《工程電磁兼容》課件第1章

第一章電磁兼容緒論1.1電磁干擾與電磁污染1.2電磁兼容1.3電磁兼容學科的發(fā)展1.4電磁兼容的研究內(nèi)容1.5電磁兼容學科的特點

1.土星V-阿波羅12事件

1969年11月14日上午11時22分，由美國土星Ⅴ火箭運載的“阿波羅”12號宇宙飛船豎立在肯尼迪試驗場的第39號發(fā)射架上準備發(fā)射，如圖1-1所示。這是阿波羅計劃的第五次飛行，也是第二次載人登月飛行。當時發(fā)射場的天氣情況是：在距地面240～250m及650～33000m之間有兩層云，發(fā)射場周圍細雨綿綿，在發(fā)射前后6小時內(nèi)，周圍無雷電，地面風速為7m/s。這些條件基本符合允許發(fā)射的氣象條件?；鸺l(fā)射時，一切正常，飛行穩(wěn)定。隨著時間的推移，一百多米長的火箭和飛船逐漸變遠、變小，火箭尾部噴出的火焰似乎在告訴人們它正按預定程序飛向太空。

1.1電磁干擾與電磁污染成功的喜悅愈來愈多地占據(jù)著人們的心田?？墒牵旃l(fā)怒了，當計時秒針走到第36.5s、火箭飛行高度達到1920m時，從云層到火箭直到地面之間發(fā)生雷電現(xiàn)象，只聽到一聲霹靂，就見兩道平行的閃電從云中直劈下來。發(fā)射場上的4臺攝像機都拍下了瞬間出現(xiàn)的雷電現(xiàn)象?；鸺獾搅死讚?。起飛52s、飛船高度達到4300m時，閃電又一次擊中飛船，這便是轟動一時的大型運載火箭和載人飛船在飛行中誘發(fā)雷擊的事件。圖1-1土星Ⅴ火箭

2.民兵Ⅰ導彈飛行故障

民兵Ⅰ導彈的遙測試驗彈多次發(fā)射成功后，1962年開始進行戰(zhàn)斗彈狀態(tài)的飛行試驗。前兩發(fā)導彈均遭到失敗。這兩發(fā)導彈的故障現(xiàn)象相似，都是在Ⅰ級發(fā)動機關機前炸毀。炸毀時的高度一個為7.6km，另一個為21.8km。在炸毀前，兩發(fā)導彈的制導計算機均受到脈沖干擾而失靈。經(jīng)過分析，故障是由于導彈飛行到一定高度時，在相互絕緣的彈頭結構與彈體結構之間出現(xiàn)了靜電放電，它產(chǎn)生的騷擾脈沖破壞了計算機的正常工作而造成了此次故障。

3.英國“謝菲爾德”號導彈驅(qū)逐艦慘劇

1982年4月初，阿根廷和英國因地處大西洋南部的馬爾維納斯群島的主權問題發(fā)生戰(zhàn)爭。1982年5月4日在大西洋馬爾維納斯群島以南海域，阿根廷空軍偵察情報系統(tǒng)收到英軍“謝菲爾德”號導彈驅(qū)逐艦的目標指示數(shù)據(jù)后，派出了3架“超級軍旗”攻擊機接近目標。進入英軍遠程雷達警戒區(qū)后，其中2架“超級軍旗”攻擊機關閉機載雷達，飛行高度降至40~50m，以900km/h的速度向目標接近。剩下的1架采取佯攻動作，迅速爬高，精確定位“謝菲爾德”號的航向、距離、航速等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)及時發(fā)送給下面的2架超低空飛行的攻擊機組。目標越來越近，在46km處，攻擊機組突然躍升至150m，并同時啟動機載雷達。雷達鎖定目標后，2枚“飛魚”式反艦導彈直撲目標。此時，“超級軍旗”的機載告警系統(tǒng)“嘟嘟”作響，表明戰(zhàn)機已被雷達鎖定。隨后，這3架“超級軍旗”迅速轉(zhuǎn)彎并急劇下降高度，高速退出戰(zhàn)場返航。

但戰(zhàn)斗仍在繼續(xù)?！帮w魚”式導彈發(fā)射數(shù)秒鐘后，很快降至15m高度轉(zhuǎn)入巡航飛行段。在距“謝菲爾德”號12~15km處，導彈進入搜索時刻，導彈上的主動雷達開始搜索并迅速捕捉到目標。這時，導彈迅速降到2~3m浪尖高度實施掠海機動飛行。“謝菲爾德”號的艦載雷達警戒系統(tǒng)與艦載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的電磁兼容性差，不能同時工作。當它與英國本土通信時，恰遇阿根廷的“飛魚”式導彈來襲。直到“飛魚”式導彈近至“謝菲爾德”號5km的目視距離時才被艦員發(fā)現(xiàn)。艦長急呼“注意規(guī)避”，并迅速啟動密集陣防御系統(tǒng)向來襲導彈射擊，但不幸的是，該系統(tǒng)因計算機故障竟然無法啟動。這種情況下，一切都為時已晚。導彈擊穿艦舷，經(jīng)過數(shù)秒的沉寂后，彈頭在艦體內(nèi)轟然炸響，并引發(fā)大火。頓時，“謝菲爾德”號上煙霧彌漫，火光沖天。這艘造價高達1.5億美元，首次參加實戰(zhàn)的現(xiàn)代化軍艦，很快沉沒于南大西洋海底。圖1-2為馬島沖突中，英國“謝菲爾德”號驅(qū)逐艦被阿方發(fā)射的“飛魚”式導彈擊中起火的情形。

1982年6月14日，阿根廷與英國進行的爭奪馬爾維納斯群島主權的戰(zhàn)爭結束，英軍重新占領該島。圖1-2英國“謝菲爾德”號導彈驅(qū)逐艦被阿方發(fā)射的“飛魚”式導彈擊中起火的情形

4.大力神ⅢC運載火箭故障

1967年，大力神ⅢC運載火箭的C-10火箭在起飛95s后，飛行高度為26km時，制導計算機發(fā)生故障。C-14火箭起飛76s后，飛行高度為17km時，制導計算機也發(fā)生了故障。經(jīng)過分析，故障原因是制導計算機中采用了液體循環(huán)冷卻方案，冷卻液體在外部帶有鋼絲編織網(wǎng)套的聚四氟乙稀軟管內(nèi)流動。此鋼絲套軟管是用經(jīng)陽極化處理的鋁支架分段固定的，由于金屬網(wǎng)套的不少處因支架陽極化氧化層破裂而接地，但有幾段未接地，當冷卻液體流動時，金屬網(wǎng)套沒有接地的部分與火箭地之間產(chǎn)生電壓。當火箭飛行高度增加，氣壓下降到一定值時，此電壓產(chǎn)生的火花放電使計算機發(fā)生了故障。

5.宇宙神導彈爆炸事件

一發(fā)宇宙神導彈在起飛后數(shù)秒即發(fā)生爆炸，并造成發(fā)射臺嚴重損壞。這是因為接地匯流條與連接面之間的連接件不夠緊固而產(chǎn)生銹蝕，此銹蝕表面形成了非線性整流結(銹螺栓效應)，從而使指令接收機收到虛假指令信號而引起爆炸。

