shè)計(jì)中，以下正確的是                       （ B ）

A：所設(shè)計(jì)的接地參考平面應(yīng)具有較高的電阻率

B: 在信號(hào)線與電源線必須交叉的地方要使導(dǎo)線互相垂直

C: 端接電纜屏蔽層時(shí)，應(yīng)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(dǎo)線之間有兩種串?dāng)_機(jī)理，其耦合方式的粗略判斷為      （ A ）

A：當(dāng)源電路與接收電路的阻抗之乘積小于3002 

時(shí)，磁場(chǎng)耦合為主；

B：當(dāng)源電路與接收電路的阻抗之乘積小于3002 

時(shí)，電場(chǎng)耦合為主；

C：當(dāng)其乘積大于10002 時(shí)，磁場(chǎng)耦合為主 

7： 平衡電路對(duì)地環(huán)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(chǎng)強(qiáng)干擾，導(dǎo)線如在開(kāi)口附近，導(dǎo)線走向應(yīng)該    （ B ）

  A： 平行于開(kāi)口方向        B：垂直于開(kāi)口方向        C：隨便

10. 同軸電纜用于高頻信號(hào)傳送，一般線長(zhǎng)大于l/10時(shí)應(yīng)          （ C ）

A：?jiǎn)吸c(diǎn)接地；     B：都可以         C: 雙點(diǎn)或多點(diǎn)接地

11．各種瞬態(tài)干擾中波頭最陡,頻率最豐（）富的干擾源是           （ A ）

A；ESD       B：EFT             C: SURGE

12.輻射近區(qū)場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)與源點(diǎn)之間的距離及和干擾源的工作波長(zhǎng)λ的關(guān)系是  （ A ）

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

13：關(guān)于電場(chǎng)騷擾源和磁場(chǎng)騷擾源                      （ C ）

A：如果源具有大電流、低電壓的特點(diǎn)，那么近場(chǎng)中源是電場(chǎng)騷擾源

B：如果源具有高電壓、低電流的特點(diǎn)，那么近場(chǎng)中源是磁場(chǎng)騷擾源

C: 避雷針導(dǎo)入大地的雷電流在近場(chǎng)主要是磁場(chǎng)騷擾源 

14.接地方式當(dāng)系統(tǒng)的工作頻率很高，為f>10MHz時(shí)，應(yīng)選擇     （ B ）

A：?jiǎn)吸c(diǎn)接地系統(tǒng)；       B:多點(diǎn)接地系統(tǒng)       C:混合接地系統(tǒng)

15. 兩同軸電纜間射頻耦合的測(cè)定中試驗(yàn)結(jié)果表明：         （ B ）

A:發(fā)送電纜的負(fù)載浮地，而接收電纜的負(fù)載接地時(shí)，電纜間的串?dāng)_為最小；

B: 發(fā)送電纜的負(fù)載接地，而接收電纜的負(fù)載浮地時(shí)，電纜間的串?dāng)_為最小；

C：發(fā)送電纜的負(fù)載接地，而接收電纜的負(fù)載接地時(shí)，電纜間的串?dāng)_為最小。 

三.  名詞解釋

1．電快速脈沖群

由電路中的感性負(fù)載斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生。其特點(diǎn)不是單個(gè)脈沖，是一連串的脈沖，因此，它對(duì)電路影響較大。因?yàn)橐贿B串的脈沖可以在電路的輸入端產(chǎn)生累計(jì)效應(yīng)，使電平干擾的幅度最終超過(guò)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(gòu)成的，它通過(guò)吸收不需要頻率成分的能量（轉(zhuǎn)化為熱能）來(lái)達(dá)到抑制干擾的目的。

3.（對(duì)騷擾的）抗擾性

裝備、設(shè)備或者系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)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(rèn)為輻射場(chǎng)通過(guò)金屬時(shí)，在外表面被反射一部分，部分在金屬內(nèi)傳播：被吸收而受到衰減。

5.電磁輻射中間區(qū)

中間區(qū)是指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期生活、工作和居住的所有人可能產(chǎn)生潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)不能建造療養(yǎng)院、醫(yī)院、學(xué)校和具名住宅，但是可以建造機(jī)關(guān)和工廠。

6.瞬態(tài)干擾

時(shí)間很短，但幅值很大的電磁干擾。

7.屏蔽原理的渦流效應(yīng)

