电子产品电磁兼容性概述

1、电子产品电磁兼容性概述电磁兼容性的概念电磁兼容性(electromagnetic compatibility缩写)，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。在我们的日常生活中经常会遇到这样一些情况，在我们正常收听广播或收看电视节目的时候如果户外有汽车驶过，很容易造成收听或收看质量下降，还有当我们在家玩电子游戏机时，常常造成邻居家电视机的某些频道无法正常收看；同样邻居家在玩游戏机时也会影响自家电视机的接收效果。这样的例子足以说明，在我们日常生活的空间确实存在

2、着另外一种环境污染电磁污染。可以这样说，凡有电、有开关的设备均会产生电磁干扰。早在一九三四年国际电工委员会就成立了无线电干扰特别委员会简称CISPR，专门研究无线电干扰问题，制定有关标准，旨在保护广播接收效果。当初只有少数国家参加该委员会，如比利时、法国、荷兰和英国等。经过多年的发展人们对电磁兼容的认识发生了深刻的变化，1989年欧洲共同体委员会颁发了89/336/EEC指令，明确规定，自1996年1月1日起，所有电子、电器产品须经过EMC性能的认证，否则将禁止其在欧共体市埸销售。此举在世界范围内引起较大反响，EMC已成为影响国际贸易的一项重要指标。随着技术的发展CISPR工作范围也由当初保护

3、广播接收业务扩展到涉及保护无线电接收的所有业务。国际电工委员会IEC有两个专们从事电磁兼容标准化工作的技术委员会：一个就是CISPR成立于1934年；另一个是电磁兼容委员会TC77，成立于1981年。CISPR最初关心的主要是广播接收频段的无线电骚扰问题，之后在EMC标准化工作方面进行了不懈的努力，CISPR共有七个分技术委员会其中A分会涉及无线电骚扰和抗扰度测量设备及测量方法；B分会涉及工业、科学、医疗射频设备的EMC；C分会涉及架空电力线路和高压设备的EMC；D分会涉及车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置的EMC；E分会涉及收音机和电视接收机及有关设备的EMC；F分会涉及家用电器、电动工具

4、及荧光灯和照明装置的EMC；G分会涉及信息技术设备的EMC问题。CISPR已基本上将通常的工业和民用产品的EMC考虑在其标准中。CISPR还起草了通用射频骚扰限额值国际标准草案，这样，对那些新开发的以及暂时还不能与现有CISPR产品标准相对应的产品，可以用射频骚扰限额值来加以限制。几年前CISPR将其工作频率范围扩展为DC-400GHz，目前实际工作范围为9KHz18GHz，以前的CISPR标准主要涉及无线电干扰限额值及其测量方法，近年来在抗扰度方面加强了研究，并已制定了一些标准。TC77最初主要关心低压电网系统的EMC间题（9KHz以下频段），后来将其工作范围扩大到整个EMC所涉及的频率范围

5、及产品。目前CISPR已制定有CISPR22（1997）信息技术设备的无线电骚扰特性的测量方法及限值等14个标准；TC77也已制定了25个IEC标准，其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。我国的EMC测试及标准化工作始于六十年代，当时国内的一些院所建立了相对简陋的试验室，开展无线电干扰（骚扰）测试研究，同时参考前苏联和欧美国家标准制定我们国家自已的EMC标准和技术条件，自从1986年成立了全国无线电干扰标准化委员会后，我国才开始有组织有系统地对应CISPR/IEC开展国内EMC标准化工作。目前全国无线电干扰标准化委员会已成立了八个分技术委员会，其中七个分会

6、与CISPR/A.B.CF.G分会相对应，S分会是根据我国国情而成立的，它主要涉及无线电系统与非无线电系统之间的电磁兼容问题。目前我国已制定了六十多项EMC国家标准，其中基础标准为GB4365-1995电磁兼容术语；GB/T6113-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范。电磁干扰的三要素电磁干扰 (Electromagnetic Interference，简称EMI)，是指引起电子设备工作失常的各种电磁效应。电磁干扰从甚低频到微波波段，无孔不入地辐射或传导至运行中的电子设备或系统以及周围的环境。 构成电磁干扰包括三个要素：电磁干扰源、干扰传播途径、敏感设备1电磁干扰源电磁干扰源的分类按存在区

7、域分类外部干扰源内部干扰源按频率范围分类工频与音频干扰源(50Hz及其谐波)甚低频干扰源(30KHz以下)载频干扰源（10kHz300kHz)射频及视频干扰源(300kHz300MHz)微波干扰源(300MHz100GHz)按产生的原因分类放电噪声接触噪声过渡现象干扰无用信号的干扰反射干扰等离子按传输状态分类空间传输导线传输按是否有人为因素自然干扰源人为干扰源（2）电磁干扰的传播通常认为电磁干扰传播有两种方式:一种是传导耦合方式；另一种是辐射耦合方式（如图5.2所示）。传导耦合必须在干扰源和敏感单元之间有完整的电路连接，干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感单元，发生干扰现象。这个耦合电路可包括导

8、线（电源线、信号线、控制线、地线）、设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平面、电阻、电感、电容和互感元器件等。辐射耦合是通过介质以电磁波的形式传播，干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。敏感单元是被 干扰对象的总称。它可以是一个很小的元件或者一个电路板组件，也可以是一个单独的用电设备，甚至可以是一个大系统。电磁干扰的耦合途径辐射耦合传导耦合电阻性直接耦合公共地阻抗耦合公共电源内阻耦合近场感应耦合远场辐射耦合天线与天线耦合场与线的耦合场与导电壳体的耦合电容性耦合电感性耦合 图5.2 电磁干扰的耦合途径以场源为中心，在一个半径小于/（2）范围内的区域，通常称为近区场，也可称为感应场；半径大于/

9、（2）的空间范围称为远区场，又称为辐射场。通常，对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说，近区场辐射的电磁场强度较大，所以，我们应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。电子设备电磁兼容性设计的基本要求电子设备的电磁兼容性设计包括：限制干扰源的电磁发射、控制电磁干扰的传播以及增强敏感设备的抗干扰能力。优化信号设计传输信息的电信号需占用一定的频谱。为尽量减小干扰，对有用信号应规定必要的最小占用带宽，这有利于优化信号波形。完善线路设计应设计和选用自身发射小、抗干扰能力强的电子线路（包括集成电路）作为电子设备的单元电路。3屏蔽用屏蔽体将干扰源包封起来，可以防止干扰电磁场通过空间向外传播；反之，用屏蔽体将感受器包封，就可使感受器免受外界空间电磁场的影响。4接地与搭接电