电 磁 兼 容 compatibilidade eletromagnética. 接地与搭接技术 tecnologia de aterramento e...

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电 电 电 电 Compatibilidade Eletromagnética

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Page 1: 电 磁 兼 容 Compatibilidade Eletromagnética. 接地与搭接技术 Tecnologia de Aterramento e Ligação 屏蔽技术 Tecnologia de Bloqueio 滤波技术 Tecnologia de Filtragem

电 磁 兼 容Compatibilidade Eletromagnética

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接地与搭接技术Tecnologia

de Aterramento e Ligação

屏蔽技术Tecnologia de Bloqueio

滤波技术Tecnologia

de Filtragem

课程内容Conteúdo

电磁兼容导论Introdução

电磁兼容基础知识Conhecimento

Básico

电磁干扰抑制技术Tecnologia de supressão de Interferência

Eletromagnética

电磁兼容性设计专题Projeto Temático de

Compatibilidade Eletromagnética

电缆设计无线通信系统Sistema de ´Comunicação

sem fio

电磁防护Proteção de

Eletromagnetismo

计算机系统Sistema de Computador

PCB设计Projeto de PCB

电缆设计Projeto de Cabo

电磁兼容测试技术Tecnologia de TesteDe Compatibilidade

Eletromagnética

瞬态干扰抑制Supressão de Interferência Transitória

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一、电磁兼容导论Introdução

de Compatibilidade Eletromagnética

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1. 电磁能广泛应用 Aplicações da Energia Eletromagnética

通信Comunicação

广播电视Rádio e Televisão

家用电器Eletrodomésticos

生物医学Biomedicina

工业应用Aplicação Industrial

农业应用Aplicação Agrícola

电磁检测Teste de Compatibilidade Eletromagnética

雷达Radar

军事应用Aplicação Militar

射电天文学Radioastronomia

电子、电气设备与日剧增,给我们生活带来方便,但有限空间、有限频谱资源下电磁干扰、电磁污染问题越来越突出! O crescimento dos aparelhos elétricos e eletrônicos tem facilitado a nossa vida, mas por causa de espaço limitado e espectro limitado, os problemas de interferência e poluição eletromagnética ficam cada vez mais graves.

Maxwell

Hertz

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2 电磁干扰危害案例 Casos de Danos de Interferência Eletromagnética

英国谢菲尔德号导弹驱逐舰的惨剧Drama de Contratorpedeiro de Sheffield da Inglaterra 雷达与通信系统相互干扰,暂时关闭雷达,未能及时发现来袭的飞鱼导弹 Como o radar e o sistema de comunicação interferiram-se, o radar foi desligado, causando a ignorância do Exocet da parte inimiga.

B1 轰炸机电子设备之间的干扰A interferência entre os aparelhos eletrônicos

do Bombardeiro B1 各电子设备分离试验时,符合技术标准,整机测试,许多设备性能大幅下降 os aparelhos eletrônicos estavam todos na boa condição quando foram experimentados separadamente, mas encontraram-se uma descida dramática da eficiência quando experimentados juntamente.

欧罗巴Ⅱ火箭炸毁A explosão do Foguetão EUROPA Ⅱ 火箭起飞后 105s ,制导计算机发生故障,姿态失控,火箭炸毁:火箭在主动段飞行中产生了静电荷105 segundos depois do lançamento, o computador de orientação estragou-se, conduzindo à explosão; o foguetão produziu carga eletrostática no voo do segmento ativo.

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2 电磁干扰危害案例 Casos de Danos de Interferência Eletromagnética

机场导航系统受到干扰 Sistema de Navegação do aeroporto foi interferido 2002 年 白云机场受无线寻呼台辐射机信号干扰,大量飞机在空中盘旋等待 Em 2002, o sistema de navegação do Aeroporto de Baiyun foi interferido pelo sinal da máquina de radiação da estação de paginação sem fio, muitos aviões não pudem aterrar.

美国航母“福莱斯特” Porta-aviões “Forrestal” dos E.U.A 1967 年 机载导弹受航母雷达扫描波束照射而起爆,引起一系列爆炸,上百人丧生, 27 架飞机被毁 Em 1967, o míssil de avião explodiu por causa da irradiação do feixe de varredura do radar do porta-aviões, conduzindo a uma séria de explosão, mais de cem mortes e destruição de 27 aviões.

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2. 电磁干扰危害案例 Casos de Danos de Interferência Eletromagnética

医疗设备失灵 Estragação dos aparelhos medicais 1992 年 一心脏病人送完医院途中,医务人员一打开无线通话机请求帮助时,监视器关闭。 Em 1992, uma cardiopata foi transportada numa ambulância, quando os médicos ligaram um telefone sem fio para pedir ajuda, o aparelho de vigilância desligou-se.

