電磁兼容測(cè)試(第一章)

1電磁兼容測(cè)試

主講單位電話

E-mail2009年9月8日2

第一章

慨論主題內(nèi)容：1、

電磁兼容學(xué)科研究的意義2、

電磁兼容的相關(guān)慨念3、

電磁兼容測(cè)試的需求分析4、

電磁兼容測(cè)試的研究目標(biāo)與發(fā)展趨勢(shì)

5、電磁兼容的預(yù)測(cè)6、

電磁兼容測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3第一節(jié)電磁兼容學(xué)科研究的意義

1、

電磁兼容學(xué)科發(fā)展回顧EMC定義：ElectromagneticCompatibility——局限于本身的直譯定義電磁兼容性但作為一門(mén)學(xué)科來(lái)說(shuō)，應(yīng)譯為“電磁兼容”定義一：“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力”。定義二：“設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))，因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)?！蓖ㄋ椎恼f(shuō)法是：EMC是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。

4電磁兼容的兩個(gè)方面：電磁干擾EMI：ElectromagneticInterference；電磁敏感度EMS：ElectromagneticSusceptibility廣義定義：電磁干擾/電磁敏感度、電磁污染、電磁饑餓等一系列的生態(tài)效應(yīng)問(wèn)題。個(gè)人認(rèn)為：電磁兼容是研究在有限的空間、時(shí)間、頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備(廣義的還包括生物體)可以共存，并不致引起降級(jí)的一門(mén)科學(xué)。因此，確切的定義應(yīng)為環(huán)境電磁學(xué)。5

從最早期的研究（文獻(xiàn)）1881年到現(xiàn)在已有127年歷史；從最簡(jiǎn)單的干擾現(xiàn)象研究到電磁兼容/環(huán)境電磁學(xué)預(yù)測(cè)與控制研究，對(duì)電磁兼容學(xué)科的理解也發(fā)生了重大變化：

“EMC是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，隨著電磁能量利用的發(fā)展，它將研究：預(yù)測(cè)并控制變化著的地球和天體周?chē)碾姶怒h(huán)境、為了協(xié)調(diào)環(huán)境所采取控制方法、各項(xiàng)電器規(guī)程的制定以及電磁環(huán)境的協(xié)調(diào)和電磁能量的合理利用等。”“電磁兼容”是一門(mén)尚待發(fā)展的交叉學(xué)科6電磁兼容學(xué)科研究的意義：

電磁兼容學(xué)科包含的內(nèi)容十分廣泛，實(shí)用性很強(qiáng)。幾乎所有的現(xiàn)代工業(yè)包括：電力、通信、交通、航天、軍工、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療等都必須解決電磁兼容問(wèn)題。電磁兼容學(xué)科涉及的理論基礎(chǔ)包括數(shù)學(xué)、電磁場(chǎng)理論、天線與電波傳播、電路理論、信號(hào)分析、通信理論、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等等。不僅是一門(mén)尖端的綜合性學(xué)科，同時(shí)又緊密的與工業(yè)生產(chǎn)、與質(zhì)量控制相聯(lián)系。目前人類(lèi)享受到高科技帶給人們的各種效益，同人類(lèi)幾十年來(lái)在電磁兼容方面所進(jìn)行的努力密不可分。與此同時(shí)，由于電能的越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，許多電磁干擾問(wèn)題仍在困惑著、制約著人們的生產(chǎn)與生活，電磁兼容問(wèn)題將越來(lái)越復(fù)雜，電磁兼容的重要性越來(lái)越受到人們的重視。電磁兼容測(cè)試與試驗(yàn)是優(yōu)化電磁環(huán)境、改善電磁兼容性的必要手段。在信息社會(huì)，EMC將在信息利用、信息安全和生物電磁學(xué)等方面獲得較大發(fā)展。72、電磁兼容學(xué)科研究的對(duì)象

電磁兼容是研究在時(shí)間、空間和頻譜資源有限的前提下，系統(tǒng)各設(shè)備可以同時(shí)工作，不相互影響或不受干擾影響，不致引起性能降級(jí)的一門(mén)科學(xué)；電磁兼容涉及到數(shù)學(xué)、電磁場(chǎng)理論、電路基礎(chǔ)、信號(hào)分析、故障診斷、專(zhuān)家系統(tǒng)、分析軟件、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域；

應(yīng)用范圍涉及到所有電的領(lǐng)域；電磁兼容的研究對(duì)象無(wú)論時(shí)域還是頻域都十分復(fù)雜，頻譜范圍也很寬，電路集中參數(shù)與分布參數(shù)同時(shí)存在，近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)同時(shí)存在，傳導(dǎo)與輻射同時(shí)存在。電磁兼容技術(shù)理論基礎(chǔ)寬、工程實(shí)踐綜合性強(qiáng)、物理現(xiàn)象復(fù)雜，所以在觀測(cè)與解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，實(shí)驗(yàn)與測(cè)量具有重要的意義，成功驗(yàn)證強(qiáng)烈地依賴(lài)于測(cè)量。8例：當(dāng)工作頻率提高時(shí)電容、電感及其特性

在電路圖中電感器屬于純粹理想性電感器，電容器也是屬于純粹理想性電容器，然而在EMC的考量中卻偏離理想性具備現(xiàn)實(shí)特性。補(bǔ)充93、電磁兼容學(xué)科研究的具體內(nèi)容介紹電磁兼容技術(shù)研究的范圍很廣，幾乎所有現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域，如電力、通信、交通、航天、軍工、計(jì)算機(jī)和醫(yī)療等都必須解決電磁兼容問(wèn)題。研究的熱點(diǎn)內(nèi)容主要有：電磁干擾源的特性及其傳輸特性；電磁干擾的危害效應(yīng)；電磁干擾的抑制技術(shù)；電磁頻譜的利用和管理；電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范；電磁兼容性的測(cè)量與試驗(yàn)技術(shù)；電磁泄漏與靜電放電等。

