電磁兼容及其防護與檢測技術

1、電磁兼容及其防護與檢測技術摘 要：電磁兼容已經(jīng)成為人們生活息息相關和普遍 關注的問題，文章主要概述了電磁兼容的檢測技術與其防護 相關的研究進展。關鍵詞：電磁兼容；電磁兼容防護；電磁兼容檢測引言隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高， 越來越多的電氣設備和電子產(chǎn)品融入到人們的日常生活當 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。如果在這樣復雜 的電磁環(huán)境中，保證生產(chǎn)的各種設備之間的正常運行和惡劣 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）是評價各類設備和系統(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，或者設備和系統(tǒng)的整體功能是否下降的指標。其要求 設備或系統(tǒng)，在惡劣的電磁環(huán)境中，不管是傳導電磁還是輻 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 設備或系統(tǒng)本身的性能。而另一個指標電磁敏感度，則是衡 量設備或系統(tǒng)本身對環(huán)境或其他設備造成的電磁干擾程度。1 電磁兼容檢測技術 對于設備的電磁兼容測試，主要包括設備的輻射發(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 是測試設備對環(huán)境在全頻段的電磁干擾。輻射敏感度則是測 試設備受環(huán)境電磁干擾的抗擾度測試。屏蔽效能測試時阻斷 干擾耦合通道的能力測試。此三項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，該設備能夠自 動檢測電磁兼容的相關的參數(shù)，并快捷、準確的通過圖表的 方式顯示。為了全方位的對設備中的各個部件、PCB板和電纜進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備還包括干擾發(fā)射器、干擾接 收機和天線等附件。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，主要是因為不同的測試場地對于電磁波的反射、折射率 是不同的，因此導致疊加的電磁場場強也不

4、同。電磁兼容的 測試場所主要有：開闊試驗場、屏蔽室、電波暗室等。1）開闊試驗場。其場地設計為以橢圓形狀，且場地 周圍無反射物，地表鋪設平坦且電導率均勻的金屬接地板。 將被測設備與接收天線分布置于橢圓的焦點位置。其主要測 試對象為大型的機電設備， 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于法拉 第電籠，不會受到外界電磁的干擾，同時在屏蔽室內(nèi)進行電 磁輻射場大的設備測試也不會對周邊的環(huán)境造成影響。缺點 是在一定的電磁頻率內(nèi)會使屏蔽室產(chǎn)生諧振，此時的屏蔽效 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、替代測試和自動測試。（ 1）直接測試。直接測試需要按照電磁兼容測試的標 準的要求對設備進行測試，不管是實驗室的場地配置要求還 是設備運行的狀態(tài)要求都應符合電磁兼容測試標準，其測試 結(jié)果相對精確，但是其對測試場地和測試儀器設備的要求較 高，費用較大。（ 2）替代測試。由于直接測試的方式，對于

6、測試場地 和測試儀器設備的要求過高，費用較大，一般的生產(chǎn)企業(yè)不 能負擔。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備進場電磁兼容測試的 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）自動測試法。自動測試法，是指在同等的電磁環(huán) 境下，在設備的輸入端和輸出端分別設備相應的電磁噪聲發(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。使得測 試設備在電磁噪聲測量儀上得到的結(jié)果相當于背景無電磁 干擾的環(huán)境之中。這種電磁兼容檢測方式雖然簡單且準確， 但是能夠測試的電磁兼容

7、項目相對有限。2 電磁兼容的防護根據(jù)電磁干擾形成的三要素，要對電磁干擾進行防護必 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和通過 屏蔽干擾源、對干擾源進行濾波和接地處理等。屏蔽是指通 過運用各類的導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電 平而設置的導線連接。3 結(jié)束語 由

8、于電氣、電子設備的普遍使用，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 來越得到人們的關注。電磁兼容的檢測必須嚴格的按照電磁 兼容檢測的標準和規(guī)范進行測試，并且要求被測設備的相關 參數(shù)不得超出，電磁兼容檢測標準所設定的閾值。電磁兼容 檢測的過程復雜且測試的項目也較多，測試結(jié)果也受測試者 的經(jīng)驗和實驗室的技術水平限制，因此其多次多人的測試結(jié) 果并不理想。因此亟需建立自動的電磁兼容檢測系統(tǒng)和研究 更加科學的測試手段。同時電磁干擾的防護也不容忽視，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1 周香.混波室設計及其在電磁兼容測試中的應用D.南京：東南大學， 2005.2 陳淑鳳，馬蔚宇，馬曉慶 .電磁兼容試驗技術 M. 北京： 北京郵電大學出版社， 2001.3 韓智，傅士冀， 傅軍，等.電磁兼容抗擾度試驗及作用J.湖北電力 2002，26（5）: 11-12.4