浅谈电磁兼容在计算机当中的运用

摘要：在电磁环境日益复杂的今天 ，只有做好电磁兼容工作才能使计算机和各种装置、设备正常运转。本文主要分析了电磁兼容技术的发展与特性、计算机实现电磁兼容的技术方法、计算机电磁兼容的设计、计算机电磁兼容的应用及前景。

关键词：电磁兼容；计算机

中图分类号：G623.58文献标识码： A 文章编号：

引言：随着信息化时代的到来 ，计算机和互联网已经逐渐深入到人们日常生活和工作的各个方面 ，为我们带了很大的便利。但是近年来 ，随着各种电子设备、电气设备和电器系统的不断增加 ，电磁环境变得越来越复杂 ，如何实现计算机当中的电磁兼容已成为人们关注的热点问题。

1.电磁兼容技术的发展与特性

电磁兼容( Electromagnetic Compatibility,EMC)的发展可以追溯到上一个世纪初，是从电磁干扰的基础上发展起来的。在二十世纪四十年代，飞机通讯系统因为受到电磁干扰往往造成飞行事故，为此，各个国家的专家们和技术员开始研究如何实现电磁兼容。不久以后，美国颁布了有关电磁兼容方面的相关标准和设计要求，电磁兼容才正式步入了人们的视野。六十年代以后，信息网络技术开始进入普通家庭，这就为电磁兼容技术的发展创造了一个更有利的环境。电磁场理论作为电磁兼容技术的理论基础，发挥了至关重要的作用，而其他领域如材料、通信、结构、电子等也不断的充斥进来，可以说，电磁兼容技术涉及面很广，几乎包含物理学的各个领域。由于各个设备在同一电磁环境中工作，不可避免的就产生了电磁干扰，依据探测到的干扰强度可以将其分为三个等级：一级干扰是轻微干扰，手机端接收短信时对电脑产生的干扰就属一级干扰，二级干扰比一级干扰的影响要大一些，且广泛地存在于我们的日常生活中，日常生活中出现的静电现象就属于二级干扰，还有一种三级干扰，它的影响最为严重，通常被称为灾难性干扰，太阳耀斑的活动就属于此类，当太阳发生耀斑的时候，会散发出许许多多的不规则能量，这些能量到达地球的时候，会使地球上的通讯系统瘫痪，几乎所有的通讯电子设备都无法正常工作，严重的时候会造成很大的灾难，一些电气设备的损坏有可能造成大面积的人员死亡。因此，如何有效的避免电磁干扰所造成的困难已成为大家关注的问题，对于地球以外的干扰我们只能采取措施减少损失，对于人为产生的干扰我们应当避免。随着计算机技术的发展，在计算机软件的高速化、集成化限制下，使得原有的细小噪音无法再被掩盖,内部耦合干扰的剧增使电磁环境更加复杂,电磁干扰更为恶化。在对已有的品牌计算机的检测中，我国计算机的电磁干扰合格率仅仅达到百分之四十，因此，解决计算机的电磁干扰问题迫在眉睫。计算机本身作为一个相当复杂的电子系统综合体，不仅会在内部产生电磁辐射，外来的各种电磁辐射、各个传送通路之间的相互干扰也严重威胁着计算机本体工作的可靠性、安全性、稳定性以及舒适性。因为计算机的进制码以二进制码为基础,故计算机的组成以数字电路为主,数字电路传送的是脉冲信号,当然也对脉冲干扰显得敏感。

2 计算机实现电磁兼容的关键

2.1电噪声干扰的抑制技术

电噪声干扰一般也被称为射频辐射干扰，由于外部环境产生的电磁辐射会对计算机产生不同程度的干扰和破坏，为了处理好这个问题，国家对计算机的使用进行了规定：在一百一千伏以上的高压输电线附近禁止使用计算机，安全距离至少要达到远离输电线一百米，对于一百五十千伏以上的发射天线，其安全距离也在以百米以上，机房周围的电场强度不能过大，应当小于800 A/m,无线电噪声小于126 dB。另外，相关人员根据已有的经验，发现电磁场强度在传播过程中随距离的增大很快衰减，根据这个原理，专家提出了距离防护的概念。其实质是要人们注意计算机机房的位置选择，在选择过程中应当避开电磁污染区，远离大功率的发射设备，远离振动较激烈的地方，避免置于高层建筑物上，保证良好的通风条件，还应把温度控制在合理的范围内。