10

電磁兼容研究的范圍很寬。包括理論性的與技術(shù)性的內(nèi)容。具體內(nèi)容大致可以分為以下五個(gè)方面：（1）電磁騷擾源（2）傳播特性（3）干擾接收器的抗干擾性能（4）測(cè)試設(shè)備、測(cè)量方法與統(tǒng)計(jì)方法（5）電磁兼容分析、預(yù)測(cè)與電磁兼容設(shè)計(jì)11（1）電磁騷擾源

無(wú)論在任何條件下，只要di/dt≠0時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲。雖然電磁騷擾不僅僅包括電磁噪聲，但電磁噪聲占據(jù)了電磁騷擾的主要部分。自然電磁騷擾源：包括來(lái)自銀河系的噪聲；來(lái)自太陽(yáng)系的噪聲；來(lái)自大氣層的，如雷電、電離層變動(dòng)等；靜電放電(ESD)；熱噪聲。人為電磁騷擾源：包括工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療射頻設(shè)備(1SM)；高壓電力系統(tǒng)；電牽引系統(tǒng)；內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)；電視、聲音廣播接收機(jī)；家用電器；電動(dòng)工具；信息技術(shù)設(shè)備；大型電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)；核爆炸以及通信、導(dǎo)航、定位、遙控……無(wú)線電業(yè)務(wù)發(fā)射機(jī)。對(duì)電磁騷擾源的研究，在電磁兼容領(lǐng)域顯得十分重要。從源處控制電磁發(fā)射，可以從根本上解決電磁兼容問(wèn)題。對(duì)騷擾源本身的研究是制定工業(yè)產(chǎn)品電磁發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，這一研究包括無(wú)線電噪聲產(chǎn)生的機(jī)理、時(shí)域或頻域特性等，最終目的是控制騷擾源的電磁發(fā)射?？刂乞}擾源的發(fā)射，除了從源的機(jī)理著手降低其產(chǎn)生電磁噪聲的電平之外，廣泛地應(yīng)用著屏蔽(包括隔離)、濾波與接地技術(shù)。12控制騷擾源發(fā)射的主要辦法：

屏蔽用于切斷通過(guò)空間的靜電耦合、感應(yīng)耦合或交變電磁場(chǎng)耦合形成的電磁噪聲傳播途徑。衡量屏蔽的質(zhì)量采用屏蔽效能這一指標(biāo)。屏蔽問(wèn)題主要研究各種材料(例如：金屬材料；磁性材料、復(fù)合材料等)、各種結(jié)構(gòu)(例如：多層、單層、孔隙等)及各種形狀的屏蔽體的屏幕效能，研究屏蔽體的設(shè)計(jì)以及屏蔽與接地的關(guān)系等等。

隔離是用于切斷傳導(dǎo)形式的電磁噪聲的傳播途徑。例如應(yīng)用繼電器、隔離變壓器或光一電隔離器等等。其特點(diǎn)是可以將兩部分電路的地線系統(tǒng)分隔開(kāi)來(lái)，切斷通過(guò)地阻抗進(jìn)行耦合的可能性。濾波是在頻域上處理電磁噪聲的一種技術(shù)。其特點(diǎn)是將不需要的頻率分量濾除掉。例如，對(duì)電源濾波器，只保留50Hz的電源頻率，濾除所有的其他頻率的電磁噪聲。而對(duì)于各種不同的信號(hào)濾波器，其保留的通帶視其信號(hào)所需而定。接地是提供有用信號(hào)或無(wú)用信號(hào)電磁噪聲的公共的通路。包括安全地、信號(hào)地、電源中線以及系統(tǒng)內(nèi)的各種地線等等。其研究?jī)?nèi)容主要是如何正確地布置地線，接地體的設(shè)計(jì)，地線在各種不同頻率時(shí)的阻抗等等。13（2）傳播特性

傳播特性的研究方法是根據(jù)電磁場(chǎng)理論建立數(shù)學(xué)模型。有時(shí)求解數(shù)學(xué)模型的解析解很難，因而電磁場(chǎng)的數(shù)值方法常被采用來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。當(dāng)前，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)值方法應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電磁兼容領(lǐng)域傳播特性研究的困難在于：第一，研究的頻率范圍很寬(例如：9kHz～1000MHz覆蓋13個(gè)倍頻程以上)，在某個(gè)規(guī)定距離上，對(duì)較高頻率為遠(yuǎn)場(chǎng)，而對(duì)較低頻率為近場(chǎng)，所以電磁兼容傳播的數(shù)學(xué)模型遠(yuǎn)、近場(chǎng)需同時(shí)考慮。第二，建模時(shí)必需將源(噪聲的產(chǎn)生系統(tǒng))與通道(噪聲傳播系統(tǒng))同時(shí)建在一個(gè)模型中。第三，由于需要工程上的實(shí)用化，所以邊界條件比較復(fù)雜，理想化有一定難度。14

