雷达电磁兼容性设计研究
摘 要
随着通信、电力、信息及家电产业等科学技术的发展，电磁技术的应用给人创造巨大物质财富的同时把人们带进了一个充满有害电磁辐射的环境里，电磁辐射产生的电磁干扰以及对人体健康的危害已经成为一个严重的社会问题。受电磁辐射影响并且与之直接接触的人日益增多，特别是在当前电子设备的功率逐步增大，频率日益增高的情况下，电磁辐射已经构成了威胁直接接触人员和普通居民身体健康的一种物理性有害因素。了解电磁辐射环境的现状，分析其发生机理及过程，评价电磁辐射的标准及如何实施电磁辐射污染防护有现实意义。
本文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雷达电磁兼容性。本文从雷达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、屏蔽等技术，并结合PCB设计中遇到的各种问题，论述了雷达电磁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 雷达电磁兼容性
Abstract
With the development of telecommunications, electricity, information and electronics industry and other science and technology, the application of electromagnetic technology gives create tremendous material wealth while the people into an environment full of harmful electromagnetic radiation, the electromagnetic interference and electromagnetic radiation generated on human health hazards has become a serious social problem. People affected by electromagnetic radiation and direct contact with the growing, especially in the current power electronics gradually increased, increasingly higher frequencies, the electromagnetic radiation has constituted a threat to the direct contact with the staff and the general health of residents physically harmful elements. Understand the status of electromagnetic radiation environment, analyzed the mechanism and process, evaluation criteria and the implementation of electromagnetic radiation electromagnetic radiation pollution prevention have practical significance.
Electromagnetic 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 frequency 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 design, 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, 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 differences, will help improve China's 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 PCB design radar EMC
目 录
第1章 绪论 1
第2章 雷达电磁兼容技术概述 2
2.1 电磁干扰 2
2.2 雷达电磁兼容的含义 3
2.3 雷达电磁兼容技术术语 3
2.4 雷达电磁兼容性的实施与设计方法 8
2.4.1 雷达电磁兼容性的实施 8
2.4.2 雷达电磁兼容性的设计方法 9
2.5 微信号的概述 9
2.6 小结 10
第3章 屏蔽技术 11
3.1 屏蔽原理及分类 11
3.2 电场屏蔽 11
3.2.1 静电屏蔽 11
3.2.2 交变电场的屏蔽 12
3.3 磁场屏蔽 12
3.3.1 低频磁场的屏蔽 13
3.3.2 高频磁场的屏蔽 14
3.4 电磁屏蔽 16
3.5 小结 17
第4章 接地技术 18
4.1 接地的概念及要求 18
4.1.1 接地的概念 18
4.1.2 接地的要求 19
4.2 信号接地 19
4.2.1 单点接地 19
4.2.2 多点接地系统 20
4.2.3 浮地 21
4.2.4 混合接地 21
4.3 小结 21
第5章 耦合技术 22
5.1 传导耦合 22
5.1.1 电容性耦合 22
5.1.2 电感性耦合 22
5.1.3 电容性耦合与电感性耦合的综合考虑 23
5.2 辐射耦合 23
5.3 干扰耦合的抑制措施 23
5.3.1 电容性耦合干扰的抑制措施 23
5.3.2 电感性耦合干扰的抑制措施 23
5.3.2 辐射干扰耦合的抑制措施 24
5.4 小结 24
第6章 线路板的设计 25
6.1 元器件的选择 25
6.2线路板上的电磁骚扰辐射 28
6.2.1 差模辐射 28
6.2.2 共模辐射 28
6.3印制电路板（PCB）的设计 28
6.3.1 单面板 29
6.3.2 双面板 29
6.3.3 单面板和双面板几种地线的分析 29
6.4 PCB中的元件布局及走线 30
6.5 小结 30
第7章 结论 32
致 谢 33
参考文献 34
附 录 35
参考文献
[1] 杨克俊．雷达电磁兼容原理与设计技术．北京：人民邮电出版社，2011.6．
[2] 曹白杨，王晓．电子产品设计原理与应用．北京：电子工业出版社，2010.1．
[3] 钱照明，陈玮，谌平平．功率变流器EMI建模和印刷电路板(PCB)布置的优化设计．科学技术与工程出版社，2004，4(7)：584—595．
[4] 李旭，俞集辉．地面附近电磁脉冲孔缝耦合效应的数值仿真系统仿真学报，2007．
[5] 赵治华，马伟明．钢板地阻抗的频率特性．中国电机工程学报，2003，23(8) ．
[6] 袁义生，钱照明．分析传导EMI的功率MOSFET建模．浙江大学学报(工学版)，2003．
[7] 吴良斌，高玉良，李延辉．现代电子系统的雷达电磁兼容性设计．北京：国防工业出版社，2004（2005.7重印）．
[8] 王庆斌，剂萍，尤利文等．电磁干扰与雷达电磁兼容技术[M] ．北京：机械工业出版社.1999．185～190.
[9] 姜付鹏．雷达电磁兼容的电路板设计：基于Altium Designer 平台．北京：机械工业出版社，2011.3．
[10] 刘鹏程，邱扬．雷达电磁兼容原理及技术．高等教育出版社，1993．
[11] B．E．凯瑟 著，肖华庭等译．雷达电磁兼容原理．电子工业出版社，1985．
[12] 陈伟化．雷达电磁兼容实用手册．北京：机械工业出版社，2000．
[13] 赵玉峰．环境电磁工程学．化学工业出版社，1982．
[14] 曲长云，等．电磁发射和敏感度测量．东南大学出版社，1985．
[15] 白同云、赵姚同．电磁干扰与兼容．国防科技大学出版社，1991．
[16] 白同云，等．雷达电磁兼容设计．北京：北京邮电大学出版社，2001．
[17] 路宏敏．工程雷达电磁兼容．西安：西安电子科技大学出版社，2003．
[18] 陈淑凤，等．雷达电磁兼容实验技术．北京：北京邮电大学出版社，2001．
[19] Bob Gilbert．Step By Step SMT Soldering : Reducing Soldering Defects．Loctite Corporation．August 2001．
[20] MARK. Printed circuit board design techniques for signal integrity and EMC compliance .Piscataway NJ IEEE Press，1998.
[21] Lin Ang Tek，et a1．Application of fuzzy logic in EMC constraint PCB design[C]．In：Proc．of IEEE EMC’99，1999：572．575．
