电磁兼容及其检测技术

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学 界 Ｉ究交　 　 与　 研应流 科 用 技

电磁 兼容 及 其检 测技 术　

口 尤 海 云　

随着 科学技术的发展 ， 越来越 多的 电气和　 分 ； 电磁骚扰源 、 耦合途径 、 敏感设备 。骚扰源　 电子设 备进入 了社 会各领 域 ，但不 容忽视 的　 通过耦合途径对敏感设备产生 干扰。 　

是 ， 随 电气 和 电子 设 备应 用 而 产 生 的 电磁 骚　 伴

电磁骚扰源包括 自然及人 为骚扰源 ， 自然　

扰问题 ， 给人们带来 了无 穷的烦恼。 例如 ， 电气　 电磁骚扰源如雷 电、 电放 电、 静 热噪声等。 人为　

和 电子设 备的种类及 数量 的增 加 以及 电能消　 电磁骚扰源来 自无线 电、 电子及通信等设备 ， 　

耗 量 的 加 大 ，不 必 要 的 电磁 能 量 也 随 之 加 大 ， 如工业 、 学、 　 科 医疗 射频 设备 ； 高压 电力系统 ； 　

由此将伴随产生大系统 的误动作 ； 如微 波及　 电牵引 系统 ； 又 内燃机点 火系统 ： 电视 、 声音 广播　 超高压输 电线的 日益扩展 ， 将对 人类及动 植物　 接收机 ； 家用 电器 ； 电动工具 ； 息技术 设备 ； 信 　

产生严重 的影响 ： 此外 ， 汽车 数量 的增加将 使　 大型 电动机、 电机 ： 发 核爆 炸 ； 以及通信 、 导航 、 　

城 市杂波加 大等 ； 而家用 电器 的运 用 ， 更使 这　 定位、 遥控等无线 电业务发射机。 　

些设备遍及千家万户 ， 电设备密集程度 越来　 用 电磁骚扰的传播 方式从大类来分可分 为， 　

越 大 ， 间 电磁 环 境 日益恶 化 。为 此 ， 需 对 电 空 急 　 传导方式和辐射 方式 。 导发射指通 过一个或　 传

磁 兼容知识宣传普 及 ， 同时研 究开 发电磁 兼容　 多个导体 （ ： 如 电源线 、 号线 、 信 控制线或其他　

新技术 ， 采取行 之有效 的防护措施 ， 以便使 人　 金属体 ） 传播电磁 噪声 能量的过程。 广义上　 从 们在 享受物质 文明及精 神文明的同时 ， 能确　 说 ， 导发射还 包括不 同设备 、 同 电路使用　 仍 传 不

保社 会生产生 活得到 良性的可持续 发展 。 　

公共地 线或公共 电源线所 产生 的公 共阻抗耦　

电磁 兼容一 词源于 英语 ｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ 　 合。 射发射是指 以电磁 波的形式通过 空间传　 ｌｃｒ ｇ ｅｉ ｏ ｃ 辐 ｃ ｍｐ ｔ ｉｙ， ｏ ａｉ ｌ 简称 Ｅ ｂｉ ｔ ＭＣ。电磁 兼容 是研 究在　 播 电磁噪声能量的过程。 辐射发 射有时也将感　 有 限的空 间、

限的时间 、 限的频谱 资 源条　 应现象 包括 在 内， 有 有 具体 包括静 电耦 合、 场耦　 磁 件 下 ， 种用电设备 （ 系统 、 各 分 系统 ； 义的还　 合 以及 电磁耦合等。 广 　

包括 生 物 体 ）可 以共 存 并 不 致 引 起 降 级 的 一　

门学科 ， 是伴随其他 学乖 特 别是无 线 电、 斗 电子　

技 术 的 发 展 而 出 现 并 不 断 发 展 的 具 有 巨 大 潜　

２、 电磁 兼 容 测 试 技 术　

电磁兼容 的测试 技术 力求真 实地 反 映产　

力的学科 ， 也是工程性极强的应用技术。 　

品的 电磁特性。测试项 目分两大类 ： 电磁 干扰　

１ 电磁 骚 扰　 、

（ Ｍｌ ｌｃｒｍａ ｎ ｔ 　ｉ ｅｆｒｎ ｅ） 电 Ｅ ：ｅｅ ｔ ｏ ｇ ｅｉ ｎ ｒ ｅ ｃ 和 　 ｃ ｔ ｅ

磁 敏感 度 （ ＭＳ： ｌｃｒｍａ ｎ ｔ 　 ｕ ｃ ｐｉ　 Ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｇ ｅｉ ｓ ｓ ｅ ｔ ｃ — 电磁兼容 问题实质就是 电磁骚扰 问题 。 电　 ｂｌｙ） ｉ ｉ 测试。电磁干扰测试技术是用来 测量 电 ｔ 　 磁骚扰是指 由骚扰源发 出骚扰 电磁能量 ， 经过　 子 产品 的电磁 干扰特 性 ； 电磁敏感度测试技 术　

耦合途径将骚扰能量传输到敏感设备 ， 使敏感　 是 用来测量 电子产 品对各种 电磁 现象 的敏 感　 设备工作 受到影 响。它 可以简单地 分 为三部　 特性。 　