2.2屏蔽与接地技术

为了提高计算机的抗干扰能力，人们发明了屏蔽技术，屏蔽的目的是把辐射能量限定在某一区域内或者防止能量由一个区域进入另一个区域。屏蔽分为两种类型：一种是静电屏蔽，它避免了静电场和恒定磁场的影响。另一类是电磁屏蔽，主要是为了防止电场的交换对计算机的影响。静电屏蔽的方法为采用低电阻材料作为屏蔽体，用一块金属罩插在感应元和感受器之间。完善的接地和良好的屏蔽体是静电屏蔽的两个基本要点。用金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一个区域感应和辐射是电磁屏蔽的主要原理，电磁屏蔽主要是对高频率的电磁辐射进行屏蔽，他的要求比静电屏蔽更为严格，要求的材料导电性能更好。

2.3利用滤波来抑制传导耦合干扰

为了抑制和选择信号，滤波技术由此诞生，按照滤波的功能可以把滤波器分为两类;一类是电磁干扰(EMI)滤波器信号,另一类是由于选择的选择滤波器，为了避免电磁干扰对电脑产生的影响，电磁干扰滤波器诞生了，通过这种滤波器，可以减少电磁对电脑的干扰，电磁干扰滤波器的种类也很多，有信号线、隔离、反射等各种形式。选择滤波器的功能主要是排除无关信号的干扰，筛选有用的信息，从而减少电磁干扰辐射的影响。

3.关于计算机电磁兼容的设计

抑制计算及电磁干扰的方法有很多，常见的技术有滤波技术、静电和电磁屏蔽、接地技术。而要做到计算机的电磁兼容，可以从以下几方面进行设计：一是PCB 板的设计和原有器件的选择。PCB的电辐射受到运输线的长度、接地线的走向以及回路面积的影响，因此，为了使PCB免受其他器件的干扰，必须合理的调整PCB的合理布局；在原有器件的选择方面，要注意电磁的灵敏程度和发射特性。二是对电源的设计，电源的设计如果不好，往往会对计算机造成很严重的损害，所以在电磁兼容的设计中电源的设计尤其重要，说的具体一点就是

通过交流稳压器以及低频滤波器 来达到平稳电压的目的。三是静电防护的设计，具体做法是设置屏蔽静电的结构、在电缆的入口处设置保护器件等等。四是对于机箱的设计，机箱设计的关键是保持良好的导电连续性，可以用良好的电磁密封衬垫放在机壳板的连接处，并对其进行恰当的加固。五是信号线的设计，增强信号线的抗干扰能力是很有必要的，因为信号的传输主要依靠信号线的传导。六是软件的设计只有对计算机的硬件和软件进行不断的升级和改造才能达到理想的效果。

4.计算机电磁兼容的应用与发展前景

或许人们对计算机电磁兼容的概念不太理解，但是，计算机电磁兼容却已经进入人们生活的方方面面，并在近几年得到更为广泛的应用。可以说，小到我们日常生活使用的计算机，达到国家的安全系统，国防系统都离不开计算机的电磁兼容技术。计算机电磁兼容技术的发展趋势可以用三条来概述：一是光线电路作为理想的抗电磁脉冲方式将得到广泛的运用 ；二是软件技术与逻辑电路技术的融合将促使噪声抑制技术的进步 ；三是信息设备的电磁泄

漏将得到进一步的利用。总的来说，随着计算机使用的频率增加和科学技术的不断发展，电磁兼容的实现已经不可避免。

结语

人类的发展需要技术的支撑，电磁兼容作为影响计算机运行的主要问题必须得到有效的解决。目前许多国家正在加强这方面的合作，希望在不久的将来得到更进一步的发展。

参考文献：

[1]刘伟计算机电磁兼容的设计与应用 科技传播 2011

[2]熊建平,邓晓梅，陈信计算机实现电磁兼容(EMC)的讨论河北大学学报2007