高之鵬，曹相軍

（河南省醫(yī)療器械檢驗所，河南 鄭州 450000）

0 引言

電磁兼容性是研究電磁干擾的學科。電磁兼容性是指處于同一電磁環(huán)境中的設備能執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即要求各自都能正常工作又不相互干擾，達到“兼容”狀態(tài)。電磁兼容的測試項目有很多，每一個測試項目都是通過模擬電磁環(huán)境中的某一種干擾或抗干擾方式對產品所進行測試，以此評價產品干擾或抗干擾的影響程度。在進行電磁兼容測試時需要用到相關的測試軟件，而R＆S EMC32軟件能夠支持軍標、汽車電子、工科醫(yī)和移動通信等各種類型的EMC手動和自動測試。RE（輻射發(fā)射）主要測試被測設備通過空間傳播的輻射騷擾場強，輻射信號由對數(shù)周期天線在對應的頻段內進行測量。測試結果將以圖形和表格的形式展現(xiàn)出來。

電氣設備的種類和功能上的多樣化、結構上的復雜化及容量上的大功率化，使得電氣設備的電磁兼容很難獲得。要使處在同一電磁環(huán)境中的各設備各司其職互不干擾地工作，這就要求各設備產生的電磁輻射和傳導發(fā)射等信號不能超過相關標準的限值。

1 某醫(yī)用等離子過氧化氫滅菌器空間無線傳播電磁輻射測試和結果分析

1.1 試驗設置

根據(jù)CISPR11/GB4824-2019標準要求，對某型號臺式醫(yī)用等離子過氧化氫滅菌器開展輻射發(fā)射試驗時，測試所用的試驗儀器有對數(shù)周期天線、測量接收機、天線塔及轉臺控制器等[1]。測試布置圖可以參考GB4824—2019，測試范圍是30 MHz～1 GHz。輻射發(fā)射測試時，被測設備（EUT）置于3米法半電波暗室內，在轉臺上360°旋轉，在接收天線分別處于垂直極化和水平極化的情況下，找到最大的輻射點，輻射信號由接收天線接收后，通過電纜傳到半點波暗室外的接收機。

1.2 試驗結果分析

試驗時被測設備處于正常的工作狀態(tài)，試驗結果如圖1所示。從圖1可以看出，超出限值的頻段主要集中在90 MHz～230 MHz之間的頻段，顯示采樣出的5個點的輻射發(fā)射的準峰值均超出了標準CISPR11/GB4824—2019規(guī)定的限值50，1個點的準峰值超出了標準CISPR11/GB4824—2019規(guī)定的限值57，由此可以得出該臺設備通過無線傳播的電磁干擾是超標的[2]。

2 原因分析及整改方案

2.1 造成輻射發(fā)射超標的原因分析

該被測設備由滅菌室、抽真空系統(tǒng)、過氧化氫加注系統(tǒng)、中心控制系統(tǒng)等結構構成，最大工作功率為4.2 kW?；谑軠y設備的組成結構以及輻射發(fā)射超標點對應的頻率和設備對應的位置分析，得出造成輻射發(fā)射超標的原因可能是以下幾點，開關電源性能差，結構屏蔽低，線纜設計有缺陷，關鍵元器件（觸摸屏、開關電源、電機等）選型不當?shù)纫蛩豙3]。

2.2 整改方案及結果

根據(jù)上述分析做出以下整改方案，整改方案及整改后的結果如下所述。

2.2.1 屏蔽

（1）結構屏蔽。

在設備內部整體上貼屏蔽銅箔紙，同時在觸摸屏周圍也貼上銅箔紙，并把銅箔紙接至地線上[4]。測試結果仍然不理想，由此可知該措施對減小空間無線輻射發(fā)射效果不佳。

圖1 試驗結果

（2）線纜屏蔽。

受試設備上觸摸屏到電源線和開關按鈕之間的連接線纜較長，由此在該線纜上包裹銅箔紙，測試結果顯示輻射發(fā)射并無明顯改善[5]。

2.2.2 增加濾波器

（1）開關電源上增加濾波器。

考慮到設備供電電源系統(tǒng)上會存在雜波干擾信號，嘗試在控制系統(tǒng)24 V供電電源上加某種型號的直流濾波器，此濾波器是直流三級濾波器，工作電壓為DC0 V-DC110 V，濾波范圍為5 KHz～30 MHz，測試結果仍然超標，表明在供電電源上增加濾波器對該臺設備的空間無線電磁輻射并無明顯改善。

（2）真空泵上增加濾波器。

再次嘗試在該受測設備的真空泵上增加某種型號的濾波器，該濾波器是交流型三級濾波器，工作頻率是50/60 Hz，濾波范圍是5 KHz～30 MHz，測試還是超標，再次表明濾波器對該臺設備的空間無線電磁輻射沒有明顯的改善。

2.2.3 替換關鍵元器件

（1）移除電機控制器。

移除步進電機控制器后，試驗測試結果顯示在低頻70 MHz左右及500 MHz處的電磁輻射得到了很大的改善，取得了一定的效果。

（2）替換觸摸屏。

該臺設備使用的觸摸屏是某種型號的工業(yè)組態(tài)屏，分辨率是800*600，亮度是200 cd/m2，屏幕是7寸TFT液晶屏，觸摸面板是4線電阻式，采用RS485/RS232通信接口，供電電壓為DC24 V。

移除觸摸屏的供電系統(tǒng)，使其不工作。測試結果如圖2所示，由圖2可知，在30 MHz～1 GHz所有頻段上輻射發(fā)射均在規(guī)定限值內，由此得出測試通過。

至此可以說明觸摸屏是空間無線電磁輻射超標的原因[6-7]。把該型號的觸摸屏替換成另一種型號后，測試結果仍如圖2所示。

圖2 測試結果

3 結語

本文主要采用R＆S EMC32軟件測試某醫(yī)用等離子過氧化氫滅菌器通過空間無線傳播電磁干擾的超標問題，結合實際和理論對分析其結果及造成超標的原因，得出相應的整改方案，通過整改方案的實施，得出觸摸屏是造成該臺設備的輻射發(fā)射超標的根源。通過更換合適的觸摸屏，完美地解決了輻射發(fā)射超標的問題。