電磁兼容及其防護(hù)與檢測技術(shù)

1、電磁兼容及其防護(hù)與檢測技術(shù)摘 要：電磁兼容已經(jīng)成為人們生活息息相關(guān)和普遍 關(guān)注的問題，文章主要概述了電磁兼容的檢測技術(shù)與其防護(hù) 相關(guān)的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞：電磁兼容；電磁兼容防護(hù)；電磁兼容檢測引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高， 越來越多的電氣設(shè)備和電子產(chǎn)品融入到人們的日常生活當(dāng) 中，人們生存空間中存在的電磁能量也在不斷的增加，電磁 對于人們的生產(chǎn)和生活的影響也越來越大。如果在這樣復(fù)雜 的電磁環(huán)境中，保證生產(chǎn)的各種設(shè)備之間的正常運(yùn)行和惡劣 的電磁環(huán)境對人們生活的影響，成了現(xiàn)代社會亟待解決的問 題。電磁兼容性（EMC）是評價(jià)各類設(shè)備和系統(tǒng)在指定的電磁環(huán)境中，不會受到惡劣的電磁環(huán)境的影

2、響而失效不能正常 工作，或者設(shè)備和系統(tǒng)的整體功能是否下降的指標(biāo)。其要求 設(shè)備或系統(tǒng)，在惡劣的電磁環(huán)境中，不管是傳導(dǎo)電磁還是輻 射電磁，都不會使其對周邊的環(huán)境才是不良影響，或者影響 設(shè)備或系統(tǒng)本身的性能。而另一個(gè)指標(biāo)電磁敏感度，則是衡 量設(shè)備或系統(tǒng)本身對環(huán)境或其他設(shè)備造成的電磁干擾程度。1 電磁兼容檢測技術(shù) 對于設(shè)備的電磁兼容測試，主要包括設(shè)備的輻射發(fā)射值、 輻射敏感度和屏蔽效能測試。其中輻射發(fā)射值其測試的目的 是測試設(shè)備對環(huán)境在全頻段的電磁干擾。輻射敏感度則是測 試設(shè)備受環(huán)境電磁干擾的抗擾度測試。屏蔽效能測試時(shí)阻斷 干擾耦合通道的能力測試。此三項(xiàng)測試也符合了電磁干擾的 三大要素的要求，電磁干擾

3、對環(huán)境或設(shè)備造成影響需要電磁 干擾源、電磁干擾接收裝置和電磁耦合通道。1.1 電磁兼容測試儀器 電磁兼容檢測的核心儀器為頻譜分析儀，該設(shè)備能夠自 動(dòng)檢測電磁兼容的相關(guān)的參數(shù)，并快捷、準(zhǔn)確的通過圖表的 方式顯示。為了全方位的對設(shè)備中的各個(gè)部件、PCB板和電纜進(jìn)行全方位的電磁兼容檢測。則需要使用新型的電磁兼容 掃描儀，并結(jié)合頻譜分析儀；便能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容檢測的可 視化。電磁兼容檢測的其他設(shè)備還包括干擾發(fā)射器、干擾接 收機(jī)和天線等附件。1.2 電磁兼容測試場地 不同的電磁環(huán)境對于電磁兼容檢測的結(jié)果是截然不同 的，主要是因?yàn)椴煌臏y試場地對于電磁波的反射、折射率 是不同的，因此導(dǎo)致疊加的電磁場場強(qiáng)也不

4、同。電磁兼容的 測試場所主要有：開闊試驗(yàn)場、屏蔽室、電波暗室等。1）開闊試驗(yàn)場。其場地設(shè)計(jì)為以橢圓形狀，且場地 周圍無反射物，地表鋪設(shè)平坦且電導(dǎo)率均勻的金屬接地板。 將被測設(shè)備與接收天線分布置于橢圓的焦點(diǎn)位置。其主要測 試對象為大型的機(jī)電設(shè)備， 測試的頻率范圍為 30-1000MHz（ 2）屏蔽室。該場地的墻體和天花板均使用金屬網(wǎng)格 或者金屬板拼接成六面體形狀。這樣的屏蔽室是相當(dāng)于法拉 第電籠，不會受到外界電磁的干擾，同時(shí)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行電 磁輻射場大的設(shè)備測試也不會對周邊的環(huán)境造成影響。缺點(diǎn) 是在一定的電磁頻率內(nèi)會使屏蔽室產(chǎn)生諧振，此時(shí)的屏蔽效 果將會大大降低。（ 3）電波暗室。 電波暗室能夠