電磁噪聲的傳播方式，從大類(lèi)來(lái)分，可分為傳導(dǎo)發(fā)射(CE)與輻射發(fā)射(RE)。傳導(dǎo)發(fā)射主要指通過(guò)電源線、信號(hào)線、控制線或其他金屬體傳播的電磁噪聲。從廣義上說(shuō)，傳導(dǎo)發(fā)射還包括不同設(shè)備、不同電路使用公共地線或公共電源線所產(chǎn)生的公共阻抗耦合。輻射發(fā)射指從空間進(jìn)行的傳播?？梢园o電耦合、磁場(chǎng)耦合以及電磁耦合。區(qū)別主要在于傳播距離與波長(zhǎng)之間的關(guān)系。當(dāng)兩者之比較小時(shí)，傳播形式為近場(chǎng)耦合；而當(dāng)兩者之比較大時(shí)，是以遠(yuǎn)場(chǎng)(交變電磁場(chǎng))的形式傳播。輻射發(fā)射主要涉及線與線、機(jī)殼與機(jī)殼、天線與天線之間的耦合或三者之間的交叉耦合；此外還包括場(chǎng)與線、天線、機(jī)殼之間的耦合。15例圖:干擾傳播路徑

16（3）干擾接收器的抗干擾性能

主要研究干擾接收器對(duì)電磁騷擾的響應(yīng)及如何提高其抗擾性。研究對(duì)象涉及通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、廣播、電視、信息技術(shù)設(shè)備、遙控、遙測(cè)等諸多領(lǐng)域。值得注意的是，某些干擾接收器同時(shí)也是電磁騷擾源，例如計(jì)算機(jī)，通信、廣播接收機(jī)等。干擾接收器受到干擾后會(huì)產(chǎn)生性能降級(jí)，甚至?xí)繐p壞。表征抗干擾性能的指標(biāo)是抗擾性或敏感性。干擾接收器根據(jù)研究層次不同可以是系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、印制電路板和各種元器件。抑制電磁發(fā)射的各項(xiàng)措施(屏蔽、濾波、接地等)也都用來(lái)改善干擾接收器的抗擾性。為了對(duì)干擾接收器的抗擾性給以科學(xué)的評(píng)價(jià)，在測(cè)量抗擾性時(shí)必需對(duì)降級(jí)給以明確的判據(jù)。也就是說(shuō)，給出在什么降級(jí)條件下的抗擾性指標(biāo)(限值)為多少。17對(duì)于不同的干擾接收器抗擾性判據(jù)存在差異。例如，對(duì)于信息技術(shù)設(shè)備的抗擾性判據(jù)為：①

對(duì)于連續(xù)性試驗(yàn)：設(shè)備能繼續(xù)工作，無(wú)性能降級(jí)或功能損失。某些情況下，性能允許一些損失。②

對(duì)暫時(shí)的試驗(yàn)：測(cè)試后，設(shè)備應(yīng)可繼續(xù)工作。某些情況下，性能允許一些損失。③

對(duì)電源供給試驗(yàn)：允許功能失效，但能自行恢復(fù)，或者由操作人員介入。但由電池支持的功能與信息不能丟失。18（4）測(cè)試設(shè)備、測(cè)量方法與統(tǒng)計(jì)方法

由于電磁兼容問(wèn)題的復(fù)雜性，因而在理論研究的同時(shí)，測(cè)量占有突出的重要位置。而貫徹執(zhí)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行產(chǎn)品的電磁兼容認(rèn)證，唯一的衡量標(biāo)準(zhǔn)就是測(cè)試數(shù)據(jù)。由于測(cè)量要求的項(xiàng)目及內(nèi)容越來(lái)越多，測(cè)量?jī)x表及其配套的軟件自動(dòng)化是其方向。自動(dòng)化測(cè)量不僅可以大大提高測(cè)量速度，而且可以避免人為差錯(cuò)。天線是電磁兼容測(cè)量的重要部件。對(duì)其特性，無(wú)論是理論研究還是產(chǎn)品設(shè)計(jì)都有許多工作要做。在測(cè)量工作中，對(duì)于測(cè)量場(chǎng)地(或者提供被測(cè)設(shè)備放置的試驗(yàn)環(huán)境)應(yīng)給以足夠的重視。如對(duì)場(chǎng)地問(wèn)題注意不夠，測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將無(wú)從談起。19電磁發(fā)射與電磁抗擾性測(cè)量常常帶有較大的不確定性，主要原因在于：

a．用少數(shù)的測(cè)量方法不能適應(yīng)各種使用情況；

b．產(chǎn)品本身的離散性；

c．在某一電磁環(huán)境下其他騷擾的影響，應(yīng)在最后的測(cè)量結(jié)果中疊加；

d．往往數(shù)據(jù)不夠充分。一般而言，不確定因素a、c、d項(xiàng)，可以用合理的測(cè)量方案與嚴(yán)格的操作過(guò)程加以控制，但產(chǎn)品本身的離散性——？20

EMC測(cè)量的不確定性如何處理？國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)，給出了80％／80％準(zhǔn)則，用于根據(jù)抽樣檢驗(yàn)的結(jié)果來(lái)判定這批產(chǎn)品是否合格。這一準(zhǔn)則的理論基礎(chǔ)是建立在非中心t分布的計(jì)量抽樣之上的。80％／80％準(zhǔn)則的意義是：“在電磁騷擾檢驗(yàn)中，以80％的置信度(DegreeofConfidence)判定該批中80％產(chǎn)品的電磁發(fā)射滿足限值要求”。21（5）電磁兼容分析、預(yù)測(cè)與電磁兼容設(shè)計(jì)

