毕业设计论文微信号电路设计中电磁兼容影响分析

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1、毕业设计报告（论文）报告（论文）题目：微信号电路设计中 电磁兼容影响分析 作者所在系部： 电子工程系 作者所在专业： 电子信息工程 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 2012年6月20日 北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业设计（论文）任务书（理工类）学生姓名： 王胜果 专 业：电子信息工程 班 级： B08213 学 号：20084021340 指导教师： 曹白杨 职 称： 教授 完成时间： 2012-06 毕业设计（论文）题目：微信号电路设计中电磁兼容影响分析题目来源教师科研课 题纵向课题（ ）题目类型理论研究（）注：请直接

2、在所属项目括号内打“”横向课题（）应用研究（）教师自拟课题（）应用设计（ ）学生自拟课题（）其 他（）总体设计要求及技术要点：对电子产品噪声的产生和传播途径进行了全面的分析，从而为设计、安装、调试和使用电子产品提供了技术支持。基本设计要求：1电场影响分析；2磁场影响分析；3辐射影响分析。较高设计要求： 分析典型案例，提出问题解决方案或方法。工作环境及技术条件：相关设备、计算机、相关仪器； 相关技术标准（如GBT 4 3 6 519 9 5等）。工作内容及最终成果：1. 学习相关仪器使用；2. 了解相关试验方法和标准；3. 写论文。时间进度安排：1、第七学期第六周，根据学生选择情况，完成双向选择

3、，下达毕业设计任务书；2、第七学期六十五周，教师指导学生查阅文献，撰写开题报告，准备外文译文、文献综述；3、第七学期第十六周，论证学生的开题报告，确定能否开始毕业设计；4、第八学期一十五周，学生进行毕业设计，完成毕业设计所有文档。答辩委员会验收；5、第八学期第十六周，毕业设计答辩，评定成绩，评选优秀毕业设计(论文)，汇总上报；6、第八学期第十七周，系、教研室进行毕业设计总结，汇总上报教务处；7、第八学期第十八周，毕业设计资料整理归档。指导教师签字： 年 月 日教研室主任意见：教研室主任签字： 年 月 日北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论

4、文）微信号电路设计中电磁兼容影响分析是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营

5、利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师： 年 月 日 年 月 日北华航天工业学院毕业论文摘 要电磁兼容(EMC)是一个新概念，它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰，发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃，把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。本文从各种电磁兼容产生的机理、危害和防护措施，系统地探究了工程中常遇到的接地、屏蔽以及滤波器设计等技术，并结合PCB设计中遇到的各种问题，论述了电磁

6、兼容理论与射频电路PCB设计。最后，本文对一些国际EMC标准的有关内容进行研究，找出它们的异同点，有助于提高我国的电子产品和电气设备在国际上的竞争力，是产品能够顺利地通过EMC指标测试。关键词 电磁干扰 接地技术 屏蔽技术 滤波技术 PCB设计 电磁兼容标准IVAbstractElectromagnetic Compatibility is a new concept, which is an extension of the concept of interference. The first to try to prevent it from within the radio freque

7、ncy electromagnetic noise, electromagnetic interference, developed to prevent and combat all kinds of electromagnetic interference. Further understanding produced a qualitative leap, to take the initiative to take measures to suppress electromagnetic interference devices or systems throughout the de

8、sign, production and use of the whole process. So as to ensure that the electronic, electrical equipment and systems to achieve EMC. In this paper, the mechanism producing a variety of EMC, hazards and protective measures, and systematically explore the engineering frequently encountered grounding,

9、shielding and filter design technology, combined with PCB problems encountered in the design, discusses the electromagnetic compatibility PCB design and RF circuit theory. Finally, some of the relevant international EMC standards for the content of research to identify their similarities and differe

10、nces, will help improve Chinas electronics and electrical equipment in the international competitiveness of the product can be successfully tested by EMC targets.Key words Electromagnetic Interference Grounding Technology Shielding Technology Filter Technology PCB Design Electromagnetic compatibilit

