电磁兼容及其防护与检测技术

1、电磁兼容及其防护与检测技术摘 要：电磁兼容已经成为人们生活息息相关和普遍 关注的问题，文章主要概述了电磁兼容的检测技术与其防护 相关的研究进展。关键词：电磁兼容；电磁兼容防护；电磁兼容检测引言随着国民经济的不断发展和人们生活水平的不断提高， 越来越多的电气设备和电子产品融入到人们的日常生活当 中，人们生存空间中存在的电磁能量也在不断的增加，电磁 对于人们的生产和生活的影响也越来越大。如果在这样复杂 的电磁环境中，保证生产的各种设备之间的正常运行和恶劣 的电磁环境对人们生活的影响，成了现代社会亟待解决的问 题。电磁兼容性（EMC）是评价各类设备和系统在指定的电磁环境中，不会受到恶劣的电磁环境的影

2、响而失效不能正常 工作，或者设备和系统的整体功能是否下降的指标。其要求 设备或系统，在恶劣的电磁环境中，不管是传导电磁还是辐 射电磁，都不会使其对周边的环境才是不良影响，或者影响 设备或系统本身的性能。而另一个指标电磁敏感度，则是衡 量设备或系统本身对环境或其他设备造成的电磁干扰程度。1 电磁兼容检测技术 对于设备的电磁兼容测试，主要包括设备的辐射发射值、 辐射敏感度和屏蔽效能测试。其中辐射发射值其测试的目的 是测试设备对环境在全频段的电磁干扰。辐射敏感度则是测 试设备受环境电磁干扰的抗扰度测试。屏蔽效能测试时阻断 干扰耦合通道的能力测试。此三项测试也符合了电磁干扰的 三大要素的要求，电磁干扰

3、对环境或设备造成影响需要电磁 干扰源、电磁干扰接收装置和电磁耦合通道。1.1 电磁兼容测试仪器 电磁兼容检测的核心仪器为频谱分析仪，该设备能够自 动检测电磁兼容的相关的参数，并快捷、准确的通过图表的 方式显示。为了全方位的对设备中的各个部件、PCB板和电缆进行全方位的电磁兼容检测。则需要使用新型的电磁兼容 扫描仪，并结合频谱分析仪；便能够实现电磁兼容检测的可 视化。电磁兼容检测的其他设备还包括干扰发射器、干扰接 收机和天线等附件。1.2 电磁兼容测试场地 不同的电磁环境对于电磁兼容检测的结果是截然不同 的，主要是因为不同的测试场地对于电磁波的反射、折射率 是不同的，因此导致叠加的电磁场场强也不

4、同。电磁兼容的 测试场所主要有：开阔试验场、屏蔽室、电波暗室等。1）开阔试验场。其场地设计为以椭圆形状，且场地 周围无反射物，地表铺设平坦且电导率均匀的金属接地板。 将被测设备与接收天线分布置于椭圆的焦点位置。其主要测 试对象为大型的机电设备， 测试的频率范围为 30-1000MHz（ 2）屏蔽室。该场地的墙体和天花板均使用金属网格 或者金属板拼接成六面体形状。这样的屏蔽室是相当于法拉 第电笼，不会受到外界电磁的干扰，同时在屏蔽室内进行电 磁辐射场大的设备测试也不会对周边的环境造成影响。缺点 是在一定的电磁频率内会使屏蔽室产生谐振，此时的屏蔽效 果将会大大降低。（ 3）电波暗室。 电波暗室能够

5、模拟无反射的电磁环境， 通过在电波暗室内各个墙体上安装电波吸收材料，能够吸收 任何入射到墙体上的电磁波，消除反射电磁对测试的影响。 虽然造价相对较高，但是其内部无反射电磁波，更不存在电 磁污染，因此是电磁兼容测试的理想场地。1.3 电磁兼容测试方法 对于电磁兼容的测试方法，其主要分为三种测试方式： 直接测试、替代测试和自动测试。（ 1）直接测试。直接测试需要按照电磁兼容测试的标 准的要求对设备进行测试，不管是实验室的场地配置要求还 是设备运行的状态要求都应符合电磁兼容测试标准，其测试 结果相对精确，但是其对测试场地和测试仪器设备的要求较 高，费用较大。（ 2）替代测试。由于直接测试的方式，对于

6、测试场地 和测试仪器设备的要求过高，费用较大，一般的生产企业不 能负担。替代测试是指在测试结果有一定的可比性的条件下， 采用替代场地和替代测试仪器对设备进场电磁兼容测试的 过程，此类方法可以降低测试成本，但是其测试结果存在一 定误差和对比，且测试的范围较窄。（ 3）自动测试法。自动测试法，是指在同等的电磁环 境下，在设备的输入端和输出端分别设备相应的电磁噪声发 生器和电磁噪声测量仪。由于是处于同等的电磁环境中，因 此电磁噪声发生器和电磁噪声测量仪可以相互校准。使得测 试设备在电磁噪声测量仪上得到的结果相当于背景无电磁 干扰的环境之中。这种电磁兼容检测方式虽然简单且准确， 但是能够测试的电磁兼容

7、项目相对有限。2 电磁兼容的防护根据电磁干扰形成的三要素，要对电磁干扰进行防护必 须通过屏蔽、滤波、接地、隔离等措施才能有效的杜绝电磁 干扰。从干扰源处控制干扰的产生是治本的方式，降低干扰 源电磁发射可以通过研究降低电磁噪声幅值的技术和通过 屏蔽干扰源、对干扰源进行滤波和接地处理等。屏蔽是指通 过运用各类的导电材料将干扰源与外界隔离开，在干扰源上 形成法拉第电笼，从而杜绝干扰源对外界造成电磁干扰。滤 波是指通过在干扰源的输出端设置滤波器，迫使干扰源的电 磁噪声通过低阻的滤波通道，从而减少干扰源对外界的电磁 干扰。线路接地的主要目的为了泄放电荷或建立电路基准电 平而设置的导线连接。3 结束语 由

8、于电气、电子设备的普遍使用，电磁干扰也普遍的存 在于人们的生产和生活中，电磁干扰的检测与抑制问题也越 来越得到人们的关注。电磁兼容的检测必须严格的按照电磁 兼容检测的标准和规范进行测试，并且要求被测设备的相关 参数不得超出，电磁兼容检测标准所设定的阈值。电磁兼容 检测的过程复杂且测试的项目也较多，测试结果也受测试者 的经验和实验室的技术水平限制，因此其多次多人的测试结 果并不理想。因此亟需建立自动的电磁兼容检测系统和研究 更加科学的测试手段。同时电磁干扰的防护也不容忽视，做 到杜绝与源头，改善人们生产、生活的电磁环境。参考文献1 周香.混波室设计及其在电磁兼容测试中的应用D.南京：东南大学， 2005.2 陈淑凤，马蔚宇，马晓庆 .电磁兼容试验技术 M. 北京： 北京邮电大学出版社， 2001.3 韩智，傅士冀， 傅军，等.电磁兼容抗扰度试验及作用J.湖北电力 2002，26（5）: 11-12.4