解決電磁兼容性問(wèn)題，應(yīng)該從產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段開(kāi)始，并貫穿于整個(gè)產(chǎn)品(或系統(tǒng))的生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)全過(guò)程。電磁兼容設(shè)計(jì)，必須依靠電磁兼容分析與預(yù)測(cè)。這不論對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)間的電磁兼容性都是如此。分析與預(yù)測(cè)的關(guān)鍵在于數(shù)學(xué)模型的建立和對(duì)系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間電磁干擾的計(jì)算、分析程序的編制。數(shù)學(xué)模型包括根據(jù)實(shí)際電路、布線和參數(shù)建立起來(lái)的所有騷擾源、傳播途徑與干擾接收器模型。分析程序應(yīng)能計(jì)算所有干擾源通過(guò)各種可能傳播途徑對(duì)每個(gè)干擾接收器的影響，并判斷這些綜合影響的危害是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)要求。程序的優(yōu)劣，不僅僅取決于能夠處理多少個(gè)騷擾源與多少個(gè)干擾接收器，而且還在于其預(yù)測(cè)的精確性。22近年來(lái)，有人提出將建立于分析基礎(chǔ)上的電磁兼容設(shè)計(jì)改變?yōu)榻⒃诰C合的基礎(chǔ)之上。也就是說(shuō)，不再是根據(jù)騷擾源與干擾接收器的參數(shù)去確定整體的電磁兼容性。而是根據(jù)整體的電磁兼容性指標(biāo)，去分配給各個(gè)騷擾源與干擾接收器，從而提出源的發(fā)射要求與接收器的抗擾度要求。這樣，電磁兼容分析預(yù)測(cè)就更為重要。經(jīng)驗(yàn)表明，在產(chǎn)品的研制生產(chǎn)過(guò)程中越早注意解決電磁兼容性，則越可以節(jié)約人力與物力(圖)。

23除此之外，下列部分也是電磁兼容學(xué)科研究的對(duì)象和內(nèi)容：a)

人為雜波高壓輸電線電暈雜波；

汽車(chē)雜波；

接觸雜波；

電氣雜波；

工業(yè)科學(xué)醫(yī)療用射頻設(shè)備（ISM）雜波；

城市雜波；其它雜波。b）公用空間各系統(tǒng)的相互影響石油、電力、鐵路、交通、郵電等c）公用網(wǎng)線常常公用同一走廊，而造成的相互影響。d）高層建筑的重影問(wèn)題e)核電磁脈沖f）空間飛行器的電磁兼容問(wèn)題g）地震電磁學(xué)問(wèn)題h）無(wú)線電通信技術(shù)中的電磁兼容問(wèn)題i）屏蔽測(cè)量問(wèn)題j）自然界的影響問(wèn)題k）電磁環(huán)境對(duì)人類(lèi)的危害效應(yīng)問(wèn)題—環(huán)境保護(hù)和電磁兼容l）頻譜資源分配與管理問(wèn)題m）EMC系統(tǒng)模型n）現(xiàn)代智能電子產(chǎn)品的電磁兼容問(wèn)題o）軍用電子裝備中的電磁兼容問(wèn)題24

第二節(jié)

電磁兼容測(cè)試的相關(guān)慨念

1、EMC測(cè)試或試驗(yàn)的基本定義

測(cè)試領(lǐng)域的專(zhuān)家把有關(guān)測(cè)試的行為作以下解釋?zhuān)簻y(cè)試(Tcst)是指加入一定激勵(lì)信號(hào)后，用一定的儀器測(cè)量某一參數(shù)的變化或響應(yīng)；測(cè)量(Measurement)可理解為用一定的儀器和工具測(cè)定某一參數(shù)或指標(biāo)。從某種意義上說(shuō)測(cè)試更多地關(guān)心的是相對(duì)變化，而測(cè)量的結(jié)果要給出定量的說(shuō)法。工程上很難把測(cè)試、測(cè)量嚴(yán)格區(qū)分。EMC試驗(yàn)包容所有的EMC測(cè)試、測(cè)量活動(dòng)。由于被測(cè)系統(tǒng)受復(fù)雜工作狀態(tài)等多種因素影響，一般很難得到準(zhǔn)確的量值關(guān)系，或者說(shuō)測(cè)試目的不追求嚴(yán)格的定量關(guān)系，注重的是兼容與否的技術(shù)狀態(tài)。本課程中的“測(cè)試”更確切的應(yīng)稱(chēng)為“試驗(yàn)”。25EMC試驗(yàn)有不同于一般的電性能試驗(yàn)的特點(diǎn)：

EMC設(shè)計(jì)遠(yuǎn)沒(méi)有電性能設(shè)計(jì)那樣成熟；新的學(xué)科及自身的復(fù)雜性；電磁干擾是隨機(jī)的、多變的，時(shí)域波形不太規(guī)則，電磁干擾的頻譜比較復(fù)雜；電路分析中的許多分布參數(shù)不容忽視。電磁干擾是與結(jié)構(gòu)、工藝、布局等眾多因素相關(guān)的電磁現(xiàn)象，電磁干擾頻率可以從幾赫茲到幾十吉赫茲，幅度可能是從幾微伏到幾伏、幾十伏，甚至上百伏。EMC測(cè)試設(shè)備要求具有穩(wěn)定性好、靈敏度高、頻譜寬、動(dòng)態(tài)范圍大等特點(diǎn)。對(duì)大型電子系統(tǒng)，即使有了好的測(cè)試設(shè)備，也不是一次測(cè)試結(jié)果就能說(shuō)明問(wèn)題，有時(shí)要靠多次測(cè)試或多種狀態(tài)的測(cè)試。并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)概率借用大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為分析判斷的依據(jù)。綜上所述，EMC測(cè)試技術(shù)在EMC領(lǐng)域有著無(wú)法替代的地位。262、EMC測(cè)試的基本模型按照MIL-STD-461標(biāo)準(zhǔn)，EMC測(cè)試可分為四大類(lèi)，對(duì)應(yīng)于EMC系統(tǒng)模型的四個(gè)主體部分。27

1）基本慨念EMC的兩個(gè)方面：電磁干擾EMI與電磁敏感度EMS

電磁干擾EMI——也有稱(chēng)為無(wú)線電頻率干擾（RFI）是一種不希望存在的信號(hào)，它對(duì)電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作會(huì)造成有害影響；