6.可變速感應電動泵抽油站的電磁干擾

為了處理不斷增長的北海石油礦藏，蘇格蘭建立了兩個6MW可變速感應電動泵抽油站，其中一個在Negherly，一個在Balbeggie。2001年10月16日這兩臺設備一投入運行，本地電站和電話局收到的控訴便如洪水般涌來。從區(qū)域看，投訴集中在距離這兩臺設備的高空供電線(33kV)12英里(1英里＝1.6093公里)以內(nèi)的范圍。距離供電線4英里的付費電話非常嘈雜，幾乎不能使用。然而僅隔一條街道，一住戶的電話卻不受影響。其它征兆還有：電視幀同步丟失(屏幕滾動)，輝光放電電路振鈴。盡管這兩臺裝置的設計符合電力工業(yè)的G5/3諧波標準，但上述現(xiàn)象證實這兩臺裝置包含的更高次諧波，事實上可達100次(即5kHz)。這個問題成為有些行業(yè)工作人員的一個共同頭痛的問題。最終，該問題引起政府部門的注意，并決定做些EMC補救工作。盡管這樣做極度困難，且石油泵站停機的代價非常高，但最終還是完成了。

7.醫(yī)療設備的失靈

1992年，醫(yī)務工作者在將一心臟病人送往醫(yī)院的途中，救護車上的監(jiān)視器/電震發(fā)生器始終對病人進行觀察。不幸的是，當醫(yī)務人員一打開無線通話機請求幫助時，心機就會關閉。結果這位病人死了。分析表明：因為救護車頂已由金屬材料改為玻璃鋼，使得監(jiān)視器單元暴露在特別高的電磁場內(nèi)，受到了極強的干擾。這證明，汽車屏蔽效能的降低與強輻射信號的結合對此設備干擾極大。

8.電吹風機引起的民事罰款

美國洛杉磯Hartman公司已同意支付60000美元的民事罰款，以補償其1992年生產(chǎn)的型號為HartmanPro1600的吹風機由于本身的缺點給消費者帶來的損失。美國消費品安全委員會(CPSC)認為，這些吹風機在開/關旋鈕處于“斷開”位置時能自動接通電源，當加熱器工作時，其風扇不轉(zhuǎn)，可能引起內(nèi)部器件過熱而發(fā)生火災。

9.飛機導航系統(tǒng)的故障

美國航空無線電委員會(RTCA)曾在一份文件中提到，由于沒有采取對電磁騷擾的防護措施，一位旅客在飛機上使用調(diào)頻收音機，使導航系統(tǒng)的指示偏離10°以上。因此，1993年美國西北航空公司曾發(fā)表公告，限制乘客在飛機上使用移動電話、便攜電腦、調(diào)頻收音機等，以免騷擾導航系統(tǒng)。

10.雷擊引起的浪涌電壓

雷擊引起的浪涌電壓，屬于高能電磁能量，具有很大的破壞力。1976年至1989年，我國南京、茂名、秦皇島等地的油庫以及武漢石化廠，均因遭受雷擊引爆原油罐，造成慘劇。1992年6月22日傍晚，雷電擊中北京國家氣象局，造成一定的破壞和損失。雷擊有直接雷擊和感應雷擊兩種，避雷針只能局部地防護直接雷擊，對感應雷擊則無能為力。對感應雷擊，需要采用電磁兼容防護措施。

11.強電磁輻射對電引爆軍械的危害

關于射頻輻射能量對軍械系統(tǒng)危害的問題，最早由英國人在1932年提出。美國早在20世紀50年代也已發(fā)現(xiàn)電磁輻射對軍械的危害問題(HazardsofElectromagnetic

RadiationtoOrdnance，簡稱HERO問題)。美國海軍特別重視HERO問題，這并非偶然。為了提高艦船的戰(zhàn)斗力，艦船上無線電電子設備成倍增加，但甲板的空間、面積有限，不可能像在陸地上那樣用拉開距離的方法來隔離。此外，海軍使用的無線電、雷達等的頻帶很寬，功率很大，加上艦船上層建筑及金屬構件的不規(guī)則反射，使通信和雷達天線的近場分布復雜，電磁環(huán)境惡劣。于是，艦船上的武器就可能在強電磁場環(huán)境中貯備、運輸、安裝和使用，也就是說，在艦船特殊的條件下，海軍必須重視強電磁場中武器的電磁易損性問題。

12.電磁輻射對人體的危害

科學家致力于電磁輻射與生物體之間的相互作用的研究，迄今為止已有30多年了。他們將輻射電磁能量在生物體中的吸收以及隨之而來的生物物理和生物化學過程的直接相互作用定義為原始作用，將由原始作用所引起的生物機體的結構和功能的變化定義為生物效應。在原始作用的部位產(chǎn)生的瞬間生物效應可以引起進一步的急性和慢性的間接變化。

經(jīng)過大量科學實驗發(fā)現(xiàn)，高功率密度一般大于10mW/cm2，此時以明顯的熱效應為主。長時間接觸高功率密度的輻射，可以造成機體損傷甚至死亡；短時間接受高功率密度的輻射，可以引起眼睛的損傷，易發(fā)生白內(nèi)障。在低于1mW/cm2的低功率密度下，熱效應不起主要作用。長時間接觸低功率密度的輻射，動物的神經(jīng)系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、細胞免疫功能都會受到損害。另外，電磁輻射對遺傳、生育等也會產(chǎn)生影響。

13.手機輻射——人類健康的潛在危險

手機是現(xiàn)代人們生活和工作中常用的一種新型通信工具。隨著科學技術的發(fā)展和生活水平的提高，手機的地位越來越重要，其普及程度也越來越廣泛。然而，手機在為人們通信帶來快捷和方便的同時，也帶來了一些麻煩，尤其是給人們的健康帶來了一些影響。目前，世界各國的科學家和研究人員都在積極探索手機對人類健康所產(chǎn)生的危害，并正在采取相應措施，消除這種影響。

1)電磁輻射形成污染

眾所周知，手機在使用的過程中會產(chǎn)生電磁輻射。這種電磁輻射是以光速傳播的，又可以通過傳輸通道間的交互作用形成污染，干擾人類的正?；顒印Ｒ蚨?，世界各國對日益嚴重的手機電磁污染格外重視，紛紛制定相關法規(guī)治理手機的電磁輻射。

早在1993年1月，美國各大報紙就曾在頭版報道了佛羅里達州的凱瑞京狀告NEC公司，訴其夫人因長期使用該公司的移動電話而致癌，要求該公司巨額賠償。隨后，世界上一些相關的公司開始制定了研究手機的生物效應計劃，并著手降低移動電話對人體的電磁輻射強度。

盡管學術界對手機電磁生物效應的某些機理尚有爭議，但不可否認，其在一定條件下會對人體產(chǎn)生危害。瑞典的一家科研機構對一萬多個使用手機的瑞典人做了一項調(diào)查，結果表明，使用手機越頻繁的人，其身體不舒服的感覺越明顯?？萍脊ぷ髡咭蜒芯孔C明：人體持續(xù)受一定強度的電磁輻射會產(chǎn)生致熱效應和非致熱效應，可能會引起皮膚發(fā)熱、眼球白內(nèi)障、睪丸退化、身體疲倦、頭痛、免疫功能下降等癥狀。

2)手機微波易入人腦

瑞典隆德大學的研究人員最近還發(fā)現(xiàn)，手機發(fā)出的微波有可能為毒素進入人腦打開方便之門。隆德大學的一個研究小組是在對老鼠進行試驗后得出這一結論的。他們把接受試驗的老鼠置于一個相當于手機發(fā)出的微波量的環(huán)境中生活了一段時間，結果發(fā)現(xiàn)，老鼠血液中的白蛋白可以突破鼠腦中的防護層進入鼠腦。白蛋白是血液中的正常組成部分，但對大腦卻有害。

隆德大學附屬醫(yī)院神經(jīng)外科專家說，我們在鼠腦中發(fā)現(xiàn)了極微量的白蛋白，目前還不清楚，這將對鼠腦造成什么樣的傷害，但其它的試驗已經(jīng)顯示，即使向鼠腦注射非常少量的白蛋白，鼠腦細胞也能受到傷害，白蛋白的數(shù)量達到一定程度后腦神經(jīng)細胞將被殺死，其后果是可能引發(fā)自體免疫性疾病，還可能引發(fā)早老性癡呆和帕金森氏病等病癥。

