电磁兼容技术的发展及典型应用技术
电磁兼容性测试技术及其应用
电磁兼容性测试技术及其应用电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指一种能够使电子设备在同一时空范围内共存和互相干扰最小的特性。
因为不同类型的电子设备在相互使用时会产生不同的电磁波，如果没有EMC的技术，就会导致电子设备之间的干扰和冲突，甚至会影响设备正常运作。
因此，EMC技术的研究与应用，对各行各业都有重要的意义。
一、电磁干扰与电磁兼容性测试技术电气设备产生的电磁波在传输传过程中可能会干扰其他设备的正常工作，如工业设备、医疗设备、军用装备等。
电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）是指电气设备在工作时产生的电磁波，对其他设备造成的干扰。
因此，为了保证不同设备之间的互不干扰，必须对电磁兼容性进行测试和评估。
EMC测试技术是通过测试电气设备的电磁干扰水平和其对其他设备的电磁兼容性，来确保各设备能在相互干扰的条件下正常工作。
EMC测试技术包括辐射测量、传导测量和瞬变测量。
辐射测试是针对电气设备产生的辐射场，通过使用天线来测量电磁场的信号强度；传导测试是针对电气设备的传导干扰，通过测量传导信号传输的功率、频率和及预测干扰电源的频率等方式来进行测量；瞬变测试是针对电气设备产生的瞬时、短时干扰，通过测量瞬间峰值、频率和功率等指标，可以评估电器设备对瞬时/短时干扰的响应与防护性能。
二、电磁兼容性测试技术的应用基于EMC测试技术的结果，可以对电气设备进行设计和测试优化，以提高电气设备的整体性能和互通性。
现在电气设备的应用场景日益复杂，为了适应市场需求，各行各业都在对设备进行EMC测试。
1、航空行业航空行业对电气设备的电磁兼容性要求非常苛刻，设计、生产和测试必须要符合各种国际标准和行业规范。
EMC技术在航空电器、航空雷达等电子设备的应用中起着至关重要的作用。
2、电力行业电力行业是一个与EMC联系非常密切的领域，EMC测试技术可以对各种电力设备和产品的电磁干扰性能进行精准测评，为电力行业优化产品设计、提高安全效率提供了帮助。
电磁兼容技术的研究及应用前景
电磁兼容技术的研究及应用前景在当今高科技时代，电子产品已经成为人们日常生活的必需品。
随着电子产品的普及，电磁污染的问题也逐渐受到人们的关注。
电磁兼容技术作为解决电磁污染问题的重要方法，在许多领域都得到了广泛应用。
一、电磁兼容技术的应用范围电磁兼容技术主要应用于电子设备的研发和生产过程中，以及设备的使用过程中。
在电子设备的研发过程中，需要对设备进行电磁兼容测试，以保证设备能够在正常的电磁环境下正常工作。
在设备的生产过程中，还需要对设备进行电磁兼容性的评估，以保证设备在正常使用情况下不会对周围环境产生影响。
设备使用过程中，也需要对设备进行定期的电磁兼容测试，以检测设备是否出现了不良的电磁辐射或者电磁干扰现象。
除此之外，电磁兼容技术在交通、电力、通信、军事等领域也有广泛的应用。
例如，在交通领域中，高速公路沿线的电子设备需要经过电磁兼容测试，以避免产生电磁干扰影响到驾驶员安全。
在电力领域中，电子设备需要具有较强的电磁兼容性能，以保证电力系统正常运行。
在通信领域中，电子设备需要能够兼容各种无线信号，以保证无线通信的质量。
在军事领域中，电磁兼容技术被广泛应用于军用电子设备的研发和测试中。
二、电磁兼容技术的研究方法电磁兼容技术的研究主要包括两种方法：电磁兼容设计和电磁兼容测试。
电磁兼容设计是指在电子设备的设计过程中考虑电磁兼容问题，采用一系列的技术措施在设计阶段防止电磁干扰，从源头上解决问题。
电磁兼容设计的主要方法包括：防辐射措施、屏蔽措施、地面措施、滤波措施等。
电磁兼容测试是指对电子设备进行电磁兼容测试，检测设备是否符合电磁兼容要求，以及发现设备产生电磁干扰或者受到电磁干扰的原因和程度。
电磁兼容测试的主要内容包括：放射测试、抗干扰测试、阻抗测试、传导测试等。
三、电磁兼容技术的发展趋势随着电子产品的普及和电磁污染问题的日益严重，电磁兼容技术正在得到越来越广泛的关注。
未来，电磁兼容技术将继续朝着以下几个方向发展。
芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新
芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新在当今科技飞速发展的时代，芯片作为电子设备的核心组件，其性能和可靠性至关重要。
而电磁兼容性（EMC）是确保芯片在复杂电磁环境中正常工作、不干扰其他设备且自身不受干扰的关键因素。
随着芯片集成度的不断提高、工作频率的增加以及应用场景的日益多样化，传统的电磁兼容性分析技术已经难以满足需求，因此一系列创新的技术应运而生。
一、三维全波电磁场仿真技术传统的电磁兼容性分析方法大多基于二维模型或简化的三维模型，这在面对日益复杂的芯片结构时存在较大的局限性。
三维全波电磁场仿真技术的出现是一项重大创新。
它能够精确地模拟芯片内部的电磁场分布，考虑到多层布线、过孔、封装等复杂结构的影响。
通过这种技术，设计人员可以更准确地预测电磁干扰的产生和传播路径，从而优化芯片布局和布线，提高电磁兼容性。
例如，在高速数字芯片设计中，信号的传输速度越来越快，信号完整性问题变得尤为突出。
三维全波电磁场仿真可以帮助分析高速信号在传输线上的反射、串扰等现象，从而合理地设计匹配电阻、端接电容等，减少信号失真和电磁辐射。
二、电磁拓扑分析方法电磁拓扑分析方法是将芯片及其周边环境看作一个由多个电磁单元组成的网络，通过分析这些单元之间的连接关系和电磁耦合特性，来评估整个系统的电磁兼容性。
这种方法的创新之处在于能够将复杂的电磁问题分解为相对简单的子问题，从而降低分析的难度和计算量。
在芯片设计中，电磁拓扑分析可以帮助确定关键的电磁耦合路径，针对性地采取屏蔽、滤波等措施。
比如，对于电源分配网络，通过电磁拓扑分析可以找出容易产生噪声的节点和路径，进而优化电源滤波电容的布局和参数，提高电源的稳定性和抗干扰能力。
三、多物理场协同仿真技术芯片在工作过程中会同时受到电磁场、热场、力场等多种物理场的作用，这些物理场之间相互影响。
多物理场协同仿真技术的创新在于能够同时考虑这些物理场的耦合效应，从而更全面地评估芯片的电磁兼容性。
以芯片的热效应为例，温度的升高会导致材料的电导率发生变化，进而影响电磁性能。
电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指各
种电子设备在相同的电磁环境中能够共存和相互协调工作的能力。
电磁兼容原理技术和应用是保证电子设备在正常工作状态下不受干扰，同时也不对其他设备造成干扰的关键技术。
电磁兼容原理技术主要包括两个方面：电磁辐射控制和电磁敏感度控制。
电磁辐射控制是通过合理设计电路和导线布局、使用屏蔽材料以及降低高频振荡电路等方式来减少设备产生的电磁辐射。
电磁敏感度控制是通过改进设备的电磁兼容性，提高设备的抗干扰能力，降低其对外部干扰的敏感度。
在实际应用中，电磁兼容原理技术被广泛用于各个领域。
在电子通信领域，电磁兼容技术可以保证手机、电视、无线网络设备等在相同频段工作时不会相互干扰；在军事领域，电磁兼容技术可以保证雷达、通信设备等正常工作，并提高其抗电磁干扰能力；在汽车领域，电磁兼容技术可以减少车载设备对车辆电子系统的干扰，保证车辆电子系统的正常工作。
此外，电磁兼容原理技术还被广泛应用于航空航天、医疗设备、能源等领域。
在航空航天中，电磁兼容技术可以保证航空器的各个电子设备在恶劣的电磁环境中正常工作；在医疗设备中，电磁兼容技术可以减少医疗设备对周围环境的干扰，并确保医疗设备的安全性和可靠性；在能源领域，电磁兼容技术可以保证电力系统的各个设备正常工作，提高电力系统的稳定性和可靠性。
总之，电磁兼容原理技术和应用在现代社会中具有重要的意义，它可以保证各种电子设备的正常工作，并提高设备的可靠性和稳定性。
通过合理应用电磁兼容技术，可以减少电子设备对周围环境和其他设备的干扰，保证各个设备之间的协调工作。
现代电磁兼容技术的研究与应用
现代电磁兼容技术的研究与应用在当今科技高速发展的时代，电子设备的广泛应用给我们的生活带来了极大的便利，但同时也带来了一个不容忽视的问题——电磁干扰。
为了确保各种电子设备能够在复杂的电磁环境中正常工作，并且不对其他设备造成干扰，现代电磁兼容技术应运而生。
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称 EMC）指的是设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
简单来说，就是让电子设备既能够抵御外界的电磁干扰，又不会主动向外发射过多的电磁干扰。
