电磁兼容题库整理终极版本.docx

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电磁兼容题库整理终极版本

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】。

抑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包括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.如果近场中，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。

11．100V=40dBV=40000dBmV。

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）包括吸收损耗、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示、辐射敏感度可以用电场，或V/m表示。

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程度，产生很强的电场，找到合适的路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））静电屏蔽必须具备完整的【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r0.15915λ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λ的关系是r＜0.15915λ

22．6.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）抑制瞬变骚扰的常用器件有压敏电阻、瞬

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，并形成天然的去耦电容。

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，以免造成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，因为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，单点接地是最好的接地方式；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.以下可用于抑制消除共模阻抗藕合的是：

C:

中断接地环路

3.孔缝的泄漏程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，以下正确的是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，导线走向应该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相互平行

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：

如果源具有大电流、低电压的特点，那么近场中源是磁场骚扰源B：

如果源具有高电压、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主要是磁场骚扰源

17.接地方式当系统的工作频率很高，为f>10MHz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/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。

因为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。

电气设备最主要的危害是静电、浪涌和高频脉冲群

2.吸收滤波器

吸收滤波器是由有耗元件构成的，它通过吸收不需要频率成分的能量（转化为热能）来达到抑制干扰的目的。

3.（对骚扰的）抗扰性

装备、设备或者系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。

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：

被吸收而受到衰减。

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可能产生潜在性不良反应的区域，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

弱了原磁场而达到屏蔽作用。

8.电磁辐射安全区

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所。

9.SAR——吸收比率

每公斤人体组织吸收的电磁功率（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，一般至少含有一个非线性元件。

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程度。

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。

用公式表示为：

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，任何处于电磁场中的导体都能感应出电压。

因此，金属导体在某种程度上可起发射天线和接收天线的作用。

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。

共模扼流圈常常被附加做电源输入线，其主要作用是抑制共模干扰

7、耦合路径

部分或全部电磁能量从规定源传输到另一电路或装置所经由的路径。

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能够执行各自功能的共存状态，即要求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、系统相互不影响，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主要区别？

答：

（1）高频磁场屏蔽采用低电阻率的良导体材料，如铜、铝等。

其屏蔽原理是利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到屏蔽的目

的。

强磁场采用多层屏蔽技术的作用是易引起磁饱和，抑制磁饱和

（2）低频磁场屏蔽常用高磁导率的铁磁材料，如铁、硅钢片。

其屏蔽原理是利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）①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

②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

③铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽

4．为何辐射强度伤害常定在30～300MHz？

人体对次频段有最大吸收能量，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？

主要应用在什么场合？

屏蔽效能主要决定于什么？

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能通过。

屏蔽效能主要决定于波导管的截面形状，截面尺寸，还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。

金属丝网结构简单成本低，通风量较大，适用于屏蔽要求不太高的场合。

（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要求的条件下，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，其屏效将大为降低。

尤其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能通过。

8.随着频率的【增加】，孔隙的泄漏越来越严重。

因此，金属网对【微波或

超高频】频段不具备屏蔽效能。

8.计算机电磁泄漏的主要途径有哪些?

如何防止？

主要途径：

（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，导线走向应该B：

垂直于开口方向

（5）防止设备运行期间的静电电荷积累，避免静电放电骚扰。

10.哪些方法可用于抑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.为何使用双绞线,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。

其适用频率为几到几百兆HZ。

双绞线能够有效地抑制磁场干扰因为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，因此相互抵销。

14.请叙述金属板屏蔽体利用传输线原理表征的屏蔽效能。

利用传输线原理，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ｔ，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+A3

A1—吸收损耗（dB）；

A2—第一内边界、第二边界的反射功率损耗之和（dB），A2=R1+R2；

A3—屏蔽的内表面之间的多次反射的因素（dB）。

若A1＞15dB时,A3可忽略。

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，它易产生放电电击可能会产生（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行的同时，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可能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：

电磁屏蔽是指同时抑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，电磁辐射能力增加，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：

接地是抑制电磁干扰、提高电子设备电磁兼容的重要手段之一。

安全接地包括防雷接地、接零保护接地、设备安全接地

信号接地包括单点接地、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收式滤波器，它们的工作原理是什

么？

（10分）

答：

反射滤波器，是由无损耗（理想情况）的电抗元件构成的，主要应用于线路中，主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。

吸收式滤波器是由有耗器件构成的，在阻带内吸收躁声的能量转化为热损耗，从而起到滤波作用。

铁氧体吸收型滤波器是目前应用发展很快的一种低通滤波

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