隆德大學的研究人員認為，手機的微波是否對人腦也造成這樣的后果，目前還不得而知，但人腦對血液中有害成分的防護功能與鼠腦是一樣的，而且既然白蛋白能突破防護層而進入大腦，那么比白蛋白更小或同樣大小的分子也可能進入大腦。

3)英國科學家棄用手機

國際醫(yī)療界對移動電話危害健康的副作用早已有所懷疑，最近牛津大學對此又提供了新的論證。該大學著名物理學家科林不久前指出，經(jīng)他們廣泛調(diào)查和實驗取證，發(fā)現(xiàn)移動電話確實對人類健康有潛在危險。因為它會危害人腦的認知能力、記憶力與注意力，駕駛汽車時使用影響更大?？屏质怯鵁o線電保護委員會的輻射顧問，已接受政府委托負責監(jiān)督全國移動電話的安全使用標準?？蒲腥藛T在英國皇家醫(yī)院也進行了移動電話志愿者實驗。他們頭部被連接一發(fā)射器，然后在一小時內(nèi)，一半人接受915MHz移動電話發(fā)出的微波，一半人不接受。緊接著接受有關心理檢測，以判斷大腦受影響情況。結果表明，沒有接受微波輻射的一組人記憶力、注意力都優(yōu)于或同于以前，而接受的一組人則普遍不如以前。

科學家指出，移動電話發(fā)出的低強度輻射影響大腦或神經(jīng)細胞中傳送信息的化學物質(zhì)，由于這些物質(zhì)帶有電荷，因此射線會影響它們的功能?！缎瞧谌仗┪钍繄蟆穲蟮?，已有大量英國一流科學家開始少用或不用移動電話。

4)多用手機容易衰老

英國科學家還警告說，多用手機容易使人衰老，就好像常吸煙的人衰老得快一樣。最新發(fā)布的研究結果顯示，手機的低度輻射會加速細胞的活動。而醫(yī)學界相信，腫瘤、心臟病及老年癡呆癥是由輻射引起的。據(jù)英國生物科學院一項研究顯示，當細胞受到影響時，生物的防御系統(tǒng)就會啟動，產(chǎn)生白蛋白“黏附”在細胞上，用以保護和修補細胞。而對于頻繁使用手機的人來說，過多的白蛋白反而會“黏結”細胞，阻礙自然的修補程序。領導這項研究的波梅拉博士表示：“細胞會慢慢地不能如常運作，新陳代謝作用變得呆滯。”他說：“如果細胞修補活動過劇，就會出現(xiàn)過早衰老的現(xiàn)象。”波梅拉表示，他們曾利用昆蟲進行相關實驗，發(fā)現(xiàn)昆蟲壽命縮短，并相信這種現(xiàn)象也會在人體發(fā)生。不過他們還需要進行更大型的研究去確定人體的反應。

5)“微波老鼠”喪失記憶

據(jù)英國一項人體測試結果顯示，手機發(fā)出的電磁波有可能傷害肝臟和腎臟。手機長期掛在腰部且免持聽筒接聽更是危險。同時，電磁波在腰間持續(xù)地接收和發(fā)射，會影響腎臟和女性的卵巢，患慢性腎衰的幾率會增加。此外，男性應避免把手機放在前褲袋內(nèi)，因為那里離睪丸和輸精管太近。美國華盛頓大學專門研究手提電話的專家曾用老鼠作實驗，將100只老鼠放進一個盛滿水的大水桶中，水中則放置一個救生浮臺，然后訓練這些老鼠爬上救生浮臺。為了讓爬浮臺的知識留在老鼠的長期記憶中，他重復訓練這批老鼠六次。這位專家把其中50只老鼠暴露于與手提電話類似的微波輻射中。結果發(fā)現(xiàn)，另外50只不曾暴露在微波輻射中的老鼠，仍能駕輕就熟地由水中爬上浮臺，但受微波影響的老鼠，則差不多全部喪失記憶，不知如何爬上浮臺。

6）患腦癌機會增加

過去的實驗曾認為，使用手機會令人喪失短期記憶，忘記一些剛做過或看過的事，但這次實驗卻顯示手機對長期記憶亦有顯著影響。對老鼠的實驗研究顯示，手機發(fā)出的微波輻射除可能影響使用者的短期記憶外，也可能禍及長期記憶，把早已存儲在腦中的記憶除掉。

英國《每日快報》透露，華盛頓的卡洛博士花了六年時間，研究使用手機對健康構成的影響，結果發(fā)現(xiàn)手機使用者死于腦癌的機會較高，患腦外腫瘤的機會也較高。

7)建議用免提式手機

卡洛博士曾于1999年2月將研究報告提交給資助研究計劃的26家美國移動電話公司，但這些公司一直沒有就報告結果采取適當措施，保護消費者，英美兩國的移動電話使用量也不減反增。卡洛博士接受采訪時表示：“移動電話公司現(xiàn)正花費數(shù)以百萬計的錢來抹黑我，因為他們不喜歡我告訴他們的事實。”卡洛博士對此感到憤怒及失望，他一再表示，任何人包括小孩子使用手機是安全的說法是不正確的。

卡洛博士的研究顯示，腦部右邊生腫瘤，可能跟人們把手機貼在右耳來接聽有關。研究也發(fā)現(xiàn)，手機的天線所釋放的輻射會迫害遺傳基因?？宀┦拷ㄗh消費者減少使用手機，或使用免提式手機，避免手機接觸耳部。

1999年初，英國的研究員發(fā)現(xiàn),手機會產(chǎn)生輻射熱點，損害小孩子正在發(fā)育的腦部。另外，英國電訊一名前雇員1999年上訴法院，控告公司提供給他的手機導致他腦部受損。40歲的科尼曾任職英國電訊，過去科尼每天都會使用手機幾小時，他稱手機的輻射令他短暫失去記憶。另一名受害人是27歲的多米尼西斯，過去兩年他每天也使用手機幾小時，他稱使用手機致他患上罕有的“何杰金氏病”。估計日后有關手機的訴訟會增多，情形就如煙民控告煙草商一樣。

8)各國研制防范措施

到目前為止，有關手機對人類健康影響的大小問題，在科學界和學術界依然爭論不休。但經(jīng)過科學實驗可以肯定的是：長期使用手機的人的健康會因為手機的電磁輻射而受到危害，其程度雖然有所不同，但是也不容忽視。目前，日本、以色列等國的科研機構都在積極探索降低手機輻射的新舉措。以色列的科技人員前不久研制出了能夠在一些重要的公共場所禁止使用手機的新裝置，以避免在醫(yī)院、飛機等場所由于手機的使用而造成公共危害。日本科學家也利用海洋中貝類的殼體經(jīng)過加工，研制出了能夠涂抹在手機外罩上的涂層，以減少或降低手機的電磁輻射。一些國家的管理部門還成立了專門機構，研究手機對人類健康的影響程度，以便采取相應措施。相信隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，人們一定會找到既安全又方便的降低手機電磁輻射的新方法和新技術，從而使手機能夠更好地為現(xiàn)代人類的生活和通信服務。

