武汉理工大学电磁兼容考试题目.docx
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武汉理工大学电磁兼容考试题目
第一章
2．区别电磁骚扰和电磁干扰两个术语的不同。
答：
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物质或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备传输信道或系统性能的下降。
电磁干扰是指电磁骚扰引起的后果，电磁骚扰是现象，而电磁干扰是结果。
3.EMI、EMS和EMC分别指什么，有何区别？
答：
EMI：
电磁干扰EMS：
电磁敏感度EMC：
电磁兼容
电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备传输信道或系统性能的下降。
电磁兼容是指电气、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，既要求都能正常工作又互不干扰，达到兼容状态。
4.电磁干扰三要素是什么？
答：
干扰源、耦合途径、敏感设备。
第二章
1.功率信号发生器XG26，最小输出功率10-8mW，最大输出功率27W，请换算成dB（mW）。
2.利用傅立叶变换的性质，求下列信号的傅立叶变换：
（提示：
就是求频谱函数，类似第3题）
（1）
（2）已知周期方波信号在一个周期内的解析式：
3.设一矩形脉冲
（1）证明频谱函数的模
（2）计算第一个零点处的
。
答：
4.计算：
0dBW＋0dBW=
5.已知V=1mV，求：
、
7.什么是骚扰信号的频谱？
周期性骚扰信号的频谱有什么特点？
答：
任何干扰信号的频谱都可以用傅里叶级数（对周期信号）或傅里叶积分（对于非周期信号）分解成不同频率简谐信号的叠加，这些简谐信号的幅值随频率变化的函数称为干扰信号的频谱。
周期性信号的频谱为离散的。
8.名词解释：
电磁环境、电磁环境效应、电磁兼容性、EMC认证、电磁敏感性、抗扰度限值、受试设备
答：
电磁环境：
存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
给定场所即空间，所有电磁现象包括全部时间与全部频谱。
电磁环境效应：
电磁环境对电子或电气系统、设备或装置的工作性能的影响。
电磁兼容性：
设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。
电磁敏感性：
存在电磁骚扰情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。
抗扰度限值：
规定的最小抗扰度电平。
抗扰度电平是将某给定的电磁骚扰施加于某一装置，设备或系统而其仍能正常工作并保持所需性能等级时的最大骚扰电平。
受试设备：
equipmentundertest又称被测设备，泛指被评估的仪器，设备或系统。
第三章
1、术语解释：
静电放电
答：
带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的现象。
2、建立静电放电模型的目的是什么？
解释人体模型和人体金属模型的主要特征。
绘出IEC61340-3-1标准中人体模型的等效电路，表明其中的R和C各为多少，说明它们的物理意义。
提示：
R和C表征人体放电时的放电参数，R为人体电阻，C为人体电容。
答：
由于静电放电的这种多变性，使得难以有效地对ESD的危害及其效应进行正确的评估。
针对这一问题，人们对实际中各种可能产生具有危害的静电放电的静电源进行了深入的研究，根据其主要特点建立了相应的静电放电模型。
人体模型主要模拟带电人体对电子器件、火工品等放电时，人体作为危险静电源的参数。
人体金属模型：
模拟带电人体通过手持的小金属物件，如，螺丝刀、钥匙等，对其他物体产生放电时的情形，因此这一模型又被称为人体金属模型。
5、雷电流的定义是什么？
描述雷电流的三个主要参数是什么？
答：
雷电流是指雷击电阻小于等于30Ω的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。
三个主要参数：
幅值、波头、波长。
第五章
1、什么是传导耦合？
答：
通过导电介质把一个电网络上的信号耦合到另一个电网络。
2、电容性耦合模型与电感性耦合模型区别是什么？
答：
电感性耦合：
受干扰导体与地之间串联干扰电压源。
电容性耦合：
受干扰导体与地之间并联干扰电流源。
第六章
1、电磁屏蔽的作用原理是什么？
答：
利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用将屏蔽区域与其他区域分开。
2、电磁屏蔽有哪些类型，各自的特点和作用是什么？
3、什么是主动屏蔽和被动屏蔽
答：
主动屏蔽是指干扰源处于内部，防止干扰波泄露到外部空间的结构。
被动屏蔽是指干扰源处于外部，防止干扰波进入屏蔽空间内部的结构。
4、当要屏蔽的磁场很强时，怎样才能达到比较好的效果？
答：