11、y standards目 录第1章 绪论1第2章 电磁兼容技术概述22.1 电磁干扰22.2 电磁兼容的含义32.3 电磁兼容技术术语32.4 电磁兼容性的实施与设计方法82.4.1电磁兼容性的实施82.4.2电磁兼容性的设计方法92.5小结9第3章 屏蔽技术103.1屏蔽原理及分类103.2电场屏蔽103.2.1静电屏蔽103.2.2交变电场的屏蔽113.3磁场屏蔽113.3.1低频磁场的屏蔽123.3.2高频磁场的屏蔽133.4电磁屏蔽153.5小结16第4章 接地技术174.1 接地的概念及要求174.1.1接地的概念174.1.2接地的要求184.2信号接地184.2.1单点接地184

12、.2.2多点接地194.2.3浮地204.2.4混合接地204.3 小结20第5章 耦合技术215.1 传导耦合215.1.1电容性耦合215.1.2电感性耦合215.1.3电容性耦合与电感性耦合的综合考虑225.2 辐射耦合225.3 干扰耦合的抑制措施225.3.1电容性耦合干扰抑制措施225.3.2电感性耦合干扰抑制措施225.4 小结23第6章 线路板设计246.1 元器件的选择246.2 线路板上的电磁骚扰辐射276.2.1差模辐射276.2.2共模辐射276.3 印制电路板（PCB）的设计276.3.1单面板286.3.2双面板286.3.3单面板和双面板几种地线的分析286.4

13、PCB中的元件布局及走线296.5 小结30第7章 结论31致 谢32参考文献33附 录34微信号电路设计中电磁兼容影响分析第1章 绪论电磁兼容是一门新兴复杂的综合性强的交叉学科，它的内容较为广泛，应用于许多领域。随着科学技术的发展，信息时代的到来以及电气化与自动化水平的不断提高，电磁干扰及电磁防护问题日益突出，世界各发达国家均对此予与广泛的重视，积极开展电磁兼容性的理论和应用研究，并已在军事装备，尖端技术产品和民用产品的研制和生产中获得很大利益。为了使民用和军用设备的性能达到可以接受的程度，必须严控技术，我国的电磁兼容性研究起步较晚，与国外先进水平相比尚有差距，因而更应该加强电磁兼容性技术的

14、研究。电磁环境的不断恶化，引起了世界各工业发达国家的重视，特别是20世纪70年代以来，进行了大量的理论研究及实验工作。进而提出了如何使电子设备或系统在其所处的电磁环境中，能够正常的运行，而对在该环境中工作的其他设备或系统也引入能承受的电磁干扰的新课题，这就是所谓的电磁兼容。随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高，电气及电子设备的数量及种类不断增加，从而导致空间电磁环境日益复杂。在这种复杂的电磁环境下，怎样减少设备间的电磁干扰，使每个系统能正常运转，是一个迫切需要解决的问题。这正是研究电磁兼容技术的宗旨。目前，电磁兼容已成为电子系统或设备的技术关键，为了保证电子系统的正常工作，必须进行严格的

15、电磁兼容性设计，在系统研制、设计、工艺、生产、试验、使用等各阶段均要采用电磁兼容技术，电磁兼容设计和管理应贯穿于从产品的研制到使用的过程。电磁干扰的传输有传导和辐射两种形式，归纳起来，任何电磁干扰都是由三个基本要素组合而产生的，如图1-1所示，它们是电磁干扰源(或发射机)、干扰体(或接受机)、传输通道(耦合机制)。相应地对抑制所有电磁干扰的方法也应由选三要素着手解决。敏感设备（接收机）干扰源（发射机）耦合机制（路径） 图1-1 电磁干扰模型图由于电子设备所处的电磁环境的特殊性，使这些设备在获取信息和传送信息的同时，不可避免地要感受到来自不同渠道的电磁干扰的影响。为了保证电子设备安全可靠地运行，

16、在开发研制电子设备的同时，就要分析其抗电磁干扰的可行性，并通过完善的试验、测试和分析研究来确立相关设备的电磁兼容技术。50第2章 电磁兼容技术概述2.1 电磁干扰1. 电磁干扰的定义（1）电磁骚扰（EMD，Electromagnetic Disturbance）电磁骚扰是指任何可能引起装置、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。它可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化，它可能引起设备或系统降级或损害，但不一定会形成后果。（2）电磁干扰（EMI，Electromagnetic Interference）电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。它

