李定勝

摘 要：近年來，隨著電子科學技術的迅速發(fā)展，世界進入了信息時代。因此電子、電氣設備及其系統(tǒng)獲得了越來越廣泛的應用。但隨之而來不可避免的是電氣和電子設備所帶來的電磁干擾。在日常生活中，人們越來越離不開給生活帶來便利的電子設備和多種家電產品，但是這些產品無形中又會產生電磁干擾，電磁干擾不僅對我們人類造成了極大的危害，也給電子設備及電氣產品帶來了損害。文章主要介紹了電磁干擾傳播的一些危害，并針對其危害性提出了相應的改進措施，以降低電磁干擾傳播對人類及其設備本身的傷害。

關鍵詞：電子儀器 電磁 探究

引言

在電流和電壓的影響下，電磁場中的設備裝置傳導性能降低或是對其造成不良影響的現(xiàn)象通常被稱為電磁干擾。在電子儀器的使用過程中，電磁干擾現(xiàn)象最為常見。隨著科學技術的發(fā)展，計算機的應用日漸普及，通訊設備幾乎人手具備，這將導致電磁干擾環(huán)境進一步惡化，電子儀器受到損害的程度更高，使設備在使用過程中故障頻發(fā)。因此，深入研究防范電磁干擾技術，進一步提高電子儀器的抗電磁干擾性能，對電子儀器的使用而言意義重大。

1.電磁干擾概述

電磁干擾（ElectromagneticInterference，EMI）產生于干擾源，它是一種來自于外部的、并會有損于有用信號的電磁現(xiàn)象，它常?？梢愿蓴_電纜信號并降低信號完整性。由電磁干擾源發(fā)出的電磁能，經某種傳播途徑會傳輸至敏感設備，此時，敏感設備又相應表現(xiàn)出某種形式的“響應”，并產生干擾的“效果”，這個作用過程及其結果，被稱為電磁干擾效應。電磁干擾產生的干擾源一般為電磁輻射發(fā)生源，例如馬達和機器等。電磁干擾產生的條件不僅需要有干擾源，還需要有對電磁信號敏感的接收器和合適的耦合路徑。1981年英國科學家發(fā)表了”論干擾”的文章，此文章標志著研究干擾問題的開始。1989年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題，使干擾問題的研究開始走向工程化和產業(yè)化。此舉極大地加快了抗干擾的研究步伐，使電磁干擾的防護問題受到了大家的重視。

在人們的日常生活中，電磁干擾效應普遍存在，形式各異，常可分為兩種，外部電磁干擾和內部電磁干擾。例如一般的電子產品在其外部和內部都存在著電磁干擾現(xiàn)象。外部干擾主要可分為自然界產生的（例如，地球大氣的放電現(xiàn)象）和人為形成的（例如電吹風，電熱器，手機產生的電磁干擾）。內部干擾則是由設備內部的寄生耦合現(xiàn)象而產生的。常說的電磁干擾是指電子設備除了設備本身需要的信號以外，還存在著外界電磁波對設備功能造成影響，如果干擾效應十分嚴重，設備或系統(tǒng)將會失靈，導致嚴重故障或事故，這被稱為電磁兼容性故障。顯而易見，電磁干擾已經成為了現(xiàn)代電子技術發(fā)展道路上必須逾越的巨大障礙。為了保障電子系統(tǒng)或設備的正常工作，必須研究電磁干擾，分析預測干擾，限制人為干擾強度，研究抑制干擾的有效技術手段，提高抗干擾能力，并對電磁環(huán)境進行合理化設計。

2.電磁干擾的傳播方式

電磁干擾將導致兩種類型的磁場產生，分別是似穩(wěn)場和輻射場。似穩(wěn)場的產生是由于干擾對象的結構尺寸與干擾信號的波長相比較小，通過電磁感應形式入侵到干擾對象的傳輸線路，或者是以直接傳導的方式進入電子設備運行系統(tǒng)中。輻射場的產生是由于電磁干擾信號的波長與被干擾對象的結構尺寸相比較小，由輻射激發(fā)的電磁能量將會侵入被干擾對象的運行系統(tǒng)中。

3.電磁干擾的主要危害

隨著科技的發(fā)展，電子設備的發(fā)展也取得了重大突破，在生產過程中更加追求精密化、智能化、自動化。對于投入到加工生產中的機械設備而言，若是因受電磁干擾而導致自身精度降低，將會造成難以預計的損失。比如用于武器制造生產的設備，其中使用了多種類型的電子儀器儀表，如果哪個儀器儀表因受電磁干擾而使參數(shù)發(fā)生改變，將會使武器的生產制造過程限于困境，甚至造成難以估量的損失。比如導航設備在使用過程中，其中哪個儀器儀表因受電磁干擾而影響正常工作，就會使導航結果與實際不符，偏離預定路線，從而帶來嚴重危害。