采用双层屏蔽，先用不容易发生饱和的磁导率较低的材料将磁场衰减到一定程度，然后用高导磁率材料将磁场衰减到满足要求。
5、屏蔽体对电磁波的衰减程度用那个物理量来评价？
表达式是什么？
式中各量的含义是什么？
答：
该物理量为屏蔽效能，公式SE=20LG（E1/E2）dB，E1表示屏蔽前的场强，E2表示屏蔽后的场强。
6、什么是“趋肤深度”？
它和那些因素有关？
答：
电磁波衰减为原始强度的1/e或37%时所传播的距离。
趋肤深度与频率和金属的相对电导率和相对磁导率有关。
7、电磁波中的电场分量与磁场分量的比值称为波阻抗，其定义为：
ZW=E/H，该值对我们计算屏蔽效能有何影响？
从下图中，你获得了哪些信息（按条罗列）？
8、“低频磁场是最难屏蔽的一种电磁波”，请解释原因。
答：
低频磁场，趋肤深度深，吸收损耗小，波阻抗很低，反射损耗小，总屏蔽效能很低。
屏蔽体尽量远离辐射源，受到空间限制。
增加屏蔽材料的厚度受到重量的限制。
选用磁导率高的材料大多电导率都很低。
9．铜的电导率
铝的电导率
铁的电导率
（1）f=100MHz，分别求铜板、铝板、铁板的反射损耗；
（2）f=0.1MHz，分别求厚度为0.5mm铜板、铝板、铁板的吸收损耗；
解：
（1）放射损耗：
远场（平面波）：
，f=100MHz，
式中
是某种金属相对于铜的电导率，即：
，
是以MHz为单位的频率值，
铜：
dB
铝：
dB
铁：
dB
（2）吸收损耗
式中：
tcm为以cm为单位的厚度，
是以MHz为单位的频率值，
铜：
dB
铝：
铁：
第七章
1、为什么要接地？
接地技术可分为哪几类？
答：
1提供公共参考零电位，使电路系统稳定工作。
2防止外界电磁场的干扰。
3保证人员设备安全。
分为安全接地（设备安全接地，接零保护，防雷接地），信号接地（单点接地，多点接地，混合接地，悬浮接地）
2、信号接地与安全接地的区别是什么？
答：
安全接地：
是为了保护设备和人身的安全，在设备与大地之间建立一条低阻抗通路。
信号接地：
是为设备、系统内部各种电路的信号电压提供一个零电位的公共参考点或面。
4、设备外壳接地后就一定安全了吗？
试用单相三线制予以说明。
答：
外壳接地时，电流Id便会经过大地回到零线上。
金属外壳对地的电压Ud等于Id在Rd上的电压降
Rd与R0阻值相当，因此金属外壳的对地电压大约是110V超过了安全电压值。
6、什么是多点接地？
其优缺点分别是什么？
答：
多点接地是指在某一个系统中的各个需要接地的电路、设备都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地心啊的长度最短。
优点：
地线较短，较低的接地阻抗，多根导线并联能够降低接地导体的总电感，适用于高频情况。
缺点：
形成了各种地线回路，造成地回环路干扰，对设备内同时使用的具有较低频率的电路会产生不良影响。
7、什么是浮地？
答：
悬浮接地就是将电路、设备的信号接地系统与安全接地系统、结构地及其它导电物体隔离。
8、什么是地环路干扰？
产生的原因是什么？
可采取什么措施抑制？
答：
地环路干扰常发生在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间。
产生原因：
地环路电流的存在。
抑制措施：
1减小地线的阻抗，从而减小干扰电压。
2增加地环路的阻抗，从而减小地环路的电流。
9、计算半径为1mm的圆柱铜导体的电阻时，问工作频率高到多少，就需要考虑趋肤深度的影响？
（铜的电导率为
相对磁导率
，介电常数
）。
答：
用此式求解，=1/（frr）1/2令式中=1mm
第八章
1、什么是差模干扰和共模干扰，并分别阐述其产生机理。
2、按照滤波机理划分，有几种滤波器？
它们的工作原理是什么？
答：
反射式滤波器和吸收式滤波器。
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。
吸收式滤波器的工作原理是把不需要的频率成分的能量消耗在滤波器中。
选用具有高损耗系数的有耗元件，把高频电磁能量转换成热能。
3、给出低通滤波器频率特性图，并据此说明其特点。
答：
特点：
电磁干扰大多频率较高的信号,因为频率较高的信号越容易辐射和耦合。
数字电路中许多高次谐波是电路工作所不需要的，必须滤除，防止对其他电路产生干扰。
4、什么是电源滤波器和信号滤波器？
它们的特点和作用分别是什么？
5、什么是电磁兼容滤波器的插入损耗和频率特性？
答
：
6、请给出共模扼流圈的结构并简述其工作原理。
共模扼流圈的结构：
将传输电流的两根导线（例如直流供电的电源线和地线，交流供电的火线和零线）按照图示的方法绕制。
工作原理：
两根导线中的电流在磁芯中产生的磁力线方向相反，并且强度相同，刚好抵消，所以磁芯中的总感应强度为0，因此磁芯不会饱和。
而对于两根导线上的方向相同的共模干扰电流，则没有抵消的效果，呈现较大的电感。
7、试给出实际电容器的等效电路和频率特性图，并据此分析其在实际应用中对滤波特性的影响
理想电容器的阻抗随着频率的升高而降低。
实际电容的阻抗在低频时呈容性，并随频率升高而降低。
实际电容器当角频率为1/（LC）0.5时,会发生串联谐振,这时电容的阻抗最小,旁路效果最好.
