? 习题集
? 名词解释：
电磁兼容：略
传导干扰：沿着导体附近传输的电磁干扰。
辐射干扰：由任何部件、天线、电缆或连接线辐射的电磁干扰
电磁敏感性：在存在电磁骚扰的情况下，装置设备或系统不能避免性能降低的能力。 电磁环境：存在于给定场所的所有电磁现象的总和
电磁干扰：指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降
电磁骚扰：任何可能引起装置、设备或系统性能降低，或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。 电磁干扰安全系数：敏感度门限与出现在关键试验点或信号线上的干扰之比
? 如何根据近区场的波阻抗判断干扰源的性质，并给出干扰源的波阻抗表达式（10分）。
答：在近场（the near field）中，波阻抗取决于源的性质和源到观察点的距离。如果源具有高电流、低电压（近场波阻抗小于媒质的波阻抗）的特性，那么近场中占优势的场是磁场。相反地，如果源具有低电流、高电压（近场波阻抗大于媒质的波阻抗）的特性，那么近场中占优势的场是电场。
在近场中，必须分别考虑电场和磁场，因为近区场的波阻抗不是常数。然而，在远场（the far field）中，电场和磁场结合起来形成了平面电磁波（具有媒质的波阻抗）。
因为近区场的波阻抗表示式比较复杂，且电基本振子和磁基本振子的近区场的波阻抗表示式完全不同，所以我1． 电基本振子近场的波阻抗
电基本振子产生的辐射场的波阻抗定义为：们分开讨论。
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两个式子带入上式，简化后得到下式：
ZEW所以波阻抗ZEW的模为：
ZW?1?k2?jk/r?1/r2?3????1?j1/kr2j??jk?1/r1??1/kr???
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ZEW2． 磁基本振子近场的波阻抗
磁基本振子产生的辐射场的波阻抗定义为：
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两个式子带入上式，简化后得到下式：
ZHW??所以波阻抗的模为：
??1/kr??1??1/kr2222ZW?1?j?1/kr??36
ZHW?ZW??1/kr??1??1/kr2?r
1??1/kr?
对于磁基本振子的近区场，r???/2?，在上式的分子和分母中，相对于1/kr的高次幂项而言1可以忽略，所以近区场的波阻抗的模近似为：
ZHW?ZWkr?ZW? 在近场区，电基本振子的波阻抗大于媒质的波阻抗，它产生的近区场中电场占优势，在电磁兼容性工程中，简单地称电基本振子的骚扰源模型为电场骚扰源；磁基本振子的波阻抗小于媒质的波阻抗，它产生的近区场中磁场占优势，在电磁兼容性工程中，简单地将其称为磁场骚扰源
? 屏蔽同轴电缆一端与信号源相连，另一端与运算放大器相连，试说明在低频、高频情况下，屏
蔽同轴电缆的屏蔽层如何接地（10分）。
答：频率低于1MHz时 电缆屏蔽层的接地一般采用一端接地方式，以防止骚扰电流流经电缆屏蔽层，使信号电路受到干扰。当电路有一个不接地的信号源与一个接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层应接至放大器的公共端。当一个接地的信号源与一个不接地的放大器连接时，连接电缆的屏蔽层应接至信号源的公共端。
当频率高于1MHz时或电缆长度超过信号波长的1/20时，常采用多点接地方式，以保证屏蔽层上的地电位，最常用的是两端接地。长电缆应在每隔1/10波长处接地一次。同轴电缆在高频时多点接地能提供一定的屏蔽作用。另外由于高频杂散电容的耦合会形成地环路，这时电缆屏蔽层通过杂散电容实际上已被接地。若用一个小电容代替杂散电容，则可形成混合接地（复合接地）。在高频时，小电容的阻抗变得很低，电路变成多点接地，所以这种接地方法对宽频带工作是有利的。
? 什么是屏蔽？简述低频磁屏蔽的原理，应用低频磁屏蔽体时应注意什么（10分）。
答：屏蔽就是用导电或导磁材料制成的金属屏蔽体将电磁骚扰源限制在一定的范围内，使骚扰源从屏蔽体的一面耦合或当其辐射到另一面时受到抑制或衰减。
低频磁场屏蔽原理是利用铁磁材料的高磁导率对骚扰磁场进行分路。
注意要点： ①选用高磁导率材料，并要使屏蔽罩有足够的厚度，有时需用多层屏蔽。 ②用铁磁材料做的屏蔽罩在垂直磁力线方向不应开口或有缝隙。
③铁磁材料的屏蔽不能用于高频磁场屏蔽。
? 屏蔽抑制何种类型的电磁骚扰、屏蔽效果怎样定量表示？
电场屏蔽：静电屏蔽、交变电场屏蔽 磁场屏蔽：静磁屏蔽、交变电场屏蔽 电磁场屏蔽
屏蔽效能：不存在屏蔽体时某处的电场强度与存在屏蔽体时同一处的电场强度之比，常用分贝表示。 SEE=20lg（E0/ES）