现代电磁兼容技术的研究涵盖了多个方面。
首先是电磁干扰的产生机制。
电磁干扰源可以分为自然干扰源和人为干扰源。
自然干扰源如雷电、太阳黑子活动等，而人为干扰源则包括各种电子设备的运行、电力系统的工作等。
了解这些干扰源的特性和产生机制，是解决电磁兼容问题的基础。
其次，电磁传播的途径也是研究的重点。
电磁干扰可以通过传导、辐射等方式传播。
传导干扰是指干扰信号通过电源线、信号线等导体传播；辐射干扰则是通过电磁波的形式向空间传播。
针对不同的传播途径，需要采取相应的抑制措施。
在电磁兼容的测试技术方面，随着技术的不断进步，测试方法和设备也日益完善。
常见的测试项目包括电磁辐射发射测试、电磁敏感度测试等。
通过精确的测试，可以评估电子设备的电磁兼容性能，发现潜在的问题，并为改进提供依据。
现代电磁兼容技术在众多领域都有着广泛的应用。
在通信领域，随着 5G 技术的普及，大量的基站和终端设备需要满足严格的电磁兼容标准，以确保通信的质量和稳定性。
在航空航天领域，飞机上的各种电子设备密集，电磁环境复杂，电磁兼容技术对于保障飞行安全至关重要。
在汽车行业，电动汽车的发展使得车内的电子系统越来越复杂，电磁兼容问题直接关系到车辆的性能和可靠性。
在医疗领域，许多精密的医疗设备如核磁共振仪、心脏起搏器等，对电磁干扰极为敏感。
一旦受到干扰，可能会导致诊断错误甚至危及患者生命。
电磁兼容技术的发展状况及应用
电磁兼容技术的发展状况及应用摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。
电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准,特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走上市场.因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加.我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标.1 什么是电磁兼容标准为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求,也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准.IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX .关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰)关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性).我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98.欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下:EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11)EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11)EN50××× = 自定标准, (例: EN50801)我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D.电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准.基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.产品类标准:针对某种产品系列的EMC测试标准.往往引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定.通用标准:按照设备使用环境划分的,当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,使用通用标准来进行EMC测试.对使设备的功能完全正常,也要满足这些标准的要求.2 电磁兼容标准的内容尽管电磁兼容标准文件繁多,内容复杂,但从对设备的要求方面看,无非是从以下几个方面进行划分.