广东科技 ２ ｏ 　 总第 １ ３期　 ｏ ６５ ５

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研 究 与 交流 　 科 技 应 用　

Ｉ 界　 学

Ｅ ｌ 试 是 被 测件 （ Ｕ 所 产 生　 试有着非常大的差异 ， ＭＩ Ｍ 测 Ｅ Ｔ） Ｅ 测试是针 对　 法是 采用计 算机数值 仿真技术 ， 将各种　

、

其 传输 函数和 敏感度特性　 非预 期的 电磁 分量 ， 通过测 量到 的　 已确定的具体产品 ， 电磁 发射特性 基　 电磁 骚扰特性、

ＭＳ测试 虽然也是针对　 全部 用数 学模 型描 绘编制成 程序 ， 然后　 频特性来描述产品的电磁 干扰特 性。 本保持不 变。 Ｅ 　 但 磁现象随时频特性而 改变的性质 ， 使　 具体产品 ， 为了使产 品能适应可能遇　 根 据对该 系统进 行三维 空 间的 电磁 场　 测试结果不能 以一个 固定 的模 型来　 到 的使 用环境 ， ＭＳ测试 是尽最 大 可　 测试 ， Ｅ 进行频 域和 时域分 析 ， 从而确 定　

寸可 ＭＣ标 准。 从 总体 上　 明。 因此 Ｅ 特性按 时频特征分 为　 能来 模 拟 产 品 使 用 日 能 遇 到 的 电磁　 设计 是 否符 合 Ｅ ＭＩ

态干扰和连续干扰 ： 按传输 方式 分为　 环境。 Ｅ 在 ＭＳ测试过程 中， 如何防范与　 看 ，电磁 兼容预测主要分为三个

级别 ， 　

导发射和 辐射发射。在 Ｅ 测试过　 测试 相 关 的 设 备 受 到 干 扰 影 响 测 试 结　 分别为芯片级、 ＭＩ 元件级 、 系统级。 目前在　

中， Ｕ Ｅ Ｔ的工作状 态和 测试设 置都直　 果是 Ｅ ＭＳ测 试 的 关键 。与 Ｅ 测 试相　 任何 ＭＩ 果再现 ， ＭＩ Ｅ 测试都被要 求按 照有 关　 受到 的条件约束也较多。 　 准进行。 在按照产品相关标准要求进　 测试时 ， 测试设备 的使用和测试环境　 定 了大量 有关产品 电磁 兼容 要求和 测　

电 磁 状 况 是 影 响 测 试 结 果 的 主 要 因　 试的标； 隹。在这些标准 中， 对产品 电磁　

，

个级别上 ， 都还 不能完全做 到 电 　

Ｅ 而 对测试结果产生影响。 了确 保测试　 比， ＭＳ测试不但测试项 目繁 多 ， 且　 磁 兼容预 测。 为 有许多针对 电磁兼容预测　 某一方面的软件 ， 但还 没有一个全面预　 国际学界 以及许 多行业协 会 已制　 测软件出现。 　

４ 小 结　 、

其 中主要包括 Ｅ Ｔ的供 电、 Ｕ Ｕ Ｅ Ｔ工　 兼容性要 求及测试 方法都 作 了详尽 的　

时所需的辅助设备干扰特性、 测试 设　 说 明。但 实际情况是 ， 这些标准 的制定　

随 着 电子 、 通 信 等 技 术 迅 猛 发展 ， 　 干扰特性和环境 电磁电平。在实际测　 不仅仅 出于产 品技术状态的考虑 ， 包　 电磁兼容 问题愈加突 出， 还 由于 电磁骚扰　 过程 中，经 常被人们 忽视的是 Ｅ Ｔ 含 了 产 品社 会 化 生 产 、 品 垄 断 及 非 关　 特性和 电磁环境复杂 ，频率 范围宽广 ， Ｕ　 产 　 其 它设 备 之 间 互 连 线 的 使 用 和 布 置 。 税贸易壁 垒等其他社会 因素 ， 　 因此针对　 电磁 兼 容 性 测 试 项 目繁 多 ， 且 不 断 深　 而 互连线上有时变 电流通过时 ， 互连线　 产品 的实际情 况采 用相应 标准是 非常　 入 扩 大 ， 就 促 进 了测 量 技 术 的提 高和　 这

会向外 产生 电磁辐射 ， 因而影响环境　 重 要 的。

测 试 设 备 的不 断 更 新 ， 求 测 量 和 试 验 　 要

平和改变产品测试结果。 正确使用和　 置互连 线， 是控 制环境 电平 的一个重　 组成部分。 　 Ｅ ＭＳ测试是通过使用 不同的信号　 来模 拟各种 自然和人为 电磁现 象的 ， 　 此测量产品对 电磁现象 的敏感特性 。 　 Ｅ 测试相 同 ， ＭＳ测试 方法根据　 ＭＩ Ｅ

设备 的自动化程度 不断提 高。 在不久的　

３ 、电 磁 兼 容 技 术 发 展 现　

状　

将 来 ， 电子元件 、 备及 系统 设计过　 在 设 程中， 都将进行 电磁兼容设计 。随着计　 算机技 术的发展 和计 算方 法

的不 断改　

电磁 兼容预 测技术和 分析 是 目前　 进 ，电磁 兼容 预测技 术将逐 渐趋 于完　 研究重点之一 ， 是在进行合理 的电磁 兼　 善　 一　

容 性 设 计 的基 础 上 通 过 对 电磁 骚 扰 的　

模拟 电磁 现象 的时频特征 分 为瞬态　

连续 ， 输方式同样 分为传导敏感　 按传 和辐射敏感度。Ｅ ＭＳ测试与 Ｅ 测　 ＭＩ

预测 能够对可 能存在 的骚扰进 行定量　

（ 者 单位 ：广 州 市 产 品 质 量 监 督　 作

估计和模拟。 电磁兼容预测和分析的方　 检 验 所 ）

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