幾乎每一種電子設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生不同程度的EMI信號(hào)；

EMI信號(hào)可能是以電磁輻射的形式進(jìn)行發(fā)射或通過(guò)電纜連接進(jìn)行傳導(dǎo)；

幾乎所有的電子設(shè)備對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)都很敏感；28電磁干擾EMI的產(chǎn)生必須具備的三個(gè)因素：

傳導(dǎo)和輻射電磁波的源

電磁波借以發(fā)射或傳導(dǎo)的傳播媒介

從接收到的信號(hào)中深受干擾的接收器

三者中只要消除其一，EMI就不會(huì)發(fā)生。所以要做到電磁兼容，只要設(shè)法減弱發(fā)射源的信號(hào)電平或者切斷傳播途徑、或者對(duì)接收器進(jìn)行保護(hù)而使其免受干擾：工業(yè)產(chǎn)品的有關(guān)規(guī)定強(qiáng)調(diào)對(duì)輻射源加以控制；

軍事上由于其特殊要求，又增加了降低接收機(jī)靈敏度的有關(guān)規(guī)定。292）EMC重要的術(shù)語(yǔ)及其定義

——易于出現(xiàn)理解錯(cuò)誤的術(shù)語(yǔ)及其定義(電磁)發(fā)射(Electromagnetic)Emission從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象。(性能)降級(jí)Dagradation(OfPerformance)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離。電磁騷擾E1ectromagneticDisturbance任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化。電磁干擾E1ectromagneticInterference——EMI由電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。30電磁噪聲ElectromagneticNoise一種明顯不傳送信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象，它可能與有用信號(hào)疊加或組合。(對(duì)騷擾的)抗擾性Immunity(toaDisturbance)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力(電磁)敏感性(Electromagnetic)Susceptibility—EMS在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。(騷擾源的)發(fā)射電平EmissionLevel(ofaDisturbingSource)用規(guī)定方法測(cè)得的由特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定電磁騷擾電平。(來(lái)自騷擾源的)發(fā)射限值EmissionLimit(fromaDisturbingSource)規(guī)定的電磁騷擾源最大發(fā)射電平。31發(fā)射裕量EmissionMargin裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值?？箶_性電平ImmunityLevel將某給定電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作保持所需性能等級(jí)時(shí)的最大騷擾電平。抗擾性限值ImmunityLimit規(guī)定的最小抗擾性電平?？箶_性裕量ImmunityMargin裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾性限值與電磁兼容電平之間的差值。(電磁)兼容裕量(Electromagnetic)CompatibilityMargin。裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾性限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。

有關(guān)發(fā)射電平、抗擾性電平、兼容性電平之間的關(guān)系見(jiàn)圖。3233案例1：一款因設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的“電源端騷擾電壓”測(cè)試不合格的音頻功放制品——測(cè)試曲線

電源端騷擾電壓測(cè)試曲線

34圖整改后電源端騷擾電壓測(cè)試曲線圖

35案例2：電視機(jī)機(jī)頂盒產(chǎn)品

3M輻射場(chǎng)測(cè)試（垂直極化）

共模騷擾信號(hào)太強(qiáng)

在電源的初級(jí)加裝兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的470pF電容

再在電源線靠近保險(xiǎn)絲的端口套加磁環(huán)36第三節(jié)電磁兼容測(cè)試的需求分析一、在新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，EMC工作問(wèn)題已是重中之重

一方面，很多電子裝備都是具有復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣、電子結(jié)構(gòu)的混合系統(tǒng)，電氣、電子設(shè)備的密集度越來(lái)越大?，F(xiàn)代電子技術(shù)——迅猛發(fā)展；性能指標(biāo)要求——越來(lái)越高；組成——越來(lái)越復(fù)雜；系統(tǒng)集成度——越來(lái)越高。時(shí)間、空間以及頻譜資源——有限；電磁環(huán)境——越來(lái)越惡劣，電磁干擾——設(shè)備性能下降；無(wú)法工作的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重的還造成質(zhì)量事故和設(shè)備損壞以及其它無(wú)法估量的損失。另一方面，隨著SOC的迅速發(fā)展，集成電路芯片的集成度也越來(lái)越高，其內(nèi)部潛在的電磁干擾則越來(lái)越強(qiáng)，抗毀能力越來(lái)越差。如干擾效應(yīng)嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致芯片失靈、故障。尤其在軍事應(yīng)用領(lǐng)域更為突出，我國(guó)的軍事電子裝備往往由很多部門(mén)或單位研制生產(chǎn)，對(duì)于機(jī)載設(shè)備各部門(mén)如陸航、海航、空軍等的部分設(shè)備技術(shù)制式要求不統(tǒng)一，不同的電子信息設(shè)備集成在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存在不可忽視的電磁兼容問(wèn)題。37航空、航天軍事裝備如空間飛行器、戰(zhàn)斗機(jī)、預(yù)警機(jī)等系統(tǒng)內(nèi)都有多種電子信息裝備，有的甚至包括幾十種電子設(shè)備。以預(yù)警機(jī)系統(tǒng)為例：有功率巨大的雷達(dá)發(fā)射機(jī)短波通信平臺(tái)（含特高頻/UHF通信電臺(tái)）；電子偵察系統(tǒng)；功率巨大的電子干擾發(fā)射機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)二次雷達(dá)（敵我識(shí)別系統(tǒng)）高度表與電子羅盤(pán)指揮與控制系統(tǒng)