两方面的要求:电磁兼容标准对设备的要求有两个方面,一个是设备工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响,另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感.前一个方面的要求称为干扰发射(EMI)要求,后一个方面的要求称为敏感度(EMS)或抗扰度要求.从能量传播的途径划分:围绕这两个方面的要求,从电磁能量传出设备和传入设备的途径来进一步划分,又有传导干扰和辐射干扰两个方面,传导干扰是指干扰能量沿着电缆以电流的形式传播,辐射干扰是指干扰能量以电磁波的形式传播.因此,对设备的电磁兼容要求可以分为:传导发射、辐射发射、传导敏感度(抗扰度)、辐射敏感度(抗扰度).按照干扰特性划分:干扰信号的波形有不同的种类,电磁场也有不同的种类,干扰注入的方式也有不同的种类,按照这些不同进一步划分就得到了全部的要求项目.静电放电试验是一类特殊的试验,它对设备的干扰途径可以是传导性的,也可以是辐射性的,取决于静电放电发生的部位和试验的方法.3 电磁兼容设计的内容要使产品具有良好的电磁兼容性,需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容.电磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容.* 地线设计:许多电磁干扰问题是由地线产生的,因为地线电位是整个电路工作的基准电位,如果地线设计不当,地线电位就不稳,就会导致电路故障.地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定,从而消除干扰现象.* 线路板设计:无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响,或者电路之间产生相互干扰,线路板都是问题的核心,因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义.线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性,减小线路板上电路之间的相互影响.* 滤波设计:对于任何设备而言,滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一.因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线,因此,设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的,而外界干扰往往也是首先被导线接收到,然后串入设备的.滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号,防止电路中的干扰信号传到导线上,借助导线辐射,也防止导线接收到的干扰信号传入电路.* 屏蔽与搭接设计:对于大部分设备而言,屏蔽都是必要的.特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求.机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求,很难将屏蔽效果加到机箱上.所以,对于现代电子产品设计,必须从开始就考虑屏蔽的问题发展现状战争本身是刺激技术的发展的重要因素，先进的技术首先会应用于国防和军事。
电磁兼容技术的发展状况及应用
电磁兼容技术的发展状况及应用首先，让我们回顾一下电磁兼容技术的发展历程。
电磁兼容技术起源于20世纪70年代，当时电子设备逐渐普及，并出现了设备之间相互干扰的问题。
为了解决这一问题，电磁兼容技术应运而生。
最初，电磁兼容技术主要关注设备之间的电磁辐射和电磁感受性问题。
通过设计合理的电磁屏蔽、隔离和过滤等手段，可以有效降低电磁辐射和感受性。
然而，随着技术的发展和需求的增加，电磁兼容技术也不断发展演变。
现在，电磁兼容技术已经成为整个电子行业的重要组成部分。
它涉及到电磁辐射、电磁感受性、电源线滤波、电磁屏蔽以及故障抗扰等多个方面。
在电磁辐射方面，电磁兼容技术要求设备在工作状态下的电磁辐射需控制在一定范围内，以避免对其他设备造成干扰。
在电磁感受性方面，设备应具有一定的抗干扰能力，减少外部电磁场对设备的影响。