凡此等等，不勝枚舉。由于電磁騷擾的頻譜很寬，可以覆蓋0～40GHz頻率范圍，所以“電磁污染”已和水與空氣受到的污染一樣，正在引起人們的極大關注。

綜上所述，可以看到，電磁騷擾有可能使電氣、電子設備和系統(tǒng)的工作性能偏離預期的指標或使工作性能出現(xiàn)不希望的偏差，即工作性能發(fā)生了“降級”，甚至還可能使電氣、電子設備和系統(tǒng)失靈，或?qū)е聣勖s短，或使電氣、電子設備和系統(tǒng)的性能發(fā)生不允許的永久性下降，嚴重時還可能催毀電氣、電子設備和系統(tǒng)，而且還將影響人體健康。因此，人們面臨著一個新問題，這就是如何提高現(xiàn)代電氣、電子設備和系統(tǒng)在復雜的電磁環(huán)境中的生存能力，以確保電氣、電子設備和系統(tǒng)達到初始的設計目的。正是在這樣的背景下產(chǎn)生了電磁兼容的概念，形成了一門新興的綜合性學科——電磁兼容(ElectromagneticCompatibility)。1.2電磁兼容現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)通常處于復雜的電磁環(huán)境中，既發(fā)射有用電磁能量，也發(fā)射無用電磁能量；同時接收同一環(huán)境中其他電子信息系統(tǒng)的電磁能量。如圖1-3所示的機載、彈載、艦載、車載電子信息系統(tǒng)是典型的電磁能量發(fā)射、接收系統(tǒng)；處于復雜電磁環(huán)境中的衛(wèi)星通信系統(tǒng)也不例外，如圖1-4所示。圖1-3機載、彈載、艦載、車載電子信息系統(tǒng)圖1-4衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作示意圖1.2.1電磁干擾與電磁騷擾

電磁干擾是指電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。這里，電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設備或系統(tǒng)性能降低，或者對有生命物質(zhì)或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象，而電磁干擾是指由電磁騷擾引起的后果。電磁騷擾可能是電磁噪聲(ElectromagneticNoise)、無用信號(UnwantedSignal，UndesiredSignal)或傳播媒介自身的變化。人們在生產(chǎn)及生活中使用的電氣、電子設備在工作的同時，往往會產(chǎn)生一些有用或無用的電磁能量，這些電磁能量影響處于同一電磁環(huán)境中的其它設備或系統(tǒng)的工作，這就是電磁騷擾?？梢姡姶膨}擾強調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象，而電磁干擾強調(diào)這種電磁危害現(xiàn)象產(chǎn)生的結果。我國國家軍用標準GJB72-85《電磁干擾和電磁兼容性名詞術語》中指出，電磁干擾(EMI)是指任何能中斷、阻礙、降低或限制通信電子設備有效性能的電磁能量。一些國家、國際組織也制定了各自的電磁兼容性標準，闡明了相關的名詞術語。美國電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)、國際電工技術委員會(IEC)對電磁騷擾和電磁干擾給出了如下定義：ElectromagneticDisturbanceisanyelectromagneticphenomenonthatmaydegradetheperformanceofadevice,equipmentorsystem,oradverselyaffectinertorlivingmatter.Anelectromagneticdisturbancemaybeelectromagneticnoise,anunwantedsignalorachangeinthepropagationmediumitself.TheabbreviationEMIstandsforElectromagneticinterferenceanditisdefinedasthedegradationoftheperformanceofadevice,equipmentorsystembyanElectromagneticdisturbance.RFIstandsforRadio-FrequencyInterferenceandthisisdefinedasthedegradationofthereceptionofawantedsignalcausedbyaradio-frequencydisturbance.

1.2.2電磁兼容的含義

什么是兼容呢？一般來說，“兼容”描述一種和諧的共存狀態(tài)，在這個意義上，它廣泛用于各種自然的和人造的系統(tǒng)中。例如，某一近海中魚類的生態(tài)問題，如果近海水域被生活污水和工廠排放的工業(yè)污水所污染，導致魚類品種減少或死亡，那么人類及工廠與魚類就“不兼容”。然而，采取適當?shù)挠行Т胧┦股钗鬯凸I(yè)污水得到凈化處理，達到魚類在其中生存的標準，魚類在含有經(jīng)過凈化處理的污水的近海水域的生存就不會受到污水的威脅，人類及工廠與魚類就均“兼容”。

電磁兼容(ElectromagneticCompatibility,EMC),對于設備或系統(tǒng)的性能指標來說，直譯為“電磁兼容性”,但作為一門學科來說，應譯為“電磁兼容”。電磁兼容是研究在有限的空間、時間和頻譜資源等條件下，各種用電設備(廣義的還包括生物體)可以共存，并不致引起降級的一門科學。電磁兼容性是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境下能正常工作，并且不對該環(huán)境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。在工程實踐中，人們往往不加區(qū)別地使用“電磁兼容”和“電磁兼容性”，且采用同一英文縮寫EMC。

為了使系統(tǒng)達到電磁兼容性，必須以系統(tǒng)整體電磁環(huán)境為依據(jù)，要求每個用電設備不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的電磁發(fā)射，同時又要求它具有一定的抗干擾能力。只有對每個設備作這兩方面的約束，才能保證系統(tǒng)達到完全兼容。我國國家軍用標準GJB72-85《電磁干擾和電磁兼容性名詞術語》中給出電磁兼容性的定義為：“設備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設備的電磁發(fā)射而導致或遭受不允許的降級；它也不會使同一電磁環(huán)境中其它設備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))因受其電磁發(fā)射而導致或遭受不允許的降級”?？梢姡瑥碾姶偶嫒菪缘挠^點出發(fā)，除了要求設備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))能按設計要求完成其功能外，還要求設備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))有一定的抗干擾能力，不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的電磁干擾。

世界各個國家、國際組織為了保證用電設備或系統(tǒng)可以相互兼容，制定了各自的電磁兼容性標準，闡明了電磁兼容的名詞術語。美國電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)給電磁兼容性下的定義是：“ElectromagneticCompatibility,EMC,istheabilityofadevice,equipmentorsystemtofunctionsatisfactorilyinitselectromagneticenvironmentwithoutintroducingintolerableelectromagneticdisturbancestoanythinginthatenvironment.”國際電工技術委員會(IEC)認為，電磁兼容是一種能力的表現(xiàn)，它給出的電磁兼容性定義為：“電磁兼容性是設備的一種能力，它在其電磁環(huán)境中能完成它的功能，而不致于在其環(huán)境中產(chǎn)生不允許的干擾”。

目前，電磁兼容學科的科技工作者又進一步探討電磁環(huán)境對人類及生物的危害，學科范圍已不僅限定于設備與設備間的問題，而進一步涉及到人類自身，因此，一些國內(nèi)外學者也把電磁兼容學科稱為“環(huán)境電磁學”。1.2.3系統(tǒng)電磁兼容性

1.系統(tǒng)與分系統(tǒng)

我國軍用標準GJB72-85對電磁兼容領域中的常用術語——“系統(tǒng)”給出了明確定義，即系統(tǒng)(System)指若干設備、分系統(tǒng)、專職人員及可以執(zhí)行或保障工作任務的技術組合。一個完整的系統(tǒng)除包括有關的設施、設備、分系統(tǒng)、器材和輔助設備外，還包括在工作和保障環(huán)境中能勝任工作的操作人員。從電磁兼容性的角度考慮，下列任何一種狀態(tài)都可以認為是分系統(tǒng)(Subsystem)：①作為單獨整體起作用的許多裝置或設備的組合，但并不要求其中的裝置或設備獨立起作用；②作為在一個系統(tǒng)內(nèi)起主要作用并完成單項或多項功能的許多設備或分系統(tǒng)的組合。以上兩類分系統(tǒng)內(nèi)的裝置或設備，在實際工作時可以分開安裝在幾個固定或移動的臺站、運載工具及系統(tǒng)中。

