電磁兼容控制技術(shù)

1、電磁兼容控制技術(shù)眾所周知，屏蔽、濾波、合理接地合理布局等抑制干擾的措施都是很有效的，在工程實踐中被廣泛采用。但是隨著電子系統(tǒng)的集成化、綜合化，以上措施的應(yīng)用往往會與成本、質(zhì)量、功能要求產(chǎn)生矛盾，必須權(quán)衡利弊研究出最合理的措施來滿足電磁兼容性要求。又如新的導(dǎo)電和屏蔽材料以及工藝方法的出現(xiàn)，使電磁兼容性控制技術(shù)又有了新的措施，可見電磁兼容控制技術(shù)始終是電磁兼容科學(xué)中最活躍的研究課題。1. 電磁干擾的控制策略電磁兼容學(xué)科是在早期單純的抗干擾方法基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，兩者的目標都是為了使設(shè)備和系統(tǒng)達到在共存的環(huán)境中互不發(fā)生干涉，最大限度地發(fā)揮其工作效率。但是早期的抗干擾方法和現(xiàn)代的電磁兼容技術(shù)在控制電磁干

2、擾策略思想上有著本質(zhì)的差別。單純的抗干擾方法在抑制干擾的思想方法上比較簡單，或者認識比較膚淺，主要的思路集中在怎樣設(shè)法抑制干擾的傳播上，因此工程技術(shù)人員處于極為被動的地位，那里有干擾就在哪里就事論事的給予解決，當(dāng)然經(jīng)驗豐富的工程師也會采取預(yù)防措施，但這僅僅是根據(jù)經(jīng)驗局部的應(yīng)用，解決問題的方法也是單純的對抗式的措施。電磁兼容技術(shù)在控制干擾的策略上采取了主動預(yù)防、整體規(guī)劃和“對抗”與“疏導(dǎo)”相結(jié)合的方針。人類在征服大自然各種災(zāi)難性危害中，總結(jié)出的預(yù)防和救治、對抗和疏導(dǎo)等一系列策略，在控制電磁危害中同樣是極其有效的思維方法。首先電磁兼容性控制是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)該在設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計、研制、生產(chǎn)、使用與維

3、護的各階段都充分的予以考慮和實施才可能有效?？茖W(xué)而先進的電磁兼容工程管理是有效控制技術(shù)的重要組成部分。在控制方法，除了采用眾所周知的抑制干擾傳播的技術(shù)，如屏蔽、接地、答接、合理布線等方法以外，還可以采取回避和疏導(dǎo)的技術(shù)處理，如空間方位分離、頻率劃分與回避、濾波、吸收和旁路等等，有時這些回避和疏導(dǎo)技術(shù)簡單而巧妙，可以代替成本費用昂貴而質(zhì)量體積較大的硬件措施，收到事半功倍的效果。他們是精明的工程師們經(jīng)常采用的控制方法。在解決電磁干擾問題的時機上，應(yīng)該由設(shè)備研制后期暴露出不兼容問題而采取挽救修補措施的被動控制方法，轉(zhuǎn)變成在設(shè)備設(shè)計初始階段就開展預(yù)測分析和設(shè)計，預(yù)先檢驗計算，并全面規(guī)劃實施細則和步驟，

4、做到防患于未然。把電磁兼容性設(shè)計和可靠性設(shè)計，維護性、維修性設(shè)計與產(chǎn)品的基本功能結(jié)構(gòu)設(shè)計同時進行，并行開展。電磁兼容控制技術(shù)是現(xiàn)代并行工程的組成內(nèi)容之一。電磁兼容控制策略與控制技術(shù)方案可分為如下幾類：(1).傳輸通道抑制：具體方法有濾波、屏蔽、搭接、接地、布線。(2).空間分離：地點位置控制、自然地形隔離、方位角控制、電場矢量方向控制。(3).時間分隔：時間共用準則、雷達脈沖同步、主動時間分隔、被動時間分隔。(4).頻率管理：頻率管制、濾波、頻率調(diào)制、數(shù)字傳輸、光電轉(zhuǎn)換。(5).電氣隔離：變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、/變換。2. 電磁屏蔽技術(shù)電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一