而在电源线滤波方面，通过采用合适的电源线滤波器，可以有效减少电源线上的电磁干扰。
此外，电磁屏蔽技术也是电磁兼容技术的重要组成部分。
通过使用屏蔽材料和屏蔽结构，可以有效限制电磁辐射和阻塞外部干扰。
除了上述方面，电磁兼容技术还针对不同的应用领域进行了专门的研究和发展。
例如，在通信领域，电磁兼容技术可以解决移动通信设备之间的干扰问题，确保通信网络的稳定性和可靠性。
在医疗设备领域，电磁兼容技术可用于确保医疗设备的正常工作，并减少对患者和其他设备的干扰。
在航空航天领域，电磁兼容技术可用于控制飞机和航天器上的电磁辐射，以确保飞行安全。
此外，电磁兼容技术还在汽车、家电、电力系统等领域得到了广泛应用。
总之，电磁兼容技术作为一项重要的技术，在电子行业中发挥着关键作用。
随着电子设备的普及和互联互通的需求增加，电磁兼容技术也在不断发展演变。
通过在电磁辐射、电磁感受性、电源线滤波、电磁屏蔽等方面进行研究和应用，可以有效地实现设备之间的互不干扰和相容共存。
同时，电磁兼容技术也在不同的应用领域得到广泛应用，如通信、医疗、航空航天等。
电磁兼容技术研究与应用
电磁兼容技术研究与应用随着现代社会的迅速发展，电气电子设备的种类和数量不断增加，而这些设备所带来的电磁辐射也越来越大，对人类健康和环境带来了一定的影响。
为了保护人类健康和环境的安全，电磁兼容技术应运而生。
电磁兼容技术是一种保证电器设备能够在同一时空内协调共存，避免相互干扰和影响的技术。
该技术已在生产制造、医疗保健、通信、能源等领域得到了广泛的应用。
接下来，本文将从电磁兼容的基础知识、发展现状以及未来的发展趋势等方面进行了解和探讨。
一、电磁兼容技术的基础知识电磁兼容技术（Electromagnetic Compatibility， EMC）是指电器设备在规定的电磁环境下正常工作，而不会引起相互干扰，提高设备的可靠性、安全性、稳定性和抗干扰能力，同时提高电子设备的产品质量和市场竞争力。
为了让电磁兼容技术成为现实，需要对电磁辐射和电磁敏感度有全面的了解。
电磁辐射（Electromagnetic Radiation， EMR）是指发射源向周围环境无线地传播的电磁能量，与产生辐射的设备位置无关。
电磁敏感度是指设备对外界电磁干扰的敏感度。
二、电磁兼容技术的发展现状目前，世界各国的电磁兼容标准已经越来越完善，并且有许多电磁兼容法规在各自的领域得到了广泛的应用。
例如，在电力系统中，电磁兼容问题已经得到广泛关注。
在医疗场所中，一些新型医疗设备的应用已得到广泛推广。
在通讯领域，近年来各种类型的通讯设备在全球范围内得到了广泛应用。
在航空航天领域，电子设备作为航空电子与航空航天科学的重要组成部分，已成为飞行安全和飞行质量的主导关键因素。
三、电磁兼容技术的未来发展趋势随着信息技术的发展，电磁辐射的问题将会越来越突出，电磁兼容技术的发展也会逐步与之相关。
未来电磁兼容技术的重点将主要偏向于高速数据通讯与控制、辐射天线技术、微波与射频技术、涉密电磁信息的保护技术、地面系统与卫星系统的兼容等方面的研究。
另外，电磁兼容技术的发展还需要在测试、监测、标准制定、认证和教育培训等方面进行增强和合作。
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电磁兼容技术的发展及典型应用技术
高鹏张英会
摘要: 本文简单的介绍了电磁兼容技术的发展现状和几种典型的技术应用, 并对控制和试验技术中的电磁屏蔽技术、干扰抑制滤波技术及 EMI 诊断进行了简单的介绍和分析。
最后, 对几种比较新型的试验室技术做了简单的介绍。
关键词: 电磁兼容; 控制技术; 试验技术; 干扰抑制滤波
电磁兼容是指电气设备在同一电磁环境中共存的一种特性, 即要求在同一环境中使用的电气设备正常工作而不能相互干扰, 达到兼容的目的, 更通俗的说, 要求工作中的电气设备对环境的电磁干扰值和抗干扰能力必须满足法律法规的要求, 否则该电气设备则会对其他正常工作的电气设备造成干扰或者不能再正常允许的电磁环境中正常工作。
它是与电磁环境密切相关的一门综合性极强的边缘科学。
主要以电气、电子科学理论为基础, 研究并解决各类电磁污染问题, 可以说电磁兼容技术是一个正在不断发展的新型综合性学科, 也是一门工程性极强的应用技术。
1.发展现状
