ANSYS 電磁兼容(EMC)之基礎知識

2017-11-01 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、概述

電磁兼容(EMC)是一門新興的綜合性學科,其研究的主要問題是如何使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電氣電子設備和元器件都能正常工作,互不干擾,達到兼容狀態(tài)。隨著產(chǎn)品均向著高頻化、微型化、集成化的方向發(fā)展,電磁兼容問題愈來愈多,愈來愈明顯,也愈來愈成為產(chǎn)品前期設計不可忽視的環(huán)節(jié)。電磁兼容覆蓋整個電磁頻段,早期EMC概念主要是低頻或工頻頻段,而隨著高頻化發(fā)展,目前常用的EMC標準已是40GHz頻段,基于此早期采用的電路概念也必須代之于電磁場概念。尤其是涉及到電磁輻射方面,則只能采用電磁場和電磁波的概念方能解釋和分析。

為了更好地規(guī)范電磁兼容,國際上已經(jīng)制定了一系列標準和限制,包含通用國標標準、行業(yè)標準、軍用標準等。在我國,主要有國家標準(GB)、國家軍用標準(GJB)兩大類電磁兼容標準。目前整個EMC標準,無論國際還是國內(nèi),均滯后于實際使用的需要,不單是頻段上,更重要的是在概念上需要充實和改善,電磁兼容是一個對電磁場和電磁波知識以及實踐經(jīng)驗要求非常強的領域,而目前國內(nèi)從事EMC工作的工程師絕大部分均是電子線路專業(yè)背景,這對于復雜高性能的模塊化設計,不利于找到EMC的機理并找到有效的解決方案,本期先介紹電磁兼容的基本概念,后續(xù)我們將會推出MC在實際應用中的相關案例。

二、電磁騷擾與電磁干擾

電磁騷擾是指任何可能引起設備性能降低或對有生命物質產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。由機電或其他認為裝置產(chǎn)生的電磁騷擾,稱為人為騷擾;來源于自然現(xiàn)象的電磁騷擾,稱為自然騷擾。

電磁干擾則是指由電磁騷擾引起的設備或傳輸通道性能的下降。所以騷擾和干擾的含義是不同的。從概念上講,騷擾是一種電磁能量,干擾是騷擾產(chǎn)生的結果或后果。

三、電磁兼容性

電子設備受電磁騷擾的影響而出現(xiàn)故障或性能降級,就稱為設備對電磁騷擾敏感。如何在設備與電磁環(huán)境之間尋求一種協(xié)調的關系和共存的條件,這就是電磁兼容性技術。

四、電磁兼容常用名詞術語

為了描述電磁騷擾與電磁兼容性,需要引入許多名詞術語,參考GB/T 17624.1 1998引入部分專業(yè)術語如下:

輻射發(fā)射RE:通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量。

傳導發(fā)射CE:沿電源或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。

輻射敏感度RS:對造成設備性能降級的輻射騷擾場的度量。

傳導敏感度CS:當引起設備性能降級時,從傳導方式引入的騷擾信號電壓或電流的度量。

電磁敏感性EMS:設備暴露在電磁環(huán)境下所呈現(xiàn)的不希望有的響應程度,即設備對周圍電磁環(huán)境敏感程度的度量,電磁敏感意味著電磁環(huán)境已經(jīng)造成設備性能的降低。