黃犇

摘 要

電子設(shè)備的電磁兼容性決定了其在電磁環(huán)境下工作的穩(wěn)定性和安全性。為提高電磁兼容性，應(yīng)對(duì)電子設(shè)備實(shí)施電磁兼容性檢測(cè)與分析，對(duì)電磁兼容性薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。文章介紹了電磁兼容的概念，對(duì)電子設(shè)備電磁兼容的重要性進(jìn)行了分析，給出了電磁兼容性檢測(cè)技術(shù)方法，以提高電子設(shè)備電磁兼容性并最終實(shí)現(xiàn)其可靠性、安全性目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】電磁兼容性 電磁干擾 浪涌（沖擊）抗擾度 輻射騷擾 輻射抗擾

1 電磁兼容的概念

所謂電磁兼容，是研究在有限的空間、時(shí)間和頻譜資源的功能條件下，各種電子設(shè)備共同工作，并不發(fā)生降級(jí)的科學(xué)。另外一種解釋為，電磁兼容是一種技術(shù)，其目的在于使電子設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境條件下，既不受電磁環(huán)境的影響，也不會(huì)給環(huán)境以這種影響。電磁兼容包括兩方面要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值；另一方面是指設(shè)備對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度。

2 電磁兼容的重要作用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁兼容所涉及的領(lǐng)域日益擴(kuò)大。而今電磁兼容所產(chǎn)生的影響已不僅僅是電子設(shè)備本身，由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得愈加精密與復(fù)雜，電磁兼容問(wèn)題也愈加突出。例如受電磁干擾，收音機(jī)無(wú)法收聽(tīng)廣播、數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中發(fā)生丟失、電子設(shè)備工作失常等，電磁干擾或其產(chǎn)生的輻射還可以使生物體自身發(fā)生某些微妙的變化而產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)檫@些干擾與被干擾的電磁問(wèn)題，對(duì)電磁兼容進(jìn)行研究就顯得格外重要。

3 電磁兼容檢測(cè)的必要性

3.1 使電子設(shè)備更加可靠

電磁干擾是電子設(shè)備在進(jìn)行工作時(shí)產(chǎn)生的有害電磁變化，這種變化不僅會(huì)破壞電子設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至還會(huì)對(duì)設(shè)備自身產(chǎn)生一定的損害，而這種帶有損傷性質(zhì)的干擾同樣也會(huì)影響其所處工作環(huán)境中的其他電子設(shè)備，并給其造成損傷或損壞。因此，電磁兼容技術(shù)受到了高度重視，它要求電子設(shè)備不僅要預(yù)防并阻止或盡量減小其受周圍其他電子設(shè)備電磁干擾的可能性，而且自身能夠進(jìn)行正常的工作，同時(shí)也要求電子設(shè)備自身不會(huì)或者盡可能小地對(duì)周圍其他電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，即便有干擾，其干擾程度也不得使其他電子設(shè)備無(wú)法進(jìn)行正常工作或損壞。

3.2 與國(guó)際接軌，不懼貿(mào)易壁壘

目前對(duì)于電子設(shè)備電磁兼容性檢測(cè)的達(dá)標(biāo)認(rèn)證已經(jīng)發(fā)展成國(guó)際性的認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)，并成為發(fā)達(dá)國(guó)家限制進(jìn)口產(chǎn)品的一道堅(jiān)固的技術(shù)壁壘。入世后，這種技術(shù)壁壘對(duì)我們的阻礙更是明顯，提高電子設(shè)備電磁兼容性，對(duì)其進(jìn)行電磁兼容檢測(cè)，是實(shí)現(xiàn)與國(guó)際市場(chǎng)接軌的必要條件，也有利于我國(guó)電子設(shè)備迅速走向國(guó)際市場(chǎng)。

3.3 保護(hù)人身和特殊設(shè)備安全

電磁干擾如果與其他電路發(fā)生感應(yīng)耦合，尤其是電爆裝置，這種干擾就會(huì)變得十分可怕，它可以干擾到電爆裝置的控制電路，在與之發(fā)生電路的感應(yīng)耦合之后，會(huì)形成干擾電流，引起電爆裝置引爆從而發(fā)生爆炸。例如GJB786中就規(guī)定，電引爆器自身導(dǎo)線上的電磁干擾感應(yīng)電流和電壓必須小于自身的最大不發(fā)火電流和電壓的15%；電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁干擾輻射量，其連續(xù)波的平均功率密度不允許超過(guò)4MW/cm2，而其脈沖波的規(guī)定要求是平均功率密度不允許超過(guò)2MW/cm2。