电磁辐射对人体危害Os danos de radiação 过量的微波辐射,可能造成人体如干中组组合器官的急性损伤 ( SA

R ) O excesso de radiação de microondas pode causar danificação aos órgãos humanos, como reação adversa severa.

信息设备的电磁泄漏Vazamento de electromagnetismo dos

aparelhos informáticos 20 世纪 70 年代 美国在前苏联海底军事通信电缆安装 6 米长的窃听设备,致使大量军事通信情报泄漏 。 Na década 70 do século passado, E.U.A. instalou os aparelhos de escuta nos cabos submarinos militares da União Soviética, causando um grande vazamento das informações militares soviéticas.

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2. 电磁干扰危害案例 Casos de Danos de Interferência Eletromagnética

雷击引起的浪涌电压Relâmpago causa a tensão de onda

1. 1992 年 9 月 16 日深圳国际机场因感应雷电过电压导致 25 套通讯、雷达、导航设备中有 5 套损坏,几乎使机场停业 No dia 16 de setembro de 1992, por causa da sobretensão de raio induzido, 5 dos 25 aparelhos de comunicação, radar e navegação foram destruídos, o Aeroporto de Shenzhen quase paralisou-se.

2. 1992 年 国家气象中心大楼遭雷击,楼内的大型计算机和小型计算机网络中断,整个计算机系统停止工作 46 小时,气象业务受到严重影响 Em 1992, o edifício do Centro Nacional de Meteorologia foi atingido por raios, a rede dos computadores foi suspensa, o sistema de computador suspendeu por 46 horas, levando a um grande impacto dos assuntos meteorológicos nacionalmente.

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3. EMC 定义 Definição de EMC

电磁兼容性( EMC ) - Compatibilidade Eletromagnética 是指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干扰的能力。 A capacidade entre dois dispositivos, eletrônicos ou elétricos, de operarem em um determinado ambiente, cada um gerando perturbações eletromagnéticas de forma distinta, manterem-se dentro de padrões aceitáveis de operação.

国际电工委员会标准 IEC 对电磁兼容的定义是: A definição de EMC de Comissão Eletrotécnica Internacional:

系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不对其他系 统和设备造成干扰。  Os sistemas ou dispositivos operam corretamente em ambiente eletromagnético, não gerando interferência nenhuma aos outros sistemas ou

dispositivos.  

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3. EMC 定义 Definição de EMC

 

因此, EMC 包括两个方面的要求: Portanto, EMC tem duas requisições:

设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值; Durante o funcionamento normal do dispositivo, a interferência eletromagnética não pode exceder limites determinados ;

器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。 Os dispositivos têm uma imunidade determinada contra a interferência eletromagnética do seu ambiente, nomeadamente, Susceptibilidade Eletromagnética.

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3.EMC 定义 Definição de EMC

EMC电磁兼容

EMI电磁干扰

EMS电磁耐受(抗扰度)

CE传导性干扰

RE辐射性干扰

CS传导抗扰度

RS辐射抗扰度

EMC: Compatibilidade EletromagnéticaEMI: Interferência EletromagnéticaEMS: Susceptibilidade EletromagnéticaCE: Emissão Conduzido RE: Emissão RadiadaCS: Susceptibilidade Conduzida RS: Susceptibilidade Radiada

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潜在的敏感元件Elemento sensível

potencialmente

潜在的敏感元件Elemento sensível

potencialmente

噪声元件Elemento de ruído

噪声元件Elemento de ruído

四个基本的 EMC 问题 4 Problemas Básicos de EMC

辐射发射Emissão Radiada

辐射敏感度Susceptibilidade

Radiada

传导敏感度Susceptibilidade

Conduzida

传导发射Emissão

Conduzida

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4. 电磁兼容重要性 A Importância de EMC

电子设备的可靠性要求 Fidedignidade dos Aparelhos Eletrônicos

电磁兼容国际认证 Autenticação Internacional de EMC

人身安全 Segurança Pessoal

电磁武器安全 Segurança de Armas Eletromagnéticas

重要信息保密 Confidencialidade de Informação Importante

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5. 电磁兼容学研究内容 Conteúdo de Estudo de EMC

频率范围 : 0 ~ 400GHz

Gama de Frequência: 0 ~ 400GHz

研究对象:除传统设施外,涉及芯片级,直到各型舰船、航天飞机、洲际导弹,甚至整个地球的电磁环境。Objeto de estudo: além dos equipamentos tradicionais, inclui os

ambientes eletromagnéticos aos níveis de chip, vários tipos de

navios, ônibus espaciais, mísseis balísticos intercontinentais até a

Terra inteira.