需要注意的是，“系統(tǒng)”與“分系統(tǒng)”的概念是相對的。因為在“系統(tǒng)”的定義中若排除操作人員，那么同一物理系統(tǒng)在某一環(huán)境中可能被認為是“分系統(tǒng)”，而在另一環(huán)境中也可能被認為是“系統(tǒng)”。例如，車載通信系統(tǒng)可以被認為是電子戰(zhàn)系統(tǒng)的分系統(tǒng)，然而當其單獨執(zhí)行通信任務時又可以被認為是相對獨立的系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性

系統(tǒng)電磁兼容性(SystemsEMC)也稱為系統(tǒng)級電磁兼容性(SystemLevelEMC)。美國軍用標準MIL-E-6051D包含有系統(tǒng)電磁兼容性要求，這一標準以系統(tǒng)電磁干擾裕度作為衡量系統(tǒng)電磁兼容性的一個重要指標，對于軍事系統(tǒng)，電磁干擾裕度為20dB。

系統(tǒng)電磁兼容性分為系統(tǒng)之間的電磁兼容性和系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性。某系統(tǒng)與它運行所處的電磁環(huán)境或其它系統(tǒng)之間的電磁兼容性稱為系統(tǒng)之間的電磁兼容性，IEEE的定義為：“intersystemelectromagneticcompatibilityistheconditionthatenablesasystemtofunctionwithoutperceptibledegradationcausedbyelectromagneticsourcesinanothersystem.”影響系統(tǒng)之間的電磁兼容性的主要因素有天線與天線的耦合、天線與電纜的耦合等。在給定系統(tǒng)內(nèi)部的分系統(tǒng)、設備及部件相互之間的電磁兼容性稱為系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性，IEEE的定義為：“intra-systemelectromagneticcompatibilityistheconditionthatenablesthevariousportionofasystemtofunctionwithoutperceptibledegradationcausedbyelectromagneticsourcesinotherportionsofthesamesystem.”系統(tǒng)內(nèi)公共阻抗的耦合、設備機殼間的耦合、機殼與電纜的耦合、天線間的耦合等是影響系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容性的主要因素。

電磁兼容是研究電磁干擾這一傳統(tǒng)問題的擴展與延伸，其發(fā)展歷史可上溯至19世紀。下面我們以時間順序透視其發(fā)展歷史的概況。

1.3電磁兼容學科的發(fā)展1.3.1第二次世界大戰(zhàn)前

電磁干擾的重要性，在20世紀20年代開始被人們認識。隨著無線電廣播傳輸?shù)拈_始，無線電噪聲(也稱為電磁噪聲)干擾受到美國電力設備制造商和電力事業(yè)公司的關注。這一電磁噪聲嚴重到足以導致由美國國家電光協(xié)會(The

NationalElectricLightAssociation)和美國國家電氣制造商協(xié)會(TheNationalElectricalManufacturersAssociation)設立技術委員會以檢驗無線電噪聲。當時的目的是發(fā)展適合的測量技術和執(zhí)行標準。為此目的，在20世紀30年代，這些努力的結果是產(chǎn)生了幾份技術報告，一份測量方法文件的出版和測試設備的發(fā)展。具體的進展包括建立測量架空電力輸電線附近電場強度的步驟、測量無線電廣播電臺產(chǎn)生的場強、開發(fā)測量無線電噪聲和場強的設備以及確定無線電噪聲容限的信息庫。

1881年英國科學家希維賽德發(fā)表了《論干擾》的文章，標志著研究干擾問題的開端。在跨越大西洋的幾個歐州國家，涉及無線電干擾各個方面的技術論文陸續(xù)開始出現(xiàn)，這些論文不僅研究無線電傳輸?shù)碾姶鸥蓴_，而且研究無線電接收的干擾。1888年德國物理學家赫茲首創(chuàng)了天線，用實驗證實了電磁波的存在，從此開始了對電磁干擾問題的實驗研究。在英國，人們于1934年詳細分析了1000多個與無線電干擾相關的案例所產(chǎn)生的故障。人們發(fā)現(xiàn)這些無線電干擾來自電動機、開關和汽車點火裝置的運行，并觀察了來自電力牽引和電力輸電線的干擾。在歐洲有這樣的認識：無線電干擾領域有國際級的共同技術研究價值，無線電干擾問題的國際合作是必要的，因為無線電傳輸不認識地理和國家邊界。此外，各種離開制造國，使用電動機、開關等的儀器和設備很可能在許多國家銷售和使用，因此，這些設備必須符合所有相關國家的執(zhí)行標準。國際電工技術委員會(TheInternationalElectro

technicalCommission，IEC)和國際廣播聯(lián)盟(TheInterna

tionalUnionofBroadcasting)攜手聯(lián)合，在20世紀30年代，提出了相關的技術問題。在1933年，國際無線電干擾特別委員會(TheInternationalSpecialCommitteeonRadioInter

ference，CISPR－ComiteInternationalSpecialdesPertur

bationsRadioelectrique)成立。CISPR的第一次會議于1934年6月28日至30日在法國巴黎召開。CISPR起初提出的兩個重要問題是可以接受的無線電干擾限制和測量無線電干擾的方法。從此開始了對電磁干擾及其控制技術的世界性的有組織的研究。在后來的兩三年內(nèi)，發(fā)展了測量無線電干擾的基本方法和頻率從160kHz到1605kHz的測試設備。在這一時期重要的里程碑包括：

·1940年，在美國公布了一個關于測量無線電噪聲方法的報告；

·1934年到1939年，CISPR會議錄和報告RI1-8的發(fā)表提供了關于測量接收機的設計、場測量等的資料；

·規(guī)定了頻段0.15～18MHz的無線電噪聲和場強儀；

·對架空電力傳輸線附近的無線電廣播場強和無線電噪聲場強進行了實際測量；

·在160～1605kHz的頻率范圍內(nèi)，發(fā)展了測量來自電氣設備的傳導無線電噪聲的步驟；

·設計并受到限制的制造用于上述測量的測量接收機、無線電噪聲場強儀和其它測試設備。

1.3.2第二次世界大戰(zhàn)及其以后的25年

第二次世界大戰(zhàn)給人們提供了認識和控制無線電噪聲的新動力。第二次世界大戰(zhàn)期間,在CISPR支持下的技術工作完全停止。

第二次世界大戰(zhàn)期間,軍方對使用電信和雷達設備有廣泛興趣,并對無線電干擾以及比正常無線電廣播頻率更高的頻段產(chǎn)生了興趣。20世紀40年代,軍方的這些興趣導致了軍標的研究及對直到20MHz的電磁干擾進行可靠測量的測試設備的開發(fā)。20世紀50年代，頻率提高到30MHz。20世紀60年代，頻率提高到1000MHz。一開始，軍方執(zhí)行的標準就非常嚴格。在航空和航天系統(tǒng)、衛(wèi)星技術中，電磁干擾的概念和消除這樣的干擾之有效步驟具有最重要的意義，并由此導致了許多實際面向技術的工作，然而，技術工作的成果長期處于保密狀態(tài)。

第二次世界大戰(zhàn)后，CISPR會議恢復。當時美國、加拿大和澳大利亞參加了CISPR的審議。CISPR論壇成為達成無線電干擾測量方法之協(xié)議及為此目的所使用的測量設備的技術集會。隨著更高頻率的使用，越來越多的來自亞洲和世界上其它洲的國家以及幾個國際組織也開始參加CISPR會議。由于日益增加的國際參與和技術領域的擴展，CISPR會議成為發(fā)展電磁干擾國際協(xié)議和國際合作的重要論壇，更高頻率使用的測量技術和詳細的實驗方案在這一論壇上得到了發(fā)展。涉及高達1000MHz頻率的精確測量步驟細節(jié)在這些會議上得到了討論和支持。

