《電磁兼容概論》可作為高等院校工科電類和機電類專業(yè)研究生、高年級本科生相關(guān)課程的教材及教學(xué)參考書,也可作為相關(guān)工程技術(shù)設(shè)計人員的專業(yè)培訓(xùn)教材或參考書。
電磁兼容是確保電氣及電子系統(tǒng)安全可靠工作的關(guān)鍵技術(shù),在科學(xué)研究、設(shè)備開發(fā)、電路板及微電子設(shè)計、解決實際工程問題等方面都具有非常重要的作用。《電磁兼容概論》著重闡明電磁兼容的基本概念、基本方法及相關(guān)技術(shù),同時緊密聯(lián)系工程實際,反映了電磁兼容領(lǐng)域的最新研究成果。全書共分12章,內(nèi)容包括電磁騷擾源及傳播特性,防護電磁干擾的電磁屏蔽、接地與搭接、濾波、隔離與抑制等技術(shù),電磁兼容性預(yù)測原理及主要方法,印制電路板的電磁兼容設(shè)計,電磁兼容測試技術(shù)及測試方法等。
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當(dāng)前人類的生存環(huán)境已具有濃厚的電磁環(huán)境內(nèi)涵。一方面,電力網(wǎng)絡(luò)、用電設(shè)備及系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁騷擾越來越嚴(yán)重,設(shè)備所處電磁環(huán)境越來越復(fù)雜;另一方面,先進的電子設(shè)備的抗干擾能力越來越弱,同時電氣及電子系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。在這種復(fù)雜的電磁環(huán)境中,如何減少相互間的電磁干擾,使各種設(shè)備正常運行,是一個亟待解決的問題。另外,惡劣的電磁環(huán)境還會對人類及生態(tài)產(chǎn)生不良的影響。電磁兼容正是為解決這類問題而迅速發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。
電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力,研究在有限的空間、時間和頻譜資源條件下,各種用電設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng),廣義的還包括生物體)可以共存并不致引起降級的一門學(xué)科。電磁兼容涉及的頻率范圍寬達0~400GHz,研究對象除傳統(tǒng)設(shè)施外,涉及芯片級,直到各型艦船、航天飛機、洲際導(dǎo)彈,甚至整個地球的電磁環(huán)境。電磁兼容研究涉及許多方面,如計算機安全、電信設(shè)備、無線設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備、自動化設(shè)備、機器人、移動通信設(shè)備、航空航天飛機、艦船、武器系統(tǒng)及測量設(shè)備的電磁干擾問題,各種線纜的輻射和控制,高壓輸電線路及交流電氣鐵道的電磁影響,電磁場生物效應(yīng),地震電磁現(xiàn)象等。
分析傳導(dǎo)耦合最常用的就是傳輸線理論,此理論基于以下假定:帶電體橫截面的尺寸小于波長,即:導(dǎo)線的直徑和導(dǎo)體間的距離(或?qū)w對地面距離)小于波長[準(zhǔn)橫電磁場的假定。沿線流動的電流的不同部分之間不存在相互影響,感應(yīng)電流彼此之間不產(chǎn)生輻射影響。傳輸線理論的基礎(chǔ)是波過程理論,可提供快速、準(zhǔn)確的計算結(jié)果,因此,被廣泛用于解決電纜和線路的耦合問題。
除上述一般理論外,電磁騷擾耦合分析還涉及準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)理論或電路理論,有時也稱為Kirchhoff理論或楞次理論,它更為簡單。應(yīng)用此理論的限制是:回路長度比波長短得多,即不涉及波過程問題,在每個電路元件中,電流保持為常數(shù)。這樣電路可以用由集總參數(shù)元件(沒有空間尺寸)以串聯(lián)或并聯(lián)方式形成的網(wǎng)絡(luò)來代表,該網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點和支路構(gòu)成,可用Kirchhoff方程求解。穿過一個電路的磁通的影響以集總參數(shù)電感來代表。因此,我們不能(至少在定量方面)將由電路理論得出的結(jié)論推廣到電大尺寸的回路。對于電大尺寸的電路有必要采用更普適的理論,或應(yīng)用某些統(tǒng)計的或經(jīng)驗的方法。然而值得強調(diào)的是,以電路理論處理通常是保守的,并和其他理論不矛盾。
以電路理論處理的主要優(yōu)點是計算非常簡單,并且無須用到許多計算方法。當(dāng)回路尺寸較小時,使耦合的物理機制便于理解。另一方面,它不需要去確定電磁場,也不需要去建立相應(yīng)的模型,騷擾源總可以用電壓或電流來表示。所以,同樣的模型既可用來描述與騷擾源有直接接觸(電流或電位直接注入受害電路),也可描述由電場或磁場引起的非直接影響,如通過電纜系統(tǒng)將騷擾傳播進入系統(tǒng)。
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