17、是由电磁骚扰引起的后果。2. 电磁干扰源的分类电磁干扰的分类可以有很多种分法，例如，按传播途径分，有传导干扰和辐射干扰，其中传导干扰的传输性质有电耦合、磁耦合及电磁耦合；按辐射干扰的传输性质分，有近区场感应耦合和远区场辐射耦合；按频带分，有窄带干扰和宽带干扰；按实施干扰者的主观意向分，可分为有意干扰源和无意干扰源；按干扰源性质分，有自然干扰和人为干扰等等。如图2-1所示：核爆炸引起的噪声静电放电噪声外部无用信号引起的噪声各种放电现象引起的噪声太阳辐射引起的噪声来自大气的噪声（空间电）自然噪声人为噪声由感应产生的噪声系统固有的噪声系统内部噪声系统外部噪声噪声图2-1 噪声源的分类2.2 电磁兼容

18、的含义电磁兼容（EMC, Electromagnetic Compatibility）一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能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又互不干扰，达到“兼容”状态。换句话说，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。相容性包括设备内电路模块之间的相容性、设备之间的相容性和系统之间的相容性。电磁兼容是研究在有限的空间，时间和频谱资源等条件下，各种用电设备（广义的还包括生物体）可以共存，并不致引起降级的一门学科。所谓电子设备的电磁兼容性，是指电子设备在预定的电磁环境中，能按一定设计要求正常工作的性能或能力

19、。其能力包括以下三点：1)在给定电磁环境中，电子设备具有抵御预定电磁干扰的能力，并能留有一定安全余量；2)电子设备不能产生超过规定限度的电磁干扰；3)电子设备可按设计的技术要求完成其预定功能使命。电磁兼容性设计要求可用下列不等式来说明：干扰源强度传播衰减因子Rs，此时Rs可忽略不计，则式（ 3 ）可简化为 （ 4 ）当频率低时，Ls 30MHz)的采用多点接地式。因为接地引线的感抗与频率和长度成正比, 工作频率高时将增加共地阻抗, 从而将增大共地阻抗产生的电磁干扰,所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地时, 尽量找最接近的低阻值接地面接地，如图4-3所示。图4-3 设备多点接地4.2.3 浮地

20、浮地的目的是将电路或设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来。浮地的效果取决于是否能做到完全的浮地隔离。实际上，要做到完全的隔离，在许多情况下是很困难的。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连，容易产生静电积累现象，这样积累起来的电荷达到一定程度后，在设备和大地之间会产生具有强大放电电流的放电击穿现象。这种放电现象是一种破坏性很大的强干扰源。为了解决这个问题，在设备与大地之间接进一个阻值很大的泄放电阻，以消除静电积累的影响。浮地技术主要解决地线环路问题，因为对一些敏感电路，地线环路电流引起的干扰往往会对它的正常工作造成致命的影响。在某些应用场合，单纯的浮地措施并不能达到预期的效果，只有采

21、取适当的浮地隔离措施才能真正切断不同电路的相互干扰。常见的浮地隔离措施有：隔离变压器隔离、光电藕合器隔离和光纤隔离等。4.2.4 混合接地如果电路的工作频带很宽，在低频情况需要采用单点接地，而在高频情况又需要采用多点接地，在这种情况下可以采用混合接地方式。理论和实践都表明，对于工作频率低于1MHz和公共接地面尺寸小于工作信号波长1/20的电路系统，宜采用单点接地方式；对于工作频率高于10MHz和公共接地面尺寸大于工作信号波长1/20的电路系统，宜采用多点接地方式；而对于频率为1MHz10MHz和公共接地面尺寸为工作信号波长1/20左右的电路系统，一般采用混合接地系统，如图4-4所示。图4-4

22、混合接地系统4.3 小结 本章主要描述接地的概念、要求及分类。接地的过程实际上也是降低电磁干扰的过程，本课题是电磁兼容的影响分析，任何设备在工作的过程中，各元器件之间存在必然存在干扰，接地就是一种抑制电磁干扰、保障设备或系统电磁兼容性、提高设备或系统可靠性的重要技术措施。第5章 耦合技术5.1 传导耦合传导耦合包括通过导体间的电容及互感而形成的干扰耦合。5.1.1 电容性耦合由于电容实际是由两个导体构成的，因此两根导线就构成了一个电容，我们称这个电容是导线之间的寄生电容。由于这个电容的存在，一根导线中的能量能够耦合到另一根导线上。这种耦合称为电容性耦合或电场耦合。电容耦合方式是指电位变化在干扰源与干扰对象之间引起的静电感应，又称静电耦合或电场耦合。电路的元件之间、导线之间、导线