第二次世界大戰(zhàn)后期，隨著無線電通信非軍事應用的日益增加，在制造各種電信產(chǎn)品的過程中，電磁干擾問題和執(zhí)行一些設計原理的需求變得更明顯。涉及干擾機理及其效應的幾種主要技術研究、測量技術、使電磁干擾最小化的設計步驟，在包括美國和歐洲的許多國家成為研究的熱點問題。在這一時期，為了估計幾種電氣和電子設備及系統(tǒng)發(fā)射的無線電噪聲，人們做了許多實際測量。在CISPR會議上，作為CISPR審議的部分技術背景、無線電和電視、電力輸電線、家用儀器、汽車和工業(yè)科學醫(yī)療(industrial/scientific/medical)設備發(fā)射的電磁噪聲獲得詳細的測量、報道和廣泛討論。起初，著重達成了測量步驟和測量方法的協(xié)議，但留下了更困難的問題。諸如美國的FCC(TheFederalCommunicationsCommission)和英國的BSI(TheBritishStandardsInstitution)這樣的國家制定規(guī)章的機構，開始頒布適用他們各自國家的干擾控制極限。

為了解決電磁干擾問題，保證設備和系統(tǒng)的可靠性，20世紀40年代初，提出了電磁兼容性的概念。1944年，德國電氣工程師協(xié)會制訂了世界上第一個電磁兼容性規(guī)范VDE-0878，1945年，美國頒布了美國最早的軍用規(guī)范JAN-I-225。1.3.320世紀60年代后

20世紀60年代后，電氣與電子工程技術迅速發(fā)展，其中包括數(shù)字計算機、信息技術、測試設備、電信、半導體技術的發(fā)展。在所有這些技術領域內(nèi)，電磁噪聲和克服電磁干擾引起的問題引起人們的高度重視，導致了電磁噪聲領域的世界范圍的許多技術研究。

雖然電磁干擾問題由來已久，但電磁兼容這個新興的綜合性邊緣學科卻是近代形成的。美國IEEE學報Transa

ctionsRFI分冊于1964年改名為IEEETransactionsonElectromagneticCompatibility(EMC分冊)。若以此作為電磁兼容學科形成的標志，距今已40多年了。從20世紀40年代提出電磁兼容性概念，使電磁干擾問題由單純的排除干擾逐步發(fā)展成為從理論、技術上全面控制用電設備在其電磁環(huán)境中發(fā)揮正常工作性能的系統(tǒng)工程，電磁兼容的理論、技術基礎不斷深化，研究內(nèi)容不斷發(fā)展，涉及范圍不斷擴大。

CISPR審議產(chǎn)生了CISPR第16號出版物。這是一本把該領域的各種測量程序和電磁干擾推薦極限合并在一起的獨立的出版物。CISPR的審議還產(chǎn)生了包括無線電及電視接收機、工業(yè)科學醫(yī)療設備、汽車、熒光燈的電磁噪聲及其測量的出版物。在20世紀80年代，CISPR出版了包括信息技術設備的第22號出版物。

軍方對電磁噪聲的興趣在電磁干擾和測量及控制電磁干擾技術等領域也產(chǎn)生了許多成果。在認識電磁干擾、實現(xiàn)電磁兼容技術的過程中，幾種重要進展是在該領域美國軍方所做工作的直接結果。由于軍事和商業(yè)的原因，個別產(chǎn)品的許多技術活動仍然處于保密狀態(tài)。已經(jīng)發(fā)布的重要軍事文件包括涉及EMI技術的定義和測量單位的MIL-STD-463以及最新版本的MIL-STD-461、MIL-STD-462。雖然有幾個國家的軍方利用大量的資料形成并發(fā)布了他們自己的標準以限制電磁干擾，然而美國軍方所發(fā)布的標準繼續(xù)在這一領域起著示范作用。除了基本的軍事標準MIL-STD-461/462/463外，美國軍方也發(fā)布了幾個其它標準，這些標準涉及系統(tǒng)電磁兼容和諸如雷達、飛行器電源、航天系統(tǒng)、海軍平臺、移動通信等各種設備的設計和運行要求。

在20世紀80年代，數(shù)字技術包括數(shù)字技術在工業(yè)自動化方面的應用，在世界范圍內(nèi)的發(fā)展影響了與電磁噪聲相關問題的研究。數(shù)字設備和系統(tǒng)易于對電磁噪聲敏感，因為這些數(shù)字設備和系統(tǒng)不能區(qū)分脈沖信號和瞬時噪聲，電磁噪聲導致它們故障頻發(fā)。數(shù)字電路和設備產(chǎn)生大量的電磁噪聲基本上是在數(shù)字設備中使用的非常短的脈沖上升時間所引起的寬帶噪聲。用在數(shù)字電路和數(shù)字設備中的時鐘頻率也產(chǎn)生電磁噪聲。數(shù)字電子設備廣泛使用了固態(tài)器件和集成電路。固態(tài)器件和集成電路易于被瞬態(tài)電磁噪聲所損壞。因此，為了保護敏感的半導體器件不受電磁環(huán)境的損壞，采用特殊設計和工程方法是必須的。電磁兼容領域在過去的20年中受到了相當?shù)淖⒁猓谑澜绶秶鷥?nèi)，有關這一領域的許多論文已經(jīng)發(fā)表，關于電磁兼容技術的討論繼續(xù)支配著許多國內(nèi)和國際會議。

幾個國家把特別的注意力集中于用公式表示各種電氣和電子設備發(fā)射的電磁噪聲之允許極限以及這些設備和儀器出售之前它們必須經(jīng)受得住的抗擾極限。諸如美國的FCC(TheFederalCommunicationsCommission)、德國的FTZ(FernmeldeTechnischesZentralamt)、英國的BSI(British

StandardsInstitution)、日本的VCCI(VoluntaryControlCouncilforInterference)和其它國家的類似協(xié)會，頒布了控制電磁噪聲發(fā)射和抗擾性技術要求的執(zhí)行標準。政府內(nèi)的專門機構，諸如美國的NASA(TheNationalAreonauticsandSpaceAdministration，國家航空和航天管理局)、NTIA(TheNationalTelecommunicationandInformationAgency，國家電信和情報局)以及其它國家的類似組織，發(fā)布了控制電磁輻射和電磁抗擾性的執(zhí)行標準。諸如ICAO(TheInterna

tionalCivilAviationOrganization，國際民用航空組織)、IMCO(TheInternationalMaritimeConsultativeOrganization,國際海事協(xié)商組織)這樣一些國際組織，也把相當?shù)淖⒁饬杏陔姶旁肼暫碗姶旁肼曉试S的極限。

隨著歐洲自由貿(mào)易區(qū)(TheEuropeanFreeTradeArea)的出現(xiàn)，在20世紀80年代，歐洲國家特別注意發(fā)展控制電磁噪聲發(fā)射和電磁噪聲抗擾性極限的共同執(zhí)行標準。為了使歐洲的工廠能夠在全歐洲出售他們的產(chǎn)品，統(tǒng)一的方法和相同的標準是必須的。在歐洲經(jīng)濟共同體(TheEuropeanEconomicCommunity)內(nèi)，歐洲電氣產(chǎn)品標準委員會(TheEuropeanStandardsCommitteeforElectricalProducts，CENELEC－ComiteEuropeandeNormalizationElectrote

chniques)在1973年成立，它負責制定設備的電磁噪聲和執(zhí)行極限的已協(xié)調(diào)的歐洲標準，這些標準涉及無線電接收機、電視機、信息技術設備、工業(yè)科學醫(yī)療設備等等。

產(chǎn)品電磁兼容性達標認證已由一個國家范圍發(fā)展到一個地區(qū)或一個貿(mào)易聯(lián)盟采取統(tǒng)一行動。從1996年1月1日起,歐洲共同體12個國家和歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟的北歐6國共同宣布實行電磁兼容許可證制度,使得電磁兼容認證與電工電子產(chǎn)品安全認證處于同等重要的地位。