60 年代以来, 现代电子科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方面发展, 其应用范围越来越广, 渗透到了社会的每个角落, 因而发达国家在EMC研究方面投入了大量的人力和物力。
电磁兼容的研究在我国起步较晚, 发达的西方国家早在 20 世纪 80 年代就已经发布了对电气设备的电磁兼容指标进行强制性认证的法令, 任何电气设备必须满足相关的法律法规的要求方可投放市场, 须取得认证合格证后才允许在市场上销售。
早几年前, 我国的电气产品没有对电磁兼容指标作出具体的要求, 相关的法律法规尚在制定中, 国内的产品开发人员还没有把电磁兼容这一理念认识理解, 许多产品在设计、开发阶段根本没有考虑到电磁兼容这一问题, 加之不了解国外的电磁兼容相关标准, 使得研发的产品不能通过国外强制性的电磁兼容测试, 致使产品不能投放国外市场。
设计开发的产品需要送到境外去做电磁兼容测试, 不断地修改不断地测试, 走了很多弯路, 浪费了大量的人力物力, 更浪费了宝贵的时间, 甚至错失了许多商机。
随着我国加入 WTO, 电磁兼容在我国得到了越来越高度的重视, 我国政府制定了较为完善的标准和相应的实施细则, 从多种渠道推动国内电磁兼容检测和研究工作, 开展了各种各样的围绕着电磁兼容设计、开发、测试等方面的培训活动, 使产品的开发人员认识和
领会了电磁兼容这一理论, 在一定程度上推动了这一技术的实施。
2.技术应用
2.1 电磁兼容控制技术电磁兼容性控制是一项系统工程, 应该在设备和系统设计、研制、生产、使用与维护的各阶段都充分的予以考虑和实施才可能有效。
科学而先进的电磁兼容工程管理是有效控制技术的重要组成部分。
屏蔽、滤波、合理接地、合理布局等抑制干扰的措施都是很有效的, 在工程实践中被广泛采用。
但是随着电子系统的集成化、综合化, 以上措施的应用往往会与成本、质量、功能要求产生矛盾, 必须权衡利弊研究出最合理的措施来满足电磁兼容性要求。
又如新的导电和屏蔽材料以及工艺方法的出现, 使电磁兼容性控制技术又有了新的措施, 可见电磁兼容控制技术始终是电磁兼容科学中最活跃的研究课题。
电磁兼容控制策略与控制技术方案可分为如下几类:
( 1) 传输通道抑制: 具体方法有滤波、屏蔽、搭接、接地、布线。
( 2) 空间分离: 地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向控制。
( 3) 时间分隔: 时间共用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔。
( 4) 频率管理: 频率管制、滤波、频率调制、数字传输、光电转换。
( 5) 电气隔离: 变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换。
2.1.1 电磁屏蔽技术
屏蔽一般分为两种类型: 一类是静电屏蔽, 主要用于防治静电场和恒定磁场的影响, 另一类是电磁屏蔽, 主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。
静电屏蔽应具有两个基本要点, 即完善的屏蔽体和良好的接地。
电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一区域感应和辐射传播的方法。
电磁屏蔽不但要求有良好的接地, 而且要求屏蔽体具有良好的导电连续性, 对屏蔽体的导电性要求要比静电屏蔽高得多。
因而为了满足电磁兼容性要求, 常常用高导电性的材料作为屏蔽材料, 如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属镀层、导电涂层。
在实际的屏蔽中, 电磁屏蔽效能更大程度上依赖于机箱的结构, 即导电的连续性。
机箱上的接缝、开口等都是电磁波的泄漏源。
穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因。
2.1.2 干扰抑制滤波技术
滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰, 为实现这两大功能而设计的网络都称为滤波器。
通常按功用可把滤波器分为信号选择滤波器和电磁干扰(EMI)滤波器两大类。
信号选择滤波器是以有效去除不需要的信号分量, 同时是对被选择信号的幅度相位影
响最小的滤波器。
电磁干扰滤波器是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器。
