ANSYS 電磁兼容(EMC)之基礎知識

2017-11-01 by:CAE仿真在線來源:互聯網

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。隨著產品均向著高頻化、微型化、集成化的方向發展,電磁兼容問題愈來愈多,愈來愈明顯,也愈來愈成為產品前期設計不可忽視的環節。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。

為了更好地規范電磁兼容,國際上已經制定了一系列標準和限制,包含通用國標標準、行業標準、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,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驗要求非常強的領域,而目前國內從事EMC工作的工程師絕大部分均是電子線路專業背景,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生損害作用的電磁現象。由機電或其他認為裝置產生的電磁騷擾,稱為人為騷擾;來源于自然現象的電磁騷擾,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境之間尋求一種協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引入部分專業術語如下:

輻射發射RE:通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量。

傳導發射CE:沿電源或信號線傳輸的電磁發射。

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