……等38在機(jī)載預(yù)警機(jī)系統(tǒng)中，每一種電子設(shè)備都具有：

靈敏度極高的接收機(jī)、功率巨大的發(fā)射機(jī)；既有輻射電磁干擾信號(hào)又對(duì)干擾敏感的高速數(shù)字電路；對(duì)干擾信號(hào)極其敏感的微弱模擬信號(hào)檢測(cè)電路；所有信號(hào)的發(fā)射、接收、測(cè)量、控制、處理與供電電源等設(shè)備都必須安裝在體積狹小的載機(jī)艙內(nèi)；信號(hào)頻譜占用范圍極寬；很多電子設(shè)備的工作頻段相同如多臺(tái)特高頻/UHF通信電臺(tái)，工作在L波段的二次雷達(dá)和塔康導(dǎo)航系統(tǒng)；各種天線都安裝在面積和尺寸都受限制的機(jī)身上。相互間電磁干擾，既有天線間的，又有機(jī)艙內(nèi)導(dǎo)線間、共用電源、共同地回路以及空間輻射等耦合；通過(guò)機(jī)外天線輻射進(jìn)入駕駛艙的電磁場(chǎng)可能干擾飛行儀表，甚至影響飛機(jī)安全。

因此，系統(tǒng)的電磁兼容問(wèn)題、亦即如何保證所有電子設(shè)備，包括載機(jī)的儀表和飛行測(cè)控設(shè)備能同時(shí)正常工作，不因相互電磁干擾而降低性能到容限以下，是預(yù)警機(jī)設(shè)備系統(tǒng)綜合的首要問(wèn)題。39例2，在軍用艦載武器平臺(tái)中也有大量的電子信息裝備，忽視電子設(shè)備及艦船總體的電磁兼容設(shè)計(jì)，曾引起艦載設(shè)備的相互干擾，使通信、探測(cè)、導(dǎo)航等能力大大下降，甚至造成電子系統(tǒng)癱瘓。典型的事例是英軍馬島之戰(zhàn)軍艦因電磁兼容問(wèn)題雷達(dá)、通信設(shè)備不能同時(shí)工作而被擊沉。例3，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)伊拉克軍用電子信息裝備因受電磁干擾而近于癱瘓。

40大量的電子信息裝備因受電磁干擾而近于癱瘓：

大功率可控硅引起電磁干擾可能引起聲納接收機(jī)阻塞；中波、短波、超短波、微波站電磁場(chǎng)感應(yīng)入導(dǎo)彈的電爆管或其它設(shè)備中，能引起電爆管爆炸或使性能劣化；機(jī)載電子設(shè)備相互干擾引起飛機(jī)偏航、損毀或錯(cuò)誤投彈。41此外，軍用電子設(shè)備本身就是電子干擾的重要目標(biāo)，外部電磁環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，如自然界的雷電、大氣噪聲和宇宙噪聲，各種軍用、民用無(wú)線電設(shè)備等。一方面，電磁干擾已成為軍事電子信息裝備技術(shù)發(fā)展道路上必須逾越的巨大障礙。為了保障軍事裝備的正常工作，必須研究電磁干擾，分析預(yù)測(cè)干擾，研究抑制干擾的技術(shù)手段，對(duì)武器裝備的電磁環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高抗干擾能力。另一方面，電磁干擾也是軍事電子信息裝備的一種特殊武器，它會(huì)使武器裝備平臺(tái)的倍增器變?yōu)樗p器。42例4電磁脈沖武器—新版中國(guó)威脅論:電磁脈沖武器走向?qū)崙?zhàn)

EMP泛指迅速變化的電磁場(chǎng)在空間的傳播，過(guò)量的電磁輻射會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備毀壞、人體健康受損。

EMP武器又可分為微波波束武器與電磁脈沖彈兩大類(lèi)。

EMP武器的能量從起爆點(diǎn)呈錐形向外延伸，在傳輸過(guò)程中不受天氣因素等影響，威力損失小而覆蓋范圍廣。

EMP主要造成電子設(shè)備和設(shè)施的毀傷，對(duì)于人員，輕者造成煩躁不安、頭痛、記憶力減退，重者造成肌膚燒傷、內(nèi)部組織損傷，但一般而言無(wú)強(qiáng)烈副作用。因此至少?gòu)拿x上看來(lái)更加人道，使用起來(lái)顧忌也更少。

EMP是隱形武器的克星。1999年3月，在對(duì)南聯(lián)盟的轟炸中，美軍率先使用了尚在試驗(yàn)中的電磁武器，造成南聯(lián)盟部分地區(qū)通信設(shè)施癱瘓；伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍又發(fā)射攜帶電磁彈頭的巡航導(dǎo)彈攻擊伊拉克國(guó)家電視臺(tái)，致使其轉(zhuǎn)播信號(hào)中斷。43二、電磁騷擾的危害在增長(zhǎng)強(qiáng)的電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)人們的健康帶來(lái)一定的危害。無(wú)論工頻還是射頻電磁場(chǎng)對(duì)人體健康都是有害的。關(guān)鍵是危害的性質(zhì)、程度與后果對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系。

相對(duì)較弱的電磁騷擾對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)造成的惡性電磁干擾事故是觸目驚心的。例如：美國(guó)一煉鋼廠曾經(jīng)因?yàn)榭刂铺燔?chē)的電路被干擾而造成整個(gè)鋼水包的鋼水完全傾倒在車(chē)間地面上的事故；又例如：一個(gè)配載假肢的騎摩托車(chē)人，當(dāng)行車(chē)至高壓電力線下時(shí)，由于假肢的控制電路受到干擾而造成車(chē)毀人亡的事故。