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5. 电磁兼容学研究内容 Conteúdo de Estudo de EMC

电磁干扰特性及其传播耦合理论 Compatibilidade eletromagnética e a teoria de acoplamento de propagação

电磁危害及电磁频谱的利用的管理 Riscos eletromagnéticos e a gestão de utilização de espectro eletromagnético

电磁耦合的工程分析和电磁兼容控制技术 Análise de engenharia de acoplamento eletromagnético e

tecnologia de controlo de EMC

电磁兼容设计理论和方法 Teoria e métodos de design de EMC

研究内容 Conteúdo de Estudo:

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5. 电磁兼容学研究内容 Conteúdo de Estudo de EMC

电磁兼容测量和试验技术 Tecnologia de medição e experimento de EMC电磁兼容预测和分析 Previsão e análise de EMC电磁兼容标准、规范及工程管理 Normas e gestão de engenharia de EMC信息设备电磁泄漏及其保护 Vazamento eletromagnético e proteção dos aparelhos informáticos环境电磁脉冲及其防护 Pulso eletromagnético do ambiente e sua proteção生物电磁效应 Efeitos eletromagnéticos biológicos

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6. 电磁兼容学科的发展 Desenvolvimento de EMC

• 1881 年:英国科学家希维赛德发表《论干扰》—— 研究干扰问题的开端。 1881: Heavislde, cientista inglês, publicou “ On Interferência” -- o início de estudo de EMI.

• 20 世纪 20 年代:美国设立检测无线电噪声的技术委员会 Na década 20 do Século 20: Estabeleceu-se a Comissão Técnica de Detecção de Ruído de

Rádio nos E.U.A.

• 20 世纪 30 年代:开始了无线电干扰及控制的国际性的有组织研究 ( IEC,CISPR)

Na década 30 de Século 20: Iniciou-se a investigação organizada internacional de controlo

e interferência de rádio.

• 20 世纪 40 年代:提出了电磁兼容性的概念 ( 德国 VDE-0807 ,美军 JAN-I-22

5 )Na década 40 de Século 20: Propôs-se a definição de EMC ( Alemanha VDE-0807, U.S.A JAN-I-225 )

国外的发展情况Desemvolvimento do Estrangeiro

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6. 电磁兼容学科的发展 Desenvolvimento de EMC

国外的发展情况Desemvolvimento do

Estrangeiro• 20 世纪 60-70 年代:国际性 EMC 学术会议年年召开,电磁兼容学科形成 (IEEE—EMC ) Na década 60 e 70 do Século 20: Iniciou-se a Conferência Acadêmica Anual Internacional de EMC, e formou-se a disciplina de EMC.

• 20 世纪 80 年代:美、德、日、前苏联等发达国家在 EMC 研究和应用方面 达到很高水平, EMC 设计已成为产品设计中重要一环 Na década 80 do Século 20: Estados Unidos, Alemanha, Japão, ex-União Soviética e outros países desenvolvidos atingiram um elevado nível de investigação e aplicação de EMC, e o design EMC tornou-se uma parte importante da conceção de produto.

• 20 世纪 90 年代:电磁兼容由事后检测到预先分析评估、检验,产品 EMC 标准和认证发展到地区联盟 Na década 90 do Século 20: Iniciou-se a pró-análise e avaliação, as normas e autenticação de EMC dos produtos começaram a ter eficácia nas uniões regionais.

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6. 电磁兼容学科的发展 Desenvolvimento de EMC

1966 年:制定 JB - 854 - 66 《船用电气设备工业无线电干 扰端子电压测量方法和允许值》; 1966: Regulamentação de JB - 854 - 66 “ Métodos de Medição e Valores Permitidos de Tensão de Terminal de Interferência de Rádio Industrial dos Equipamentos Elétricos Marinhos.

1981 年:航空工业部制定 HB5662 - 81 《飞机设备电磁兼容性要 求和测试 方法》; 全国无线电干扰标准化工作组成立,提出制定国家标准 和规范的计划; 1981: Ministério da Indústria da Aviação regulamentou HB5662-81 “Requisitos e Métodos de avaliação de EMC dos Equipamentos Aeronaves Estabeleceu-se um Grupo Nacional de Normalização de EMI de Rádio, propôs-se um planejamento de regulamentação de padrões e normas de EMI.

国内的发展情况Desemvolvimento

Doméstico

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6. 电磁兼容学科的发展 Desenvolvimento de EMC

1986 年:国防科工委颁布国军标 GJB72 、 GJB151—86 、 GJB152—86 1986: Comissão de Ciência, Tecnologia, Indústria de Defesa Nacional proclamou

Military-Standard GJB72 、 GJB151—86 、 GJB152—86.

1984 年:第一次全国性电磁兼容学术会议召开 1984: A Primeira Conferência Acadêmica Nacional de EMC.