1.3.4中國電磁兼容發(fā)展概況

我國由于過去的工業(yè)基礎比較薄弱，電磁環(huán)境危害尚未充分暴露，對電磁兼容認識不足，因此，對電磁兼容理論和技術的研究起步較晚,與國際間的差距較大。我國第一個干擾標準是1966年由原第一機械工業(yè)部制定的部級標準JB-854-66《船用電氣設備工業(yè)無線電干擾端子電壓測量方法與允許值》。直到20世紀80年代初，才有組織、系統(tǒng)地研究并制訂國家級和行業(yè)級的電磁兼容性標準和規(guī)范。1981年頒布了第一個航空工業(yè)部較為完整的標準HB5662-81，即《飛機設備電磁兼容性要求和測試方法》。此后，在標準和規(guī)范的研究與制定方面有了較大進展。截止1999年8月底，現(xiàn)行的EMC國家標準共計76個，其中強制性標準29個。

20世紀80年代以來，國內(nèi)電磁兼容學術組織紛紛成立，學術活動頻繁開展。1984年，中國通信學會、中國電子學會、中國鐵道學會和中國電機工程學會在重慶召開了第一界全國性電磁兼容性學術會議，此次會議錄用論文49篇。1992年5月，中國電子學會和中國通信學會在北京成功地舉辦了“第一屆北京國際電磁兼容學術會議(EMC’92/Beijing)”。此次會議錄用論文173篇，這標志著我國電磁兼容學科的迅速發(fā)展并參與世界交流。

20世紀90年代以來，隨著國民經(jīng)濟和高新科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在航空、航天、通信、電子、軍事等部門，電磁兼容技術受到格外重視，并投入了較大的財力和人力，建立了一批電磁兼容試驗和測試中心，引進了許多現(xiàn)代化的電磁干擾和敏感度自動測試系統(tǒng)和試驗設備。一些軍種、部門、研究所及大學陸續(xù)建立了電磁兼容性實驗研究室，電子、電氣設備研究、設計及制造單位也都紛紛配備了電磁兼容性設計、測試人員，電磁兼容性工程設計和預測分析在實際的科研工作中得到了長足的發(fā)展。

電磁污染作為環(huán)境污染的一種，其危害性已日益引起我國政府的重視。國家環(huán)境保護局于1997年3月25日發(fā)布實施《電磁輻射環(huán)境保護管理辦法》。《電磁輻射環(huán)境保護管理辦法》規(guī)定的電磁輻射包括信息傳遞中的電磁波發(fā)射，工業(yè)、科學、醫(yī)療應用中的電磁輻射，高壓送變電中產(chǎn)生的電磁輻射。國家出入境檢驗檢疫局的1999年—國檢認聯(lián)122號文件頒布了“關于對六種進口商品實施電磁兼容強制檢測的通知”，通知規(guī)定對計算機、顯示器、打印機、開關電源、電視機、音響設備等六種進口商品，自1999年1月1日起強制執(zhí)行電磁兼容檢測。上述六種進口商品自2000年1月1日起必須獲得國家出入境檢驗檢疫局簽發(fā)的進口商品安全質(zhì)量許可證并貼有安全認證標志后方能進口、銷售。

國內(nèi)部分高等院校相繼開設了電磁兼容原理、技術和設計課程，翻譯和編寫了一批教材。從近幾年的本科生、研究生的就業(yè)情況看，我國急需大批電磁兼容工程師。

電磁兼容(EMC)是自然科學和工程學的一個分支。在某種意義上，它與設備的設計和工作有關。它既要使得設備免受某種程度的電磁干擾，同時又要求設備產(chǎn)生的干擾保持在規(guī)定的極限之內(nèi)。EMC的范圍很廣，它實際上包括了所有由電源供電的設備。實際上，所有工程系統(tǒng)都含有電源調(diào)整和信息處理單元，因而都屬于EMC之內(nèi)的設備。EMC涉及的頻率范圍由DC至光波。

1.4電磁兼容的研究內(nèi)容

電磁兼容性的研究是圍繞構成電磁干擾的三要素(電磁干擾源、干擾耦合途徑和敏感設備)進行的，其研究內(nèi)容包括：電磁干擾產(chǎn)生的機理、電磁騷擾源的發(fā)射特性以及如何抑制電磁騷擾源的發(fā)射；電磁干擾以何種方式通過什么途徑耦合(或傳輸)，以及如何切斷電磁干擾的傳輸途徑；敏感設備對電磁騷擾產(chǎn)生何種響應，以及如何提高敏感設備的抗干擾能力。

從總體考慮，EMC的研究內(nèi)容涉及電磁干擾源的干擾特性、敏感設備的抗擾性、傳輸途徑的傳輸函數(shù)、電磁兼容性控制技術、電磁兼容性分析和預測、電磁兼容性設計、頻譜工程、EMC標準和規(guī)范、EMC試驗和測量等等。

1.電磁干擾特性及其傳播理論

為了抑制電磁干擾，首先必須了解電磁干擾的特性和它的傳播機理。對于電磁干擾源的研究，包括電磁騷擾源的頻域和時域特性，產(chǎn)生的機理以及抑制措施等；對于電磁騷擾傳輸特性的研究，包括對傳導電磁騷擾傳輸特性和輻射電磁騷擾傳播特性的研究。例如，根據(jù)干擾信號的頻譜特性可以了解它是寬帶干擾還是窄帶干擾；根據(jù)干擾信號的時間特性可知其為連續(xù)波、間歇波，還是瞬態(tài)波，以便采取不同的措施加以抑制。因此，對電磁干擾特性及其傳播理論的研究是電磁兼容學科最基本的任務之一。

2.電磁危害及電磁頻譜的利用和管理

人為的電磁污染已成為人類社會發(fā)展的一大公害。電磁能危害的主要表現(xiàn)為射頻輻射、核電磁脈沖放電和靜電放電對人體健康的危害，還有對電引爆裝置和燃油系統(tǒng)的破壞、對電子元器件及其電路功能的損害，這些危害將影響到安全性和可靠性。

在關注電磁能危害的同時，人們還清醒地認識到，人為的電磁頻譜污染問題也已相當嚴重。電磁頻譜是一種有限的自然資源，而電磁頻譜被占用的頻譜范圍和數(shù)量日益擴張，同時頻譜利用方法的進展遠慢于頻譜需求的增加，以至使電磁兼容問題出現(xiàn)許多實施方面的困難，不得不由專門的國際電信聯(lián)盟機構來加以管理。在中國境內(nèi)，中國無線電管理委員會負責分配和協(xié)調(diào)無線電頻段。有效管理、保護和合理地利用電磁頻譜也是電磁兼容學科研究的一項必要內(nèi)容。

3.電磁兼容性的工程分析和電磁兼容性控制技術

電子設備和系統(tǒng)的結構日益復雜，技術更加密集，頻譜占用擁擠。在實際工程中，電磁干擾的耦合和傳輸很少以單一的基本耦合形態(tài)發(fā)生，而是多種基本耦合形態(tài)的組合，表現(xiàn)為綜合性的典型耦合模式。例如，兩根平行導線間的電磁耦合實質(zhì)上是電容性耦合和電感性耦合的組合；電磁場對導線的感應耦合并傳輸?shù)綄Ь€終端的耦合模式，實質(zhì)上是空間輻射耦合和傳輸線傳導兩種基本形態(tài)的組合。這些典型的耦合模式在實際工程分析中通常作為一種固定的工程模式直接用于分析更復雜的電磁干擾問題，從而使電磁兼容工程分析的理論更加成熟。因此，分析和研究典型耦合模式成為電磁兼容研究中快速識別干擾機理的捷徑。

