电子设备电磁兼容的重要性及检测技术

摘 要

电子设备的电磁兼容性决定了其在电磁环境下工作的稳定性和安全性。为提高电磁兼容性，应对电子设备实施电磁兼容性检测与分析，对电磁兼容性薄弱环节进行改进。文章介绍了电磁兼容的概念，对电子设备电磁兼容的重要性进行了分析，给出了电磁兼容性检测技术方法，以提高电子设备电磁兼容性并最终实现其可靠性、安全性目标。

【关键词】电磁兼容性 电磁干扰 浪涌（冲击）抗扰度 辐射骚扰 辐射抗扰

1 电磁兼容的概念

所谓电磁兼容，是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下，各种电子设备共同工作，并不发生降级的科学。另外一种解释为，电磁兼容是一种技术，其目的在于使电子设备或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以这种影响。电磁兼容包括两方面要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度。

2 电磁兼容的重要作用

随着科学技术的发展，电磁兼容所涉及的领域日益扩大。而今电磁兼容所产生的影响已不仅仅是电子设备本身，由于电子设备内部结构变得愈加精密与复杂，电磁兼容问题也愈加突出。例如受电磁干扰，收音机无法收听广播、数据在传输过程中发生丢失、电子设备工作失常等，电磁干扰或其产生的辐射还可以使生物体自身发生某些微妙的变化而产生一定的影响。因为这些干扰与扰的电磁问题，对电磁兼容进行研究就显得格外重要。

3 电磁兼容检测的必要性

3.1 使电子设备更加可靠

电磁干扰是电子设备在进行工作时产生的有害电磁变化，这种变化不仅会破坏电子设备的正常运行，甚至还会对设备自身产生一定的损害，而这种带有损伤性质的干扰同样也会影响其所处工作环境中的其他电子设备，并给其造成损伤或损坏。因此，电磁兼容技术受到了高度重视，它要求电子设备不仅要预防并阻止或尽量减小其受周围其他电子设备电磁干扰的可能性，而且自身能够进行正常的工作，同时也要求电子设备自身不会或者尽可能小地对周围其他电子设备产生电磁干扰，即便有干扰，其干扰程度也不得使其他电子设备无法进行正常工作或损坏。

3.2 与国际接轨，不惧贸易壁垒

目前对于电子设备电磁兼容性检测的达标认证已经发展成国际性的认可标准，并成为发达国家限制进口产品的一道坚固的技术壁垒。入世后，这种技术壁垒对我们的阻碍更是明显，提高电子设备电磁兼容性，对其进行电磁兼容检测，是实现与国际市场接轨的必要条件，也有利于我国电子设备迅速走向国际市场。

3.3 保护人身和特殊设备安全

电磁干扰如果与其他电路发生感应耦合，尤其是电爆装置，这种干扰就会变得十分可怕，它可以干扰到电爆装置的控制电路，在与之发生电路的感应耦合之后，会形成干扰电流，引起电爆装置引爆从而发生爆炸。例如GJB786中就规定，电引爆器自身导线上的电磁干扰感应电流和电压必须小于自身的最大不发火电流和电压的15%；电子设备所产生的电磁干扰辐射量，其连续波的平均功率密度不允许超过4MW/cm2，而其脉冲波的规定要求是平均功率密度不允许超过2MW/cm2。

3.4 现在与未来战争的需要

电磁不仅仅可以是干扰源，同样还可以受到其他干扰而被破坏和摧毁。以核武器的爆炸为例，当发生核爆炸时，其产生的电磁脉冲的威力是巨大的，其会以光速向外进行辐射形式的传播，而当这种电磁脉冲作用于电子设备时，轻则可以造成电子设备自身功能的恶化，重则可以造成其自身电路元器件损坏，甚至是报废。利用类似核爆炸产生的电磁脉冲而制成的电磁脉冲弹武器，同样可以对所攻击的电子设备构成致命威胁。在当下，国际形势的现状无法回避外层空间的军事化以及空间与地面联合作战大型军事活动的发生。这就要求军用系统、武器装备满足更加苛刻的电磁兼容指标。军事电子设备的电磁兼容测试需求同样迫切。

4 电磁兼容检测技术分析

4.1 电源电磁兼容检测

对电子设备电源端进行电磁兼容检测分析，可使其控制能力得到较好的性能检测。当电源受到电磁干扰时，看其是否会出现被损坏或是性能降低等情况。检测项目主要是浪涌（冲击）抗扰度，这种试验方法是对电源线施加浪涌波形的干扰电压，并对电源外壳（接地）也施加同等波形电压，这样可以看出其电源端在受干扰时是否会发生毁坏，以及设备在工作情况下是否也会受到干扰而发生工作状态不良或是毁坏。如果发生电源瞬间被击穿的现象，说明电路装置中的滤波器、TVS管、压敏电阻等抗干扰器件耐受能力不够或放置不合理，甚至可能是抗扰器件没有被加入到设备中。

4.2 辐射骚扰检测

辐射骚扰检测目的在于了解电子设备在正常工作时是否产生了电磁辐射，或者说产生的电磁辐射是否会对其工作环境中的人类或其他电子设备造成影响或危害。这里介绍一种比较简单、安全的方式，使用处于AM频道的收音机，通过对电磁干扰收音机发出的噪音进行辨别。此种方法可以对手机和计算机进行相关的检测，对计算机的显示进行检测时，不得超过国家规定的12V/m的限制。

4.3 辐射抗扰检测

辐射抗扰检测是为了了解电子设备是否具有一定的抗电磁干扰能力以及在一定程度的电磁干扰下是否会受到影响，甚至是损坏。通过射频电磁场干扰产生的辐射对其进行测试与分析，测试的一般方法是将电子设备置于电波暗室中并保持正常工作状态，随后对其施加一定程度的干扰，并保证干扰持续进行一段时间，观察干扰期间电子设备是否处于正常工作状态范围。倘若期间出现问题，要对设备进行适当的改良，比如设备内部重要元件或较敏感的元件应进行有效隔离，并采取有效的抗干扰措施。

5 结论

综上所述，电磁兼容性无论是对电子设备工作性能的可靠性，还是产品的市场推广以及产品自身的安全性，都具有重要意义。而在实际检测中，应充分发挥设计者的创造性，使得相关技术可以得到改进与创新，这样不仅可以提高电子设备质量检测水平，更可以促进电子设备设计和生产技术的进一步发展与进步。

参考文献

[1]杨克俊.电磁兼容原理与设计技术[M].北京：人民邮电出版社，2011.

[2]GB/T 17626.1-2006电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论[S].2006.

[3]林国荣主编.电磁干扰及控制[M].北京：电子工业出版社，2003.

[4]何金良主编.电磁兼容概论[M].北京：科学出版社，2010.

[5]GJB786-89预防电磁场对军械危害的一般要求[S].2016.

作者单位

浙江省电子信息产品检验所 浙江省杭州市 310007