電磁波在金屬殼體上產(chǎn)生感應(yīng)渦流，而這些渦流又產(chǎn)生了與原磁場(chǎng)反相的磁場(chǎng)，抵消削弱了原磁場(chǎng)而達(dá)到屏蔽作用。

8.電磁輻射安全區(qū)

   是指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期生活，工作和居住的所行人均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域，因此該區(qū)域可以建造所有的人的活動(dòng)場(chǎng)所。

9、SAR——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(hù)器，是用來(lái)限制瞬態(tài)過(guò)電壓和雷電流進(jìn)行分流的器件，一般至少含有一個(gè)非線性元件。

11.橫電電磁波

TEM波：在傳播方向上沒(méi)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量，稱為橫電磁波。

12．公共阻抗耦合

由于兩個(gè)以上電路有公共阻抗，當(dāng)兩個(gè)電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí)，一個(gè)電路的電流在該公共阻抗形成的電壓就會(huì)影響到另一個(gè)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(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)或信號(hào)線上的干擾比值。

14.屏蔽效能 

屏蔽體的好壞用屏蔽效能來(lái)描述，屏蔽效能表現(xiàn)了屏蔽體對(duì)電磁波的衰減程度。屏蔽效能定義為屏蔽前某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與屏蔽后該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)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(hào)串聯(lián)疊加后作用到儀表上的。串模干擾通常來(lái)自于高壓輸電線、與信號(hào)線平行鋪設(shè)的電源線及大電流控制線所產(chǎn)生的空間電磁場(chǎng)。

16．波阻抗

將空間某處的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的橫向分量的比值稱為媒質(zhì)的波阻抗。

17. 天線效應(yīng)

任何載有時(shí)變電流的導(dǎo)體都能向外輻射電磁場(chǎng)，同樣，任何處于電磁場(chǎng)中的導(dǎo)體都能感應(yīng)出電壓。因此，金屬導(dǎo)體在某種程度上可起發(fā)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(hào)稱為共模騷擾信號(hào)。

四.問(wèn)答題

1．截止波導(dǎo)管的注意事項(xiàng)與設(shè)計(jì)步驟有哪些？

注意事項(xiàng)：

1）絕對(duì)不能使導(dǎo)體穿過(guò)截止波導(dǎo)管，否則會(huì)造成嚴(yán)重的電磁泄漏，這是一個(gè)常見(jiàn)錯(cuò)誤

2）一定要確保波導(dǎo)管相對(duì)于要屏蔽的頻率處于截止?fàn)顟B(tài)，并且截止頻率要遠(yuǎn)高于（5倍以上）

需要屏蔽的頻率設(shè)計(jì)截止波導(dǎo)管的步驟如下所示：

1) 確定需要屏蔽的最高頻率Fmax和屏蔽效能SE

2) 確定截止波導(dǎo)管的截止頻率Fc，使fc≥5Fmax

3) 根據(jù)Fc，利用計(jì)算Fc的方程計(jì)算波導(dǎo)管的截面尺寸d

4) 根據(jù)d和SE，利用波導(dǎo)管吸收損耗公式計(jì)算波導(dǎo)管長(zhǎng)度t

2．構(gòu)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(zhì)對(duì)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(jì)劃性，選擇性帶寬等

3．低頻磁場(chǎng)屏蔽材料選擇原則有哪些？

低頻（1000KHz以下）磁場(chǎng)的屏蔽常用高磁導(dǎo)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(dǎo)特性對(duì)干擾磁場(chǎng)進(jìn)行分路。

①為獲得更好的磁屏蔽效果，需選用高導(dǎo)磁材料，并要使屏蔽體有足夠的厚度，有時(shí)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(yīng)有開(kāi)口或縫隙③鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場(chǎng)屏蔽

4．為何輻射強(qiáng)度傷害常定在30～300MHz？

經(jīng)查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及軍（）方標(biāo)準(zhǔn)輻射場(chǎng)強(qiáng)密度值在30～300MHz頻段均定為1mW/cm2，因?yàn)槿梭w在此頻段對(duì)微波有最大吸收量，如30MHz波長(zhǎng)為10m，四分之一波長(zhǎng)為2.5m。300MHz波長(zhǎng)為1m，四分之一波長(zhǎng)為0.25m，依據(jù)射頻共振原理四分之一波長(zhǎng)為共振區(qū)，人體對(duì)次頻段有最大吸收能量，故在此頻段內(nèi)微波對(duì)人體傷害最大。

