浅谈EMC的现状与发展

阚丽云 内蒙古自治区人力资源和社会保障信息中心 010000

浅谈EMC的现状与发展

阚丽云 内蒙古自治区人力资源和社会保障信息中心 010000

本文主要介绍了电磁兼容（EMC）的发展现状及其研究的重要意义。通过对EMC概念的介绍可以看出其在现代电子技术应用中的不可或缺的地位。EMC技术的发展成熟可以使得众多电子设备得到更好的应用。

电磁兼容；电磁干扰；电磁防护

1　EMC研究现状

随着电子科学技术的迅速发展，电子信息及电子设备已经成为人们生活中息息相关的一部分，手机、计算机以及其他电子设备已经大范围应用于人类社会的各个方面。但是，随着电子设备日益增多，相互之间的电磁干扰（EMI， Electro Magnetic Interference）越来越严重，同时电磁辐射能量越来越强，也会对人体造成一定影响。因此，对电磁兼容技术的要求也随之变得更重要了。

电 磁 兼 容（EMC， Electro Magnetic Compatibility），是指电子设备或电子系统在其特定的电磁环境中正常符合要求运行前提下，不对周围环境及其中的电子设备造成无法忍受的电磁干扰的能力。无法忍受的电磁干扰主要表现为两个方面，一是多个电子设备之间的相互电磁干扰造成设备无法正常工作运行甚至损毁，二是电磁设备辐射出过多能力造成电磁污染对周围的人体造成影响。大多数国家都制定了电磁兼容标准来规范电子产品的电磁兼容性。EMC的研究兴起于20世纪80年代，主要解决和研究电磁干扰的产生、传播、抑制机理及相应的测量和计量技术，并在此基础上制定合理的电磁兼容原则，对电子产品的干扰及抗干扰水平做出明确规定。此时的美国、德国、日本、前苏联及法国等经济发达国家都已经在电磁兼容领域达到了很高的水平。 1990年在北京成果举办的第一次国际电磁兼容性学术会议也标志我国电磁兼容学科的迅速发展并开始参与国际交流。

研究EMC主要是研究三点，分别是干扰源、耦合途径、敏感单元，分别对应电磁干扰的发射、传播和接受。其中干扰源即产生电磁干扰的电子设备器件系统，或者自然现象等，分别归类为人为干扰源和自然干扰源。自然干扰源有大气干扰，雷电干扰以及热噪声等，而人为干扰源又分为功能性干扰源和非功能性干扰源。功能性干扰源即主动发射信号的设备或者系统，比如无线广播、雷达等，非功能性干扰源则是指非电子设备造成的电子干扰，像车辆点火系统、电气化铁路等。耦合途径即将电磁干扰能量传输到敏感元件的通道或者媒介，包括传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰即在干扰源和被干扰设备之间有完整的电路连接，包括电耦合、磁耦合、电磁耦合等；而辐射干扰是指干扰源辐射的干扰能量以电磁波的形式通过媒介传播至敏感单元，包括近场区的感应耦合和远场区的辐射耦合。通常情况下传导干扰和辐射干扰都是同时存在的。敏感单元即受到电磁干扰的电子设备、电子器件或系统。

2　EMC发展趋势

目前主流的研究分析电磁兼容性的工程方法主要是分析测量方法和分析预测方法。分析测量方法即按常规设计方法设计电子设备，然后再直接对制造的成品进行电磁兼容性测试，测试结果比较可靠，但是需要耗费大量时间即资金。分析预测方法则是在产品设计初期，通过计算机模拟仿真等方法辅助分析，对其电磁兼容性进行预测。随着电子计算机技术的快速发展和电磁场快速数值方法的不断提高，采用分析预测方法具有耗时短，不受产地资金限制等优点而被广泛采用。通常可以在电子产品正式完成之前就解决90%的电磁兼容问题。EMC认证三个重要规律之一的EMC费效比规律指出， EMC问题越早考虑、越早解决，费用越少、效果越好。现有的常用EMC分析软件有CST，SEMCAP等。最后通过试验测量方法确认产品的电子兼容性。将计算机辅助分析预测方法同实际测量方法相结合可以达到最满意的EMC设计要求。

电子器件和电路的电磁兼容设计是整个电子系统EMC设计的基础，而对电子器件和电路的EMC设计主要从耦合控制，接线、布局设计、滤波和屏蔽等方面进行。其中屏蔽和滤波技术是常用的电磁防护方法，接下来重点介绍下这两种方法。屏蔽技术是利用屏蔽体阻断或减小电磁干扰能量在空间传输的一种技术，是防护空间传播电磁干扰的最基本、最重要的手段之一。屏蔽体不但可以阻止内部电磁能量的随意溢出，同时也能防止外部电磁干扰能量的进入。采用这种屏蔽方法需要明确电磁干扰源，被干扰元件以及它们之间的干扰途径，随后再确定屏蔽体的屏蔽效能，给出最后完整的屏蔽设计。滤波技术是指通过滤波器等手段限制接受装置的带宽，抑制无用信号的干扰但不影响有用信号的传入。例如在产生较强电磁干扰设备的电源线上往往会使用滤波器来抑制开关电源设备的传导发射，或者提高对电磁干扰的抗干扰程度。滤波技术主要用于抑制电磁干扰在电路中的传播。

3　结论

通过对EMC 概念及一些防护技术的介绍，可以看出电磁兼容在电子设备设计及运行中的重要作用。在日常生活中，电磁兼容存在与各个方面，包括人人都离不开的手机的设计，电视信号的接受等等。在军事上EMC技术也有显著用途，如对己方关键场所的电磁防护以及对敌方电子设备的打击等。随着电子技术发展，电磁兼容的重要性日益突出成为不可忽视的考虑因素。

［1］钱照明， 陈恒林. 电力电子装置电磁兼容研究最新进展［J］. 电工技术学报， 2007，22（7）：1-11.

［2］蔡仁钢. 电磁兼容原理、设计和预测技术［M］. 北京航空航天大学出版社， 1997.