超过谐振点后电容器呈感抗特性,随频率的升高而增加,旁路效果开始变差.
8、试给出实际电感的等效电路和频率特性图，并分析其在实际应用中对滤波特性的影响。
答:
实际电感在谐振频率以下比理想电感的阻抗更高,在谐振点达到最大.利用这个特性,可以通过调整电感的电感量和绕制方法使电感在特定的频率上谐振,从而抑制特定频率的干
扰.
9设计一低通滤波器，工作频率为100MHz，截止频率为62.5MHz，衰减为20dB，负载阻抗为50Ω，给出电路结构图。
解：
f/fc=1.6,查下图可得n=5，有“巴特沃斯滤波器1-9级元件值”表中可查得
由fc=62.5MHz,R=50Ω,
电路如图：
第九章测试技术
1、EMC测试主要包括哪些类型的试验？
它们的目的分别是什么？
答：
电磁发射测试和电磁敏感度抗扰度测试。
电磁发射测试的目的为测量传导骚扰发射CE，测量辐射骚扰发射RE，
电磁敏感度测试的目的为测量传导敏感度CS，测量辐射敏感度RS。
2、什么是传导骚扰发射测量（CE）？
什么是辐射骚扰发射测量（RE）？
3、什么是全电波暗室？
与开阔场地和半电波暗室进行比较，其特点是什么？
给出全电波暗室中辐射发射测量的配置图，标明各配置的空间距离要求。
答：
模拟自由空间传播环境，全电波暗室可充当标准天线的校准场地，主要用作天线测量、仿真试验、天线罩测量。
8、电源阻抗稳定网络（人工电源网络）在测试中的作用是什么？
答：
（1）为50HZ市电提供通路.
（2）使待测设备与供电电源实现高频隔离,即防止来自电源系统的高频干扰信号进入测试系统,又防止测试系统产生的干扰信号进入电源系统.
（3）把待测设备产生的干扰信号传送到测量接收机.
（4）为待测设备提供了一个规定的线路阻抗（高频阻抗）.
9、静电放电抗扰度试验的目的是什么？
试验等级是怎样确定的？
答：
目的是检验设备是否能抵抗静电放电产生的干扰。
12、什么是电波暗室的静区和静区静度？
答：
暗室的静区：
吸收室内收到反射干扰最弱的区域。
静区静度：
在静区各壁反射能量总和与直达能量之比。
15、图示为电流卡钳的工作原理图，请说明电流卡钳的作用是什么？
简述其测量原理。
答：
作用：
是一种套在导线上，将流过导线上的电流成比例地转换成点呀的耦合装置，用以测量导线上干扰信号的电流。
测量原理：
当电磁干扰产生的电流流过磁环时，该电流会影响流通磁环的磁通量。
16、亥姆霍兹线圈由一对同轴放置的圆形线圈组成，线圈内通有相同大小且方向相同的电流I，且两圆形线圈的半径及两圆形线圈间距均为R，若单个线圈的匝数为N，试证明：
两线圈中心（同轴线上间距的一半处）附近的磁场为均匀的，且磁感应强度与线圈中的电流I成正比。
答：
两线圈的半径为R，取两线圈的轴线为x，两线圈中心处为坐标原点（x=0），设两线圈的距离为a，则P点到两线圈的距离分别为
两线圈在P点产生的总磁场为：
就在中央形成一个相当均匀的磁场。
由高等数学，x=0处，
时，B（x）曲线最平坦，即x=0处附近的磁场最均匀。
因此，令x=0处，
，即可得a=R。
且此时：
第一十章复习题
1请写出差模干扰的计算公式，并谈谈减小差模干扰的几种渠道。
答：
减小差模电流I；控制差模电流的环路面积；降低频率f（延长上升时间或滤除频率1/以上的频率）。
2、请写出共模干扰的计算公式，并谈谈减小共模干扰的几种渠道。
答：
减小共模电流I；控制电缆的长度，满足要求的前提下，使用尽量短的电缆；减少电缆上的高频共模电流；使用屏蔽电缆。
3、什么叫储能电容？
储能电容应安装在什么位置为宜
答：
储能电容是为芯片提供了电路输出状态发生变化时所需的大电流。
电容安装位置：
储存电容与芯片电源线和地线端之间的联线尽量短。
4、图示是一个信号源与放大器连接的电路。
信号源内阻为RS，放大器输入阻抗为RL，信号源和放大器分别在A和B接地，设A、B两点的地电阻为RG，地电位差为UG,RC1和RC2为信号源与放大器连接导线的电阻，
1）作等效电路图；
2）若：
RC2＜＜RS+RC1+RL，C点对地的电压UC为多少？
此时放大器输入端的干扰电压为多少？
3）若在信号源与放大器之间（即图中C点与A点之间）加入一个很大的阻抗ZSG，分析此时加在放大器输入端的电压为多少？
5见右上图，分析当门1的输出从高变为低时地线干扰是怎样产生的。
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