4.有效解決電磁干擾問題的具體技術措施

4.1屏蔽

屏蔽是最常用的阻止電磁干擾的技術手段之一，該方法的實現(xiàn)原理是從耦合路徑方面隔離對電子儀器產生干擾的電磁。屏蔽主要形式有三種，分別是磁場屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽。磁場屏蔽是指采用有效的防范措施消除磁場耦合所產生的電磁干擾。當電子儀器在低頻狀態(tài)下工作時，電流在線圈中通過的時候，線圈周圍會有磁場產生，儀器所在的整個空間范圍內到處都是磁力線，因此電磁干擾將會影響電子儀器設備的正常工作，為了防止這種干擾的產生，可以使用硅、鐵制品屏蔽設備。如果采用鐵磁材料來制作線圈，那么空氣中所散發(fā)的漏磁會因此減少，從而使敏感儀器遭受磁場干擾的現(xiàn)象降低，對其具有屏蔽保護作用。在高頻磁場下敏感器件通過遠距離磁場耦合所產生的干擾遭到抑制的方法被稱為電磁屏蔽，這種屏蔽設備的制作通常選擇電阻較小、導電性較好的材料，如銅、鋁等。干擾電磁波與金屬發(fā)生接觸后會被吸收或是反射，這樣一來電磁能量勢必受到衰減，從而使電子儀器所遭受的電磁干擾降低。

4.2濾波

濾波是阻礙電磁干擾一種較為有效的方法。一些敏感的電子儀器能夠通過信號線或是電源線向外完成干擾信號的傳導。若想有效的抑制或者是阻止這種干擾信號的傳導，可以采用低通濾波的方式對這些干擾信號實現(xiàn)濾波，有效的濾波方式能夠抑制干擾電波的傳導。低通濾波器對電磁干擾實現(xiàn)抑制，實際上就是從電磁干擾產生的源頭著手對其進行控制，但是對電子儀器或是元器件進行電磁兼容設計時要對低通濾波器的工作原理準確掌握?，F(xiàn)在被廣泛使用的低通濾波器有兩種，分別是同軸吸收濾波器和參數(shù)元件濾波器。同軸吸收濾波能夠抑制電磁干擾的主要工作原理是在電源線所在的鋼管進出口處加入磁珠、磁管等能夠對電磁干擾起到吸收作用的介質，通過能量轉化將電磁能量轉化為熱能，并以熱能的形式消耗出去。參數(shù)元件濾波器主要由兩部分組成，分別是電容器和電感線圈，這種濾波器的有效運用能夠將電磁干擾控制在3000MHz以內。

4.3接地

通常將電子儀器中受到電磁干擾的器件稱為敏感元件。如果不可避免的要接收到電磁波的干擾，那么可以采用電磁從儀表中轉移出來的方法消除電磁波干擾，該方法的具體實現(xiàn)是在儀器中安裝接地裝置，使儀表與地相通，將電磁波傳入大地，使電子儀器受到的損害降低。電子儀器接地點的設置可以采用多種方式，如單點接地、多點接地等。日常電子儀器大多數(shù)是金屬外殼直接與地相接，這種情況下儀器與地面的導電率相對較高，電子儀器內部的電路布局復雜，電流構成形式有直流和交流，這樣在儀器內部將會有電位差產生，并造成電磁干擾。為了能夠解決這一問題，儀器和地面之間應該采用單點接地方式來防止干擾，這也是低頻回路儀器應用較多且效果明顯的防干擾方式。如果電子儀器的內部由高頻回路構成，高頻電流與其它各路共同的電流在電源輸出端口交匯時，將發(fā)生相互作用產生阻抗，這個過程極有可能使高頻線圈受損，各路電流彼此之間會因為交匯產生電磁干擾。為了解決這一問題，可以采用多點接地的方式使各個電路獨自接地。因此，高頻電子儀器防止電磁干擾的有效措施是采用獨立連接線。

結語

綜上，電子儀器多種多樣，并且用途不一，因此電子儀器所采用的防電磁干擾技術應該根據(jù)實際的使用情況而定。結合儀器自身的特點或是研發(fā)出能夠根據(jù)實際所需自動調節(jié)的防電磁干擾技術，將是未來研究的主要方向。通常采用恰當合理的防電磁干擾技術使電子儀器遭受到的電磁干擾減小或是完全消除，進而使電子儀器的工作性能得到保障。電子儀器使用時，應對防電磁干擾的重要性有充分的認識，更要努力專研防電磁干擾技術，將電子儀器受損害程度降到最低。

參考文獻

[1]安普春.信號處理中的電磁干擾抑制方法研究[D].東北大學，2014.

[2]陳睿琦，康文，齊欣.幾種實用的抑制電磁干擾的方法[J].電子器件，2004，（04）：744-747.