44

據(jù)一篇論文報(bào)導(dǎo)，三位移動(dòng)通信設(shè)備公司技術(shù)人員與兩位醫(yī)院技術(shù)人員對(duì)四臺(tái)可植入式心臟起搏器進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)其對(duì)移動(dòng)通信手持機(jī)的抗擾能力。這些心臟起搏器設(shè)計(jì)成對(duì)于面入射波有10mW／cm2的抗擾度。手持機(jī)選用了七種不同型號(hào)，包括兩臺(tái)模擬機(jī)、兩臺(tái)北美數(shù)字機(jī)(USDC)、兩臺(tái)歐洲數(shù)字機(jī)(GSM)，另一臺(tái)是發(fā)射15ms持續(xù)期的11Hz脈沖，脈沖功率2W。結(jié)論認(rèn)為，一般來(lái)說(shuō)，模擬調(diào)頻機(jī)無(wú)明顯影響，而不同制式的數(shù)字機(jī)對(duì)心臟起搏器工作有影響。因此，必需對(duì)這類(lèi)醫(yī)療器械進(jìn)行近場(chǎng)敏感性檢測(cè)，以保證患者安全。

45

還有許多情況，電磁干擾造成的事故也可能是惡性的。電磁輻射可能干擾電爆裝置，使其誤引爆。當(dāng)我們知道在航空、航天系統(tǒng)中也廣泛應(yīng)用電爆裝置時(shí)，就了解這這一問(wèn)題的嚴(yán)重性。例如：美國(guó)土星火箭上大約使用了150個(gè)電爆裝置；一架飛機(jī)使用的電爆裝置也在百個(gè)以上；航天飛機(jī)上大約有500個(gè)電爆裝置。

射頻電磁輻射也可能對(duì)燃油危害。這是由于電磁能量可能產(chǎn)生火花，或引起其他電氣設(shè)備的放電而導(dǎo)致燃油或燃油蒸汽與空氣的混合物被點(diǎn)燃。

46幾個(gè)國(guó)外航天系統(tǒng)的故障事例(1)土星V-阿波羅12事件1969年11月，土星V—阿波羅12火箭一載人飛船發(fā)射后，飛行正常。起飛后36．5s，飛行高度為1920m時(shí)，火箭遭到雷擊。起飛后52s，飛行高度為4300m時(shí)，火箭又遭到第二次雷擊。這便是轟動(dòng)一時(shí)的大型運(yùn)載火箭一載人飛船在飛行中誘發(fā)雷擊的事件。(2)導(dǎo)兵I導(dǎo)彈飛行故障

民兵I導(dǎo)彈的遙測(cè)試驗(yàn)彈多次發(fā)射成功后，1962年開(kāi)始進(jìn)行戰(zhàn)斗彈狀態(tài)的飛行試驗(yàn)。前兩發(fā)彈均遭到失敗。這兩發(fā)彈的故障現(xiàn)象相似，都是在I級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)前炸毀的。一個(gè)高度為7.6km，另一個(gè)為21.8km。在炸毀前，兩發(fā)彈的制導(dǎo)計(jì)算機(jī)均受到脈沖干擾而失靈。故障是由于導(dǎo)彈飛行到一定高度時(shí)，在相互絕緣的彈頭結(jié)構(gòu)與彈體結(jié)構(gòu)之間出現(xiàn)了靜電放電，它產(chǎn)生的騷擾脈沖破壞了計(jì)算機(jī)的正常工作而造成的。47新能源車(chē)遭遇電磁危機(jī)

混合動(dòng)力汽車(chē)時(shí)代即將來(lái)臨——由于近年來(lái)油價(jià)高漲，混合動(dòng)力汽車(chē)越來(lái)越被世界汽車(chē)大國(guó)所看重。

危機(jī)來(lái)自一向非常關(guān)注自身權(quán)益的北美消費(fèi)者，一些混合動(dòng)力車(chē)的消費(fèi)者聲稱(chēng)，他們車(chē)內(nèi)的電磁輻射問(wèn)題較為嚴(yán)重，甚至引發(fā)身體不適。加拿大的一家監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)也表示，他們?cè)诨旌蟿?dòng)力汽車(chē)內(nèi)監(jiān)測(cè)到較強(qiáng)的電磁輻射。雖然這一問(wèn)題目前尚未有定論，但消費(fèi)者對(duì)于電磁輻射的擔(dān)憂并非杞人憂天。如今在汽車(chē)技術(shù)中，不要說(shuō)混合動(dòng)力等電動(dòng)汽車(chē)，就是傳統(tǒng)汽車(chē)上，無(wú)鑰匙啟動(dòng)、GPS、藍(lán)牙等電子技術(shù)也得到越來(lái)越多的應(yīng)用。因此可能帶來(lái)的隱性電磁輻射傷害，將成為汽車(chē)安全的一部分。更為嚴(yán)重的是，在汽車(chē)電磁輻射技術(shù)法規(guī)方面，并無(wú)太多強(qiáng)制要求。電磁輻射是汽車(chē)電子技術(shù)進(jìn)步、電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代來(lái)臨出現(xiàn)的問(wèn)題。補(bǔ)充148RFID系統(tǒng)會(huì)對(duì)運(yùn)行中的醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾《美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)雜志》公布的一項(xiàng)研究表明，由RFID系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)嚴(yán)重干擾處于深度治療測(cè)試中的醫(yī)療設(shè)備。——由在荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)學(xué)術(shù)醫(yī)療中心的研究人員進(jìn)行的41件醫(yī)療器械測(cè)試，一共記錄了34次電磁干擾。JAMA所作的實(shí)際報(bào)告強(qiáng)調(diào)RFID技術(shù)帶給醫(yī)療器械的危險(xiǎn)就如同手機(jī)輻射一樣，是RFID設(shè)備產(chǎn)生的潛在問(wèn)題。