? 表述EMI滤波器和信号滤波器的异同？叙述反射式EMI滤波器与吸收式EMI滤波器抑制电磁骚
扰的原理，及它们在EMC工程应用中的注意问题（10分）。
答：EMI滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目的的滤波器。信号滤波器是指能有效去除不需要的信号分量，
同时对被选择信号的幅度、相位影响最小的滤波器。两者既具有共同的特点，又具有不同点，相同点是：在一定的通频带内，滤波器的衰减很小，能量可以很容易地通过，在此通频带之外则衰减很大，抑制了能量的传输，因此凡与需要传输的信号频率不同的骚扰，都可以采用滤波器加以抑制。
EMI滤波器与信号滤波器相比有如下几点不同：
1. EMI滤波器往往在阻抗失配的条件下工作；
2. 骚扰源的电平变化幅度大，有可能使EMI滤波器出现饱和效应；
3. 电磁骚扰源的频带范围很宽，其高频特性非常复杂，难以用集总参数电路来 模拟滤波电路的高频特性；
4. EMI滤波器的工作频带必须具有较高的可靠性。
反射式滤波器的工作原理是把不需要的频率成分的能量反射回信号源或者骚扰源，而让需要的频率成分的能量通过滤波器施加于负载，以达到选择和抑制信号的目的。
注意问题：反射式滤波器的应用选择，由滤波器型式、源阻抗和负载阻抗之间的组合关系确定。使用电源干扰抑制滤波器时，遵循输入端、输出端最大限度失配原则，以求获得最佳抑制效果。
吸收式EMI滤波器又名损耗滤波器。它将信号中不需要的频率分量的能量消耗在滤波器中（或被滤波器吸收），而允许需要的频率分量通过，来达到抑制干扰的目的。
注意问题：吸收式滤波器的缺点在于滤波器通带内有一定得插入损耗，这是由于吸收式滤波器中的有耗媒质引起的。因此，必须选择合适的损耗材料，合理的设计吸收式滤波器，以减小滤波器通带内的损耗。
? 一台50?的信号发生器与输入阻抗为25?的信号测量仪相连，信号发生器指示的输出电平为
?20dBm，求信号测量仪的输入电压，以dB?V为单位（15分）。
解： P??20dBm=
10?5W=0.01mW
当?20dBm输出到50?负载上得到的电压为：
Uout?50?P?22.36mV
所以此时开路电压（由于
Rs?RL?50?）为：
Uoc?2?Uout=44.72mV
所以当50?的信号发生器与输入阻抗为25?的信号测量仪相连时，信号测量仪的输入电压为
25Uin??Voc?14.9067mV?83.5dB?V25?50
? 简述国家EMC标准编号的形式，并举例。适用于我国各种军用电子、电气和机电设备及分系统
的EMC标准及其主题内容是什么？陆军地面设备EMC测试要求项目有哪些?（10分）
答：我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准，目前已发布57个，编号为GB/T XXXX – XX、GB XXXX - XX，例如GB 9254-98
MIL-STD-461E
制军用电子、电气和机电设备及分系统的电磁发射和电磁敏感度特性的要求/测量，为研制和订购单位提供电磁兼容性设计和验收依据。
陆军地面设备EMC测试要求项目有：CE102、CS101、CS114、RE102、RS103.
适用于我国各种军用电子、电气和机电设备及分系统的EMC标准GJB151A、GJB152A其主题内容是：规定了控
? 表述共模传导干扰和差模传导干扰，隔离变压器的工作原理它与电压变压器（升压或降压）有什么不同？（10分）
答：共模干扰（Common-mode Interference）指的是干扰电压在信号线及其回线（一般称为信号地线）上的幅度相同，这里的电压以附近任何一个物体（大地、金属机箱、参考地线板等）为参考电压，干扰电流则是在导线与参考物体构成的回路中流动。
差模干扰（Differential-mode Interference）指的是干扰电压存在于信号线及其回路（一般称为信号地线）之间，干扰电流则是在相线（信号线）与中线(信号地线)构成的回路中流动。
隔离变压器是通过阻隔地回路的形成来抑制地回路干扰的。
普通变压器的首要任务是改变电压，分为降压变压器和升压变压器，原副线圈匝数不相等。隔离并不是它主要的任务。而隔离变压器的首要任务是将原副线圈绕组进行电绝缘隔离，因此对它的最基本要求是保证原副线圈绝缘性能。所以隔离变压器的初次级线圈之间有隔离层，而变压并不是它的首要任务，多数的隔离变压器并不进行变压，即原副线圈绕组匝数相等。隔离变压器不同于普通变压器还在于其次级不接地，它的安全性也在于其次级不接地。.
? 说明电磁干扰耦合的详细分类。
? 叙述高频磁场屏蔽的原理。阐述有一定厚度的平板导体屏蔽电磁波的基本原理，及屏蔽效能的
组成部分。（10分）
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