电磁干扰滤波器常常又分为信号线 EMI 滤波器、电源 EMI 滤波器、印刷电路板 EMI 滤波器、反射EMI 滤波器、隔离 EMI 滤波器等几类。
线路板上的导线是最有效的接收和辐射天线, 由于导线的存在, 往往会使线路板上产生过强的电磁辐射。
同时, 这些导线又能接受外部的电磁干扰, 使电路对干扰很敏感。
在导线上使用信号滤波器是一个解决高频电磁干扰辐射和接收很有效的方法。
脉冲信号的高频成分很丰富, 这些高频成分可以借助导线辐射, 使线路板的辐射超标。
信号滤波器的使用可使脉冲信号的高频成分大大减少, 由于高频信号的辐射效率较高,这个高频成分的减少, 线路板的辐射将大大改善。
电源线上的干扰电路以两种形式出现。
一种是在火线零线回路中,其干扰被称为差模干扰。
另一种是在火线、零线与地线和大地的回路中, 称为共模干扰。
通常 200Hz以下时, 差模干扰成分占主要部分。
1MHz以上时, 共模干扰成分占主要成分。
电源滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制作用, 但由于电路结构不同, 对差模干扰和共模干扰的抑制效果不一样。
所以滤波器的技术指标中有差模插入损耗和共模插入损耗之分。
2.2 电磁兼容试验技术
我国运用电磁兼容试验技术, 多起始于60年代前后, 当时试验室条件简陋, 测量设备多半是国内自行研制的简易测量设备, 测量手段也比较落后。
1966 年船舶工业先行一步, 制订了自己的行业测量标准 JB- 854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法及允许值》。
电磁兼容领域与其他专业相比, 要更多地依赖于测量, 而且电磁兼容测量对试验条件的要求又很严格。
因此, 随着国际电磁兼容标准的应用与转化, 我国高标准的试验室陆续建成, 专业技术队伍也不断扩充壮大, 为电磁兼容试验技术的发展带来了机遇和条件保证。
2.2.1EMI 诊断
即 EMC预测试, 其特点是在产品开发初期能够及早地发现设计中的问题, 它不需要苛刻的试验条件, 也回避了购置昂贵测试设备的困难, 因此它有强大的生命力。
它在整个产品的研制生产中仍是重要的测试手段, 可及时检验产品的 EMC 设计是否合理, 所采取的 EMI 抑制措施是否奏效, 使设计人员尽快了解要进一步抑制干扰需从哪些环节入手。
EMC设计应与产品电性能设计同步进行、综合考虑,这已被设计师队伍接受。
一般产品的 EMC测试在产品功能测试( 即电性能)指标达标后进行。
在未来的测试技术发展中,EMC 测试有与产品的功能测试融为一体的可能。
如当前信息产业部通信计量中心引进的手机等
专用信息产品的 EMC测试试验室和测试设备就是在手机正常工作状态下检测相关的 EMC 指标。
2.2.2 部分新型试验设施
近十年, 人们逐渐推广使用混响室进行电磁兼容试验。
混响室是一个由金属墙壁构成的试验室, 一般在测试室的天花板上装设一个大浆形状的搅拌器。
将待测设备 ( EUT ) 放在室内, 当搅拌器旋转时, 使待测设备暴露于电磁场中。
待测设备在场中的平均响应可通过响应对搅拌器旋转一周的时间周期进行积分来求得。
混响室的金属墙壁容许在室内建成一个强场。
待测设备暴露于由数个不同的极化组成的强场电平中。
最近, 国外又在推广 5 米法电波暗室。
与 10 米法电波暗室相比, 这种暗室占用的空间要小得多, 因而成本会大大下降。
人们正在研究如何将 5 米法测试结果等效成 10 米法的结果, 这一研究工作在国内外受到广泛关注, 进展较快, 预计在近期将会取得满意的成果。
此外, 人们还提出另一种屏蔽小室———WTEM小室, 其结构是半个 TEM小室, 但采用线阵结构而非板块结构, 它与 TEM小室相比并没有实质性的改变, 但这种结构在改善电磁场的均匀性、降低本身的耦合与提高单模带宽方面比 TEM小室更容易实现。
3.结束语
随着现代电子技术的高速发展, 电磁兼容技术被应用到越来越多的领域, 电磁兼容控制技术和试验技术更是不断进步, 先进的控制技术和试验技术不断推陈出新, 越来越走向系统化、集成化, 电磁兼容的重要性日益显著, 正在被世界各国所重视。
其综合性及边缘性决定了电磁兼容研究之路途漫长。
作者单位:
高鹏, 长春市万易科技有限公司
张英会, 吉林工程技术师范学院。