1992 年:召开第一届北京国际电磁兼容学术会议 1992: A Primeira Conferência Acadêmica Internacional de EMC em Pequim

2001 年:发布《强制性产品认证管理规定 》 -3C认证2001: Proclamou-se “ Regulamento Compulsório de Gestão de Certificação dos Produtos” --- Certificação Compulsória da China

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7. 电磁兼容学科的特点 Especialidade de Disciplina de EMC

综合性交叉学科 Interdisciplinaridade Compreensiva 极大地依赖于测试和试验 Depende muito dos Testes e Ensaios 很强的实践性 É muito prática

以电磁场理论为基础 Baseia-se em Teoria de Campo Eletromagnético

大量引用无线电技术的概念和术语 Várias citações dos conceitos e termos de Tecnologia de Rádio 计量单位的特殊性(分贝 dB ) Especialidade de unidades de medida (bB)

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8. 电磁兼容技术发展特点 Especialidade de Desemvolvimento de Tecnologia de EMC

EMC 标准国际化 Internacionalização de Standard de EMC

EMC 要求规范化 Normalização de Requisito de EMC

EMC 设计智能化 Inteletualização de Design de EMC EMC 测试自动化 Automatização de Teste de EMC

EMC 评价综合化 Integração de Avaliação de EMC

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( TEMPEST , Transient Electromagnetic Pulse Emanation Standard )

接收机 dispositivo de receptor核心机密Segredo

电流卡钳compasso

核心机密segredo

电子信息设备通过电磁能量发射产生了信息的泄漏发射,使用专用的接受设备,能够在数百米以外接收到计算机系统泄漏的信息。 Equipamentos eletrônicos de informação gera o vazamento de informações pela emissão de energia eletromagnética, pode-se receber as informações fora de algumas centenas de metros por um dispositivo receptor dedicado.

信息设备的电磁泄漏及防护技术 Vazamento eletromagnético e Tecnologia de Proteção dos equipamentos informáticos

• TEMPEST现象 Fenómeno de TEMPEST

保密系统必须采用适当的 TEMPEST防护。O sistema de segurança deve adotar proteção adequada de TEMPEST

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强电线路(高压输电线)的电磁场 对人体组织将产生有害影响。Campo eletromagnético de linha de corrente forte (linhas de transmissão de alta tensão) terá um efeito prejudicial no tecido humano.

电磁场的生物效应及机理,生物电及人体电机理,电磁辐射生物效应的计算方法和安全防护标准,生物芯片中的电磁场等方面。 Efeitos biológicos e mecanismos de campos eletromagnéticos, mecanismos de bioeletricidade e elétrico humano, método de cálculo e padrão de proteção de efeitos biológicos de radiação eletromagnética, campo eletromagnético de bio-chip, etc.

电磁场的生物效应 Efeitos biológicos dos campos eletromagnéticos

热效应和非热效应Efeito térmico e efeito não térmico

• 低频场的生物效应 Efeitos biológicos dos campos de baixa frequência

• 射频场的生物效应 Efeitos biológicos dos campos de radiofrequência

• 研究内容 Conteúdo de Estudo

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电磁脉冲是十分严重的干扰源,对卫星、航天飞机、宇宙飞船、武器系统、雷达、通信、电力和电子仪器设备等都有严重影响。EMP é uma fonte muito grave de interferências, e terá impato grande aos Satélites, naves espaciais, sistemas de armas, equipamentos de radar, comunicações, eletricidade e eletrônica, etc.

• 核电磁脉冲( NEMP ) Pulso eletromagnético nuclear

• 系统电磁脉冲 Pulso eletromagnético sistemático

• 频谱覆盖范围宽 Cobertura ampla de Espectro • 电场强度高,可达 40kV/m以上 Intensidade alta do campo elétrico, capaz de atingir mais de 40 kV/m.• 作用范围广,可达数千 km Cobertura de efeito é extensiva, capaz de estender vários km.

电磁脉冲( EMP )及防护 EMP e a proteção

• 电磁脉冲的类型 Tipo de EMP

• 电磁脉冲的特点 Características de EMP

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电磁脉冲环境,电磁脉冲的理论、分析与计算方法,电磁脉冲模拟、测量关键技术,电子设备的电磁脉冲效应及防护,高功率电磁环境。 Ambiente de EMP, Métodos de Teoria, Análise e Cálculo de EMP, Tecnologia

Chave de Simulação e Medição de EMP, Efeito de EMP e Proteção dos Equipamentos

Eletrônicos, Ambiente Eletromagnético de Alto potencial.

电磁脉冲( EMP )及防护 EMP e a proteção

• 主要研究内容 Conteúdo Principal de Estudo

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