5、個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法。屏蔽一般分為兩種類型：一類是靜電屏蔽，主要用于防治靜電場和恒定磁場的影響，另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。靜電屏蔽應(yīng)具有兩個基本要點，即完善的屏蔽體和良好的接地。電磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性，對屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多。因而為了滿足電磁兼容性要求，常常用高導(dǎo)電性的材料作為屏蔽材料，如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導(dǎo)電涂層。在實際的屏蔽中，電磁屏蔽效能更大程度上依賴于機箱的結(jié)構(gòu)，即導(dǎo)電的連續(xù)性。機箱上的接縫、開口等都是電磁波的泄漏源。穿過機箱的電纜也是造成屏蔽效能

6、下降的主要原因。解決機箱縫隙電磁泄漏的方式是在縫隙處用電磁密封襯墊。電磁密封襯墊是一種導(dǎo)電的彈性材料，它能夠保持縫隙處的導(dǎo)電連續(xù)性。常見的電磁密封襯墊有導(dǎo)電橡膠、雙重導(dǎo)電橡膠、金屬編織網(wǎng)套、螺旋管襯墊、定向金屬導(dǎo)電橡膠等。機箱上開口的電磁泄漏與開口的形狀、輻射源的特性和輻射源到開口處的距離有關(guān)。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計開口尺寸和輻射源到開口的距離能夠改善屏蔽效能的要求。通風(fēng)口可使用穿孔金屬板，只要孔的直徑足夠小，就能夠達到所要求的屏蔽效能。當(dāng)對通風(fēng)量的要求高時，必須使用截止波導(dǎo)通風(fēng)板（蜂窩板），否則不能兼顧屏蔽和通風(fēng)量的要求。如果對屏蔽要求不高，并且環(huán)境條件較好，可以使用鋁箔制成的蜂窩板。這種產(chǎn)品的價格

7、低，但強度差，容易損壞。如果對屏蔽的要求高，或環(huán)境惡劣（如軍用環(huán)境），則要使用銅制或鋼制蜂窩板，這種產(chǎn)品各方面性能優(yōu)越，但價格高昂。諸如計算機顯示屏等，即要滿足視覺需要，又要滿足防電磁泄漏要求。通常在顯示屏前加裝高性能屏蔽視窗。屏蔽機箱上絕不允許有導(dǎo)線直接穿過。當(dāng)導(dǎo)線必須穿過機箱時，一定要使用適當(dāng)?shù)臑V波器，或?qū)?dǎo)線進行適當(dāng)?shù)钠帘巍?. 干擾抑制濾波技術(shù)濾波技術(shù)的基本用途是選擇信號和抑制干擾，為實現(xiàn)這兩大功能而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)都稱為濾波器。通常按功用可把濾波器分為信號選擇濾波器和電磁干擾(EMI)濾波器兩大類。信號選擇濾波器是以有效去除不需要的信號分量，同時是對被選擇信號的幅度相位影響最小的濾波器。電

8、磁干擾濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目標的濾波器。電磁干擾濾波器常常又分為信號線EMI濾波器、電源EMI濾波器、印刷電路板EMI濾波器、反射EMI濾波器、隔離EMI濾波器等幾類。線路板上的導(dǎo)線是最有效的接收和輻射天線，由于導(dǎo)線的存在，往往會使線路板上產(chǎn)生過強的電磁輻射。同時，這些導(dǎo)線又能接受外部的電磁干擾，使電路對干擾很敏感。在導(dǎo)線上使用信號濾波器是一個解決高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法。脈沖信號的高頻成分很豐富，這些高頻成分可以借助導(dǎo)線輻射，使線路板的輻射超標。信號濾波器的使用可使脈沖信號的高頻成分大大減少，由于高頻信號的輻射效率較高，這個高頻成分的減少，線路板的輻射將大大改善。電源線是電磁干擾傳入設(shè)備和傳出設(shè)備主要途徑。通過電源線，電網(wǎng)上的干擾可以傳入設(shè)備，干擾設(shè)備的正常工作。同樣，設(shè)備的干擾也可以通過電源線傳到電網(wǎng)上，對網(wǎng)上其它設(shè)備造成干擾。為了防止這兩種情況的發(fā)生，必須在設(shè)備的電源入口處安裝一個低通濾波器，這個濾波器只容許設(shè)備的工作頻率(50Hz,60Hz,400Hz)通過，而對較高頻率的干擾有很大的損耗，由于這個濾波器專門用于設(shè)備電源線上，所以稱為電源線濾波器。電源線上的干擾電路以兩種形式出現(xiàn)。一種是在火線零線回路中，其干擾被稱為差模干擾。另一種是在和火線、零線與地線和大地的回路中