一、填空題(每空1分,計40分)
1. 構成電磁干擾的三要素是【干擾源】、【傳輸通道】和【接收器】;如果按照傳輸途徑劃分,電磁干擾可分為【傳導干擾】和【輻射干擾】。
2. 電磁兼容裕量是指【抗擾度限值】和【發(fā)射限值】之間的差值。
3. 抑制電磁干擾的三大技術措施是【濾波】、【屏蔽】和【接地】。
4. 常見的機電類產(chǎn)品的電磁兼容標志有中國的【CCC】標志、歐洲的【CE】標志和美國的【FCC】
標志。
5. IEC/TC77主要負責指()定頻率低于【9kHz】和【開關操作】等引起的高頻瞬間發(fā)射的抗擾性標準。
6. 電容性干擾的干擾量是【變化的電場】;電感性干擾在干擾源和接受體之間存在【交連的磁通】;電路性干擾是經(jīng)【公共阻抗】耦合產(chǎn)生的。
7. 輻射干擾源可歸納為【電偶極子】輻射和【磁偶極子】輻射。如果根據(jù)場區(qū)遠近劃分,【近區(qū)場】主要是干擾源的感應場,而【遠區(qū)場】呈現(xiàn)出輻射場特性。
8. 隨著頻率的【增加】,孔隙的泄漏越來越嚴重。因此,金屬網(wǎng)對【微波或超高頻】頻段不具備屏蔽效能。
9. 電磁干擾耦合通道非線性作用模式有互調制、【交叉調制】和【直接混頻】
10. 靜電屏蔽必須具備完整的【屏蔽導體】和良好的【接地】。
11. 電磁屏蔽的材料特性主要由它的【電導率】和【磁導率】所決定。
12. 濾波器按工作原理分為【反射式濾波器】和【吸收式濾波器】,其中一種是由有耗元件如【鐵氧體】材料所組成的。
13. 設U1和U2分別是接入濾波器前后信號源在同一負載阻抗上建立的電壓,則插入損耗可定義為【20lg(U2/U1)】分貝。
14. 多級電路的接地點應選擇在【低電平級】電路的輸入端。
15. 電子設備的信號接地方式有【單點接地】、【多點接地】、【混合接地】和【懸浮接地】。其中,若設備工作頻率高于10MHz,應采用【多點接地】方式。
二、簡答題(每題5分,12題計60分)
1. 電磁兼容的基本概念? 電磁屏蔽的基本概念和原理?
答:電磁兼容一般指電氣及電子設備在共同的電磁環(huán)境中能夠執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),即要求在同一電磁環(huán)境中的上述各種設備都能正常工作,且不對該環(huán)境中任何其它設備構成不能承擔的電磁騷擾的能力?;蛘哒f,電磁兼容是指電子線路、設備、系統(tǒng)相互不影響,從電磁角度具有相容性的狀態(tài)。
答:電磁屏蔽是以某種材料(導電體或導磁體)制成的屏蔽殼體,將需要屏蔽的區(qū)域封閉起來,形成電磁隔離,即其內的電磁場不能越出這一區(qū)域,而外來的輻射電磁場不能進入這一區(qū)域(或者進入該區(qū)域的電磁能量將受到很大的衰減)。
2.電磁屏蔽的作用原理是什么?
答:電磁屏蔽是指同時抑制或削弱電場和磁場。 電磁屏蔽一般也是指高頻交變電磁屏蔽(10kHz ~ 40GHz)。 在頻率較低(近場區(qū),近場隨著騷擾源的性質不同,電場和磁場的大小有很大差別。 高電壓小電流騷擾源以電場為主(電準穩(wěn)態(tài)場-忽略了感應電壓),磁場騷擾較小(有時可忽略)。 低電壓高電流騷 擾 源 以 磁 場 騷 擾 為 主(磁準穩(wěn)態(tài)場-忽略了位移電流),電場騷擾較小。 隨著頻率增高,電磁輻射能力增加,產(chǎn)生輻射電磁場,并趨向于遠場騷擾。遠場騷擾中的電場騷擾和磁場騷擾都不可忽略,因此需要將電場和磁場同時屏蔽,即電磁屏蔽。
3. 高頻、低頻磁場屏蔽措施的主要區(qū)別?