電磁兼容性技術在不斷發(fā)展。工程實踐中被廣泛采用的濾波、屏蔽、接地、搭接和合理布局等抑制電磁干擾的技術措施都是有效的。但是，隨著設備和系統(tǒng)的集成化、數(shù)字化和信息處理的高速化，以上措施的采用往往會與成本、質(zhì)量、功能要求產(chǎn)生矛盾，必須權衡利弊研究出最合理的措施來滿足電磁兼容性要求。另外，新的導電材料、新的屏蔽材料以及新的工藝方法的出現(xiàn)，使得電磁兼容控制技術不斷向前發(fā)展，新的抑制電磁干擾的措施不斷涌現(xiàn)，因此，電磁兼容控制技術始終是電磁兼容學科中最活躍的研究課題。

4.電磁兼容性設計理論和設計方法

任何一項工程設計，最起碼和最主要的是對費效比的考慮，當然它也是電磁兼容設計的一項重要指標。在一個產(chǎn)品從設計到投產(chǎn)的過程中，可以分為設計、試制和投產(chǎn)三個階段。若在產(chǎn)品設計的初始階段解決電磁干擾問題，投資最少，控制干擾的措施最容易實現(xiàn)。如果到產(chǎn)品投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)電磁干擾問題再去解決它，成本就會大大上升。因此，費效比的綜合分析是電磁兼容設計研究的一部分。

電磁兼容性設計不同于設備和系統(tǒng)的功能設計，它往往是在功能設計方案基礎上進行的。電磁兼容工程師必須和系統(tǒng)工程師密切配合，反復協(xié)調(diào)，把電磁兼容性設計作為系統(tǒng)設計的一部分，達到電磁兼容性系統(tǒng)設計的目的。

5.電磁兼容性測量和試驗技術

電磁兼容性的測量和試驗研究是至關重要的，它貫穿于電磁兼容性分析、建模、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品檢驗、干擾診斷等各個階段，主要研究測量設備、測量方法、測量場所和數(shù)據(jù)處理方法。電磁干擾特性和電磁環(huán)境復雜，電磁干擾信號的頻率帶寬范圍寬廣，用電設備和系統(tǒng)占用的空間有限，所有這些都迫使對設備和系統(tǒng)的電磁兼容性測量和試驗項目增多，進而促進了測量技術的提高和測量設備的革新。在電磁兼容性試驗中，對設備進行敏感度測量時，需要多種不同類型的模擬信號源及其裝置來模擬產(chǎn)生傳導和輻射干擾信號，因此推動了試驗裝置的研究開發(fā)，促進了測量和試驗設備的自動化程度的日益提高，高精度的電磁干擾及電磁敏感度自動測量系統(tǒng)的研制、開發(fā)并應用于工程實踐。這些都是電磁兼容學科研究的重要內(nèi)容。

6.電磁兼容性標準、規(guī)范與工程管理

電磁兼容性標準、規(guī)范是電磁兼容性設計和試驗的主要依據(jù)。通過制定和實施標準與規(guī)范來控制用電設備和系統(tǒng)的電磁發(fā)射和電磁敏感度，從而降低設備和系統(tǒng)相互干擾的可能性。標準規(guī)定的測試方法和極限值要求必須合理，符合國家經(jīng)濟發(fā)展綜合實力和工業(yè)發(fā)展水平，這樣才能促進產(chǎn)品質(zhì)量提高和技術進步，否則會造成人力、物力和時間的浪費。為此，制定標準和規(guī)范時必須進行大量的實驗和數(shù)據(jù)分析研究。

為了保證設備和系統(tǒng)在全壽命期內(nèi)有效而經(jīng)濟地實現(xiàn)電磁兼容性要求，必須實施電磁兼容性管理。電磁兼容性管理的基本職能是計劃、組織、監(jiān)督、控制和指導。管理的對象是研制、生產(chǎn)和使用過程中與電磁兼容性有關的全部活動。因此,電磁兼容性管理要有全面的計劃，從工程管理的高層次抓起，建立工程管理協(xié)調(diào)網(wǎng)絡和工作程序，確立各個研制階段的電磁兼容性目標，突出重點，加強評審，提高工作的有效性。

7.電磁兼容性預測和分析

電磁兼容性分析和預測是進行合理的電磁兼容性設計的基礎。通過對電磁干擾的預測，能夠?qū)撛诘碾姶鸥蓴_進行定量的估計和模擬，避免采取過高的抑制措施，造成不必要的浪費；同時也可以避免設備和系統(tǒng)建成后才發(fā)現(xiàn)不兼容的難題。因為在設備和系統(tǒng)建成后再修改設計，重新調(diào)整布局，要花費很大的代價，有時也未必能夠徹底解決不兼容問題。因此，在設備和系統(tǒng)設計的最初階段就進行電磁兼容性分析和預測是十分必要的。

電磁兼容性分析和預測的方法是,采用計算機數(shù)字仿真技術，將各種電磁干擾特性、傳輸函數(shù)和電磁敏感度特性全部都用數(shù)學模型描述并編制成計算機程序，然后根據(jù)預測對象的具體狀態(tài)，運行預測程序,以便獲得潛在的電磁干擾預測結果。這種預測方法在世界許多發(fā)達國家已普遍采用，實踐證明它是行之有效的方法。因此,研究預測數(shù)學模型、建立輸入?yún)?shù)數(shù)據(jù)庫、提高預測準確度等已成為電磁兼容學科關于預測和分析技術深入發(fā)展的基本內(nèi)容。

8.信息設備電磁泄漏及防護技術

隨著科學技術的發(fā)展，計算機系統(tǒng)已廣泛應用于機要信息的存儲和數(shù)據(jù)處理。當計算機或其它機要電子設備工作時，機密信息可通過設備泄漏的電磁場以輻射方式發(fā)射出去，也可能通過電源線、地線、信號線等以傳導方式耦合出去。因此，在一定距離內(nèi)，往往不需要采用特殊設備，便可以清晰、穩(wěn)定地接收到這些機要設備所發(fā)射的機要信息的內(nèi)容，造成信息技術設備所處理的機要信息嚴重泄漏。為了防止信息技術設備的電磁泄漏，美國政府規(guī)定，對國防電子產(chǎn)品、機要電子信息設備，從研制、生產(chǎn)、測試、驗收到監(jiān)護，都要嚴格接受保密設計規(guī)范的指導，必須滿足經(jīng)美國國家安全局確認的瞬態(tài)電磁脈沖輻射標準(TransientElectromagneticPulseEmanationStandard)，以限制電磁信息泄漏，保證機要信息的安全保密。如何解決信息技術設備的電磁泄漏問題，目前已成為一項專門技術，這項技術稱為防電磁泄漏技術，即所謂的TEMPEST技術。TEMPEST是TransientElectromagneticPulseEmanationStandard的縮寫。TEMPEST技術的任務是，檢測、評價和控制那些危及工作任務安全的信息技術設備的非功能性傳導發(fā)射和輻射發(fā)射，以防止竊聽，泄密機要信息。

TEMPEST技術和電磁兼容性技術都是研究抑制電磁發(fā)射技術措施的，兩者有許多共同的概念和技術，它們都屬于電磁兼容學科的研究范圍，但是在有些方面這兩者存在著本質(zhì)上的差別，TEMPEST技術與電磁兼容性技術相比，所要求的控制電磁泄漏技術和標準更高，所以它還有許多特別的研究內(nèi)容。

9.環(huán)境電磁脈沖及其防護

電磁脈沖(EMP)是十分嚴重的電磁干擾源。其頻譜覆蓋范圍寬廣，可以