5、模擬無反射的電磁環(huán)境， 通過在電波暗室內(nèi)各個(gè)墻體上安裝電波吸收材料，能夠吸收 任何入射到墻體上的電磁波，消除反射電磁對測試的影響。 雖然造價(jià)相對較高，但是其內(nèi)部無反射電磁波，更不存在電 磁污染，因此是電磁兼容測試的理想場地。1.3 電磁兼容測試方法 對于電磁兼容的測試方法，其主要分為三種測試方式： 直接測試、替代測試和自動(dòng)測試。（ 1）直接測試。直接測試需要按照電磁兼容測試的標(biāo) 準(zhǔn)的要求對設(shè)備進(jìn)行測試，不管是實(shí)驗(yàn)室的場地配置要求還 是設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)要求都應(yīng)符合電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)，其測試 結(jié)果相對精確，但是其對測試場地和測試儀器設(shè)備的要求較 高，費(fèi)用較大。（ 2）替代測試。由于直接測試的方式，對于

6、測試場地 和測試儀器設(shè)備的要求過高，費(fèi)用較大，一般的生產(chǎn)企業(yè)不 能負(fù)擔(dān)。替代測試是指在測試結(jié)果有一定的可比性的條件下， 采用替代場地和替代測試儀器對設(shè)備進(jìn)場電磁兼容測試的 過程，此類方法可以降低測試成本，但是其測試結(jié)果存在一 定誤差和對比，且測試的范圍較窄。（ 3）自動(dòng)測試法。自動(dòng)測試法，是指在同等的電磁環(huán) 境下，在設(shè)備的輸入端和輸出端分別設(shè)備相應(yīng)的電磁噪聲發(fā) 生器和電磁噪聲測量儀。由于是處于同等的電磁環(huán)境中，因 此電磁噪聲發(fā)生器和電磁噪聲測量儀可以相互校準(zhǔn)。使得測 試設(shè)備在電磁噪聲測量儀上得到的結(jié)果相當(dāng)于背景無電磁 干擾的環(huán)境之中。這種電磁兼容檢測方式雖然簡單且準(zhǔn)確， 但是能夠測試的電磁兼容

7、項(xiàng)目相對有限。2 電磁兼容的防護(hù)根據(jù)電磁干擾形成的三要素，要對電磁干擾進(jìn)行防護(hù)必 須通過屏蔽、濾波、接地、隔離等措施才能有效的杜絕電磁 干擾。從干擾源處控制干擾的產(chǎn)生是治本的方式，降低干擾 源電磁發(fā)射可以通過研究降低電磁噪聲幅值的技術(shù)和通過 屏蔽干擾源、對干擾源進(jìn)行濾波和接地處理等。屏蔽是指通 過運(yùn)用各類的導(dǎo)電材料將干擾源與外界隔離開，在干擾源上 形成法拉第電籠，從而杜絕干擾源對外界造成電磁干擾。濾 波是指通過在干擾源的輸出端設(shè)置濾波器，迫使干擾源的電 磁噪聲通過低阻的濾波通道，從而減少干擾源對外界的電磁 干擾。線路接地的主要目的為了泄放電荷或建立電路基準(zhǔn)電 平而設(shè)置的導(dǎo)線連接。3 結(jié)束語 由

8、于電氣、電子設(shè)備的普遍使用，電磁干擾也普遍的存 在于人們的生產(chǎn)和生活中，電磁干擾的檢測與抑制問題也越 來越得到人們的關(guān)注。電磁兼容的檢測必須嚴(yán)格的按照電磁 兼容檢測的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行測試，并且要求被測設(shè)備的相關(guān) 參數(shù)不得超出，電磁兼容檢測標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)定的閾值。電磁兼容 檢測的過程復(fù)雜且測試的項(xiàng)目也較多，測試結(jié)果也受測試者 的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)水平限制，因此其多次多人的測試結(jié) 果并不理想。因此亟需建立自動(dòng)的電磁兼容檢測系統(tǒng)和研究 更加科學(xué)的測試手段。同時(shí)電磁干擾的防護(hù)也不容忽視，做 到杜絕與源頭，改善人們生產(chǎn)、生活的電磁環(huán)境。參考文獻(xiàn)1 周香.混波室設(shè)計(jì)及其在電磁兼容測試中的應(yīng)用D.南京：東南大學(xué)， 2005.2 陳淑鳳，馬蔚宇，馬曉慶 .電磁兼容試驗(yàn)技術(shù) M. 北京： 北京郵電大學(xué)出版社， 2001.3 韓智，傅士冀， 傅軍，等.電磁兼容抗擾度試驗(yàn)及作用J.湖北電力 2002，26（5）: 11-12.4