答:(1)高頻磁場屏蔽采用低電阻率的良導體材料,如銅、鋁等。其屏蔽原理是利用電磁感應現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場來達到屏蔽的目的。
(2)低頻磁場屏蔽常用高磁導率的鐵磁材料,如鐵、硅鋼片坡莫合金。其屏蔽原理是利用鐵磁材料的高磁導率對干擾磁場進行分路。
4. 接地的基本概念和作用?
答:(1)接地是指系統(tǒng)的某一選定點與某個接地面之間建立低阻的導電通路。
(2)接地的作用是為信號電壓提供一個穩(wěn)定的零電位參考點,消除公共阻抗的耦合,保障人身和設備安全
5. 區(qū)別電磁騷擾和電磁干擾兩個術語的不同。
答:電磁噪聲(騷擾):(強調原因和過程)任何可能引起設備或系統(tǒng)性能下降的包磁現(xiàn)象——強調任何可能的電磁危害現(xiàn)象原因。
電磁干擾:(強調的是結果)。
6. EMI、EMS和EMC分別指什么,有何區(qū)別?
答:Electromagnetic Interference,EMI,電磁干擾。
Electromagnetic Susceptibility,EMS,電磁敏感性。
Electromagnetic Compatibility,EMC,電磁兼容。
電氣和電子設備在正常運行的同時,也往外發(fā)射有用或無用的電磁能量,這些能量會影響其它設備的正常工作,這就是電磁干擾。 對電磁干擾進行分析、設計和驗證測試的學科領域就是電磁兼容。 電磁敏感性是指設備、器件或系統(tǒng)因電磁干擾可能導致工作性能下降的特性。
7. 術語解釋:靜電放電?什么是傳導耦合?
答:靜電放電是指不同靜電電位的物體靠近或直接接觸是發(fā)出的電荷轉移 ;傳道耦合是指電磁干擾能量從干擾源沿金屬導體傳播至被干擾對象(敏感設備)
8.針對雷擊浪涌可采用哪些元器件?
答:抑制雷擊浪涌騷擾的元器件主要有氣體放電管(避雷)管)、壓敏電阻和瞬態(tài)抑制二極管(TVS),這些元器件屬于對瞬態(tài)瞬變脈沖的吸收器。
9.屏蔽體對電磁波的衰減程度用那個物理量來評價?表達式是什么?式中各量的含義是什么?
答:對電、磁場和電磁波產(chǎn)生衰減的作用就是電磁波屏蔽, 屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量: SE = 20 lg ( E1/ E2 ) , SH = 20 lg ( H1/ H2 ) dB
10.為什么要接地?接地技術可分為哪幾類?
答:接地是抑制電磁干擾、提高電子設備電磁兼容的重要手段之一。 安全接地包括防雷接地、接零保護接地、設備安全接地;信號接地包括單點接地、多點接地、混合接地、懸浮接地,單點接地分為并聯(lián)和串聯(lián)。
11.信號接地與安全接地的區(qū)別是什么?
答:接地是指在系統(tǒng)的某個選定點與某個電位基準面之間建立一條低阻抗的導電通路。
安全接地是采用低阻抗的導體將用電設備的外殼鏈接到大地上,是操作人員不致因外殼漏電或靜電放電而發(fā)生觸電危險。
12.按照濾波機理劃分,有反射式濾波器和吸收式濾波器,它們的工作原理是什么?
答:反射濾波器,是由無損耗(理想情況)的電抗元件構成的,主要應用于線路中,主要作用是將阻帶頻率反射回信號源的電子裝置。(通帶內提供低串聯(lián)阻抗和高并聯(lián)阻抗,阻帶內提供大的串聯(lián)阻抗和小的并聯(lián)阻抗。) 普通的濾波器都是反射濾波器。 低通濾波器是電磁兼容技術當中用的最多的一種濾波器,用來控制高頻干擾。把有用的頻率的信號進行通過,把高于某個頻率的信號進行衰減。 吸收式濾波器是由有耗器件構成的,在阻帶內吸收躁聲的能量轉化為熱損耗,從而起到濾波作用。 鐵氧體吸收型濾波器是目前應用發(fā)展很快的一種低通濾波器。鐵氧體是一種由鐵、鏡、鋅氧化物混合而成,具有很高的電阻率,較高的磁導率(約為100一1500) 磁性材料。低頻電流可以幾乎無衰減地通過鐵氧體,高頻電流卻會受到很大的損耗,轉變成熱量散發(fā)。它可以等效為電阻和電感的串聯(lián)。電阻值和電感量都是隨著頻率而變化的。
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