5. 比較三種瞬態(tài)干擾的特點(diǎn)有何不同？

（1）脈沖上升時(shí)間：ESD—極快，<1ns，EFT—很快，約5ns，浪涌—慢，ms數(shù)量級(jí)

（2）能量：ESD — 低，EFT（單個(gè)脈沖）— 中等，浪涌— 高

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

（4）電流（負(fù)載阻抗低）：ESD —人體放電為幾十A，裝置放電可達(dá)數(shù)百A，

EFT—幾十A，浪涌—幾千A 至上百千安

6．波導(dǎo)衰減器的原理是什么？主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合？屏蔽效能主要決定于什么？

由電磁場(chǎng)理論可知，波導(dǎo)對(duì)于在其內(nèi)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(guò)。

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

7.對(duì)較大型開(kāi)口或通風(fēng)口如何做好屏蔽？

（1）覆蓋金屬絲網(wǎng)

將金屬絲網(wǎng)覆蓋在大面積的通風(fēng)孔上，能顯著地防止電磁泄漏。金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，通風(fēng)量較大，適用于屏蔽要求不太高的場(chǎng)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(fēng)量要求的條件下，以多個(gè)小孔代替大孔。

（3）截止波導(dǎo)通風(fēng)孔

金屬絲網(wǎng)和穿孔金屬板在頻率大于100MHZ時(shí)，其屏效將大為降低。尤其是當(dāng)孔眼尺寸不是遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)甚至接近于波長(zhǎng)時(shí)，其泄漏將更為嚴(yán)重。由電磁場(chǎng)理論可知，波導(dǎo)對(duì)于在其內(nèi)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(guò)。

8.計(jì)算機(jī)電磁泄漏的主要途徑有哪些?如何防止？

主要途徑：

（1）無(wú)信息調(diào)制的電磁輻射

（2）并行數(shù)據(jù)信息的電磁輻射

（3）寄生振蕩

（4）計(jì)算機(jī)終端的視頻信號(hào)輻射

（5）計(jì)算機(jī)顯示器陰極射線管產(chǎn)生的X射線

如何防止：

（1）信號(hào)干擾技術(shù)

（2）屏蔽技術(shù)

（3）低輻射技術(shù)

9.良好搭接的作用是什么？

（1）減少設(shè)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(shí)現(xiàn)屏蔽，濾波，接地等技術(shù)的設(shè)計(jì)目的

（4）防止雷電放電的危害，保護(hù)設(shè)備等的安全

（5）防止設(shè)備運(yùn)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(huán)路？

切斷共模地環(huán)路方法：

（1）調(diào)整接地點(diǎn)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(duì)不同頻率噪聲控制效果如何?

雙絞線作為傳輸線對(duì)于抵抗電磁感應(yīng)干擾有較好的性能，是現(xiàn)代高速計(jì)算機(jī)與實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)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(chǎng)干擾，這不僅是因?yàn)殡p絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且因?yàn)殡p絞線的每?jī)蓚€(gè)相鄰的回路上感應(yīng)出的電流具有相反的方向，因此相互抵銷。

12. 計(jì)算機(jī)電磁兼容性設(shè)計(jì)的三種方法各指什么？最突（）出的特點(diǎn)和獨(dú)到之處是什么？請(qǐng)舉例說(shuō)明

硬件法、軟件法、軟硬件結(jié)合法是計(jì)算機(jī)電磁兼容性設(shè)計(jì)的三種方法，其中軟件法和軟硬件結(jié)合法是計(jì)算機(jī)突出的特點(diǎn)和獨(dú)到之處。

13．常見(jiàn)的電阻藕合有哪些?

(1)公共地線阻抗產(chǎn)生的藕合干擾。

(2)公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的藕合干擾。

(3)公共線路阻抗形成的藕合干擾。

14. 請(qǐng)敘述金屬板屏蔽體利用傳輸線原理表征的屏蔽效能。

利用傳輸線原理，在屏蔽板是薄的無(wú)限大平面和入射波為垂直入射的橫電磁波條件下成立時(shí)，用一段長(zhǎng)度為屏蔽板厚度ｔ，特性阻抗為屏蔽本征阻抗的有損耗傳輸線代替金屬屏蔽板：金屬板的屏蔽效能SE(dB)為SE=A1+A2+A3

A1—吸收損耗(dB)； A2—第一內(nèi)邊界、第二邊界的反射功率損耗之和(dB)，A 2=R1+R2； A3—屏蔽的內(nèi)表面之間的多次反射的因素(dB)。若A1＞15dB時(shí), A3可忽略。