3.4 現(xiàn)在與未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要

電磁不僅僅可以是干擾源，同樣還可以受到其他干擾而被破壞和摧毀。以核武器的爆炸為例，當(dāng)發(fā)生核爆炸時(shí)，其產(chǎn)生的電磁脈沖的威力是巨大的，其會(huì)以光速向外進(jìn)行輻射形式的傳播，而當(dāng)這種電磁脈沖作用于電子設(shè)備時(shí)，輕則可以造成電子設(shè)備自身功能的惡化，重則可以造成其自身電路元器件損壞，甚至是報(bào)廢。利用類似核爆炸產(chǎn)生的電磁脈沖而制成的電磁脈沖彈武器，同樣可以對(duì)所攻擊的電子設(shè)備構(gòu)成致命威脅。在當(dāng)下，國(guó)際形勢(shì)的現(xiàn)狀無(wú)法回避外層空間的軍事化以及空間與地面聯(lián)合作戰(zhàn)大型軍事活動(dòng)的發(fā)生。這就要求軍用系統(tǒng)、武器裝備滿足更加苛刻的電磁兼容指標(biāo)。軍事電子設(shè)備的電磁兼容測(cè)試需求同樣迫切。

4 電磁兼容檢測(cè)技術(shù)分析

4.1 電源電磁兼容檢測(cè)

對(duì)電子設(shè)備電源端進(jìn)行電磁兼容檢測(cè)分析，可使其控制能力得到較好的性能檢測(cè)。當(dāng)電源受到電磁干擾時(shí)，看其是否會(huì)出現(xiàn)被損壞或是性能降低等情況。檢測(cè)項(xiàng)目主要是浪涌（沖擊）抗擾度，這種試驗(yàn)方法是對(duì)電源線施加浪涌波形的干擾電壓，并對(duì)電源外殼（接地）也施加同等波形電壓，這樣可以看出其電源端在受干擾時(shí)是否會(huì)發(fā)生毀壞，以及設(shè)備在工作情況下是否也會(huì)受到干擾而發(fā)生工作狀態(tài)不良或是毀壞。如果發(fā)生電源瞬間被擊穿的現(xiàn)象，說(shuō)明電路裝置中的濾波器、TVS管、壓敏電阻等抗干擾器件耐受能力不夠或放置不合理，甚至可能是抗擾器件沒(méi)有被加入到設(shè)備中。

4.2 輻射騷擾檢測(cè)

輻射騷擾檢測(cè)目的在于了解電子設(shè)備在正常工作時(shí)是否產(chǎn)生了電磁輻射，或者說(shuō)產(chǎn)生的電磁輻射是否會(huì)對(duì)其工作環(huán)境中的人類或其他電子設(shè)備造成影響或危害。這里介紹一種比較簡(jiǎn)單、安全的方式，使用處于AM頻道的收音機(jī)，通過(guò)對(duì)電磁干擾收音機(jī)發(fā)出的噪音進(jìn)行辨別。此種方法可以對(duì)手機(jī)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，對(duì)計(jì)算機(jī)的顯示進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不得超過(guò)國(guó)家規(guī)定的12V/m的限制。

4.3 輻射抗擾檢測(cè)

輻射抗擾檢測(cè)是為了了解電子設(shè)備是否具有一定的抗電磁干擾能力以及在一定程度的電磁干擾下是否會(huì)受到影響，甚至是損壞。通過(guò)射頻電磁場(chǎng)干擾產(chǎn)生的輻射對(duì)其進(jìn)行測(cè)試與分析，測(cè)試的一般方法是將電子設(shè)備置于電波暗室中并保持正常工作狀態(tài)，隨后對(duì)其施加一定程度的干擾，并保證干擾持續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間，觀察干擾期間電子設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)范圍。倘若期間出現(xiàn)問(wèn)題，要對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧?，比如設(shè)備內(nèi)部重要元件或較敏感的元件應(yīng)進(jìn)行有效隔離，并采取有效的抗干擾措施。

5 結(jié)論

綜上所述，電磁兼容性無(wú)論是對(duì)電子設(shè)備工作性能的可靠性，還是產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣以及產(chǎn)品自身的安全性，都具有重要意義。而在實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性，使得相關(guān)技術(shù)可以得到改進(jìn)與創(chuàng)新，這樣不僅可以提高電子設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)水平，更可以促進(jìn)電子設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展與進(jìn)步。

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作者單位

浙江省電子信息產(chǎn)品檢驗(yàn)所 浙江省杭州市 310007