如心臟起搏器、去纖顫器、透析機(jī)、輸液/注射器泵和換氣扇都是容易受干擾的醫(yī)療設(shè)備。研究中進(jìn)行的所有三個(gè)外部起搏器測(cè)試都發(fā)現(xiàn)了電磁干擾，九次輸液/注射器泵測(cè)試中有8次干擾記錄。雖然心臟起搏器沒(méi)有完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但是九個(gè)輸液/注射器泵中有6個(gè)停止工作，兩個(gè)腎臟替代裝置也無(wú)法正常工作。報(bào)告最后做出的結(jié)論：

“總之，在受控制的非醫(yī)療試驗(yàn)背景下，RFID技術(shù)能對(duì)醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)。在加護(hù)病房及其他類(lèi)似的醫(yī)療環(huán)境環(huán)境下，實(shí)施RFID技術(shù)要依據(jù)最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾測(cè)試?！?/p>

補(bǔ)充249三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1、

國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)自1945年開(kāi)始，美國(guó)各軍兵種為各自的需要，對(duì)屬于各領(lǐng)域的設(shè)備制定各自的EMC要求；但由于各自為政，常常出現(xiàn)欠設(shè)計(jì)或過(guò)設(shè)計(jì)。1965年，美國(guó)國(guó)防部組織三軍的工程技術(shù)人員和標(biāo)準(zhǔn)化研究人員制定了一個(gè)研究電磁干擾專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)、測(cè)試范圍、測(cè)試方法及設(shè)備要求的計(jì)劃；美軍標(biāo)MIL-STD-460系列從第一次發(fā)布至今已經(jīng)歷了30多年的歷程，先后修訂了五個(gè)版本。每個(gè)版本對(duì)測(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備的要求都有一定的改進(jìn)；測(cè)試儀器設(shè)備的研制也取得了重大突破，形成了比較完善的測(cè)試系統(tǒng)，并逐步由手動(dòng)測(cè)試到自動(dòng)測(cè)試；EMC專(zhuān)用測(cè)試構(gòu)件也隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐步升級(jí)。目前軍品EMC測(cè)試已成為非常規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。50發(fā)達(dá)國(guó)家已率先向EMC技術(shù)的新階段—系統(tǒng)設(shè)計(jì)法階段發(fā)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)法是指電子設(shè)備或系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，運(yùn)用電磁場(chǎng)理論分析和計(jì)算方法以及相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的電磁環(huán)境，在電性能和EMC同步設(shè)計(jì)中對(duì)EMC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行剪裁，根據(jù)預(yù)估的電磁環(huán)境下達(dá)設(shè)備、分系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)指標(biāo)，使設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。美國(guó)波音飛機(jī)公司聲稱(chēng)按EMC預(yù)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有90%以上可以直接達(dá)到電磁兼容。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）承擔(dān)EMC測(cè)試設(shè)備的計(jì)量及場(chǎng)強(qiáng)量值校準(zhǔn)，對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，并開(kāi)展對(duì)噪聲射頻干擾的仲裁工作。美國(guó)國(guó)防部馬里蘭州的“EMC分析中心”負(fù)責(zé)向各軍種提供所需的電磁環(huán)境數(shù)據(jù)和快速分析。EMC試驗(yàn)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了將測(cè)試數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)新的設(shè)計(jì)的飛躍。51

在現(xiàn)代軍事電子信息裝備建設(shè)中典型的問(wèn)題就是系統(tǒng)集成中的電磁兼容問(wèn)題。在發(fā)達(dá)國(guó)家提出的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)慨念——網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)也明確提出電磁兼容的利用。美國(guó)在GIG——GlobalInformationgrid中也強(qiáng)調(diào)：存在3個(gè)L與4個(gè)W之間的矛盾問(wèn)題三個(gè)限制：ThreeLimit（Itisfinite）：Time、Room、Frequencyresources四個(gè)W：Whom、When、Where、What52

在國(guó)外EMC測(cè)試分析技術(shù)與儀器系統(tǒng)領(lǐng)域：

典型的有美國(guó)的AGILENT公司提供的EMI測(cè)試系統(tǒng)MR2300系列、84115/82105/E7400A系列EMI/EMC測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試頻率范圍覆蓋9KHz-26.5GHz；R&S作為最大的EMC測(cè)試儀器制造商可以為EMC實(shí)驗(yàn)室提供全套EMC測(cè)試系統(tǒng)，占有很高的份額。

瑞士的Schaffner公司EMC抗擾度測(cè)試系統(tǒng)

此外還有美國(guó)TEK、AR、LINGGREN、EMC公司、日本SANKI、瑞典等多家公司推出了多種電磁兼容抗擾性測(cè)試分析系統(tǒng)。美國(guó)TRW、McDonal、Sognatron等公司以及俄羅斯還推出了針對(duì)軍用航空、航天等裝備系統(tǒng)的電磁兼容分析軟件。

532、

國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

與國(guó)外相比，我國(guó)開(kāi)展EMC工作較晚，但近幾年發(fā)展很快，陸續(xù)頒布了一些EMC設(shè)計(jì)要求、測(cè)試方法等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)美軍標(biāo)MIL-STD-463/461/462/469等分別制定了GJB72/151/152等標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，但與實(shí)際需求相比，具體的設(shè)計(jì)規(guī)范仍很缺乏。尤其是復(fù)雜的軍事電子信息裝備中多制式電子設(shè)備系統(tǒng)集成的電磁兼容技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比存在比較明顯的差距。此外，各部門(mén)的電磁兼容技術(shù)發(fā)展水平與應(yīng)用水平很不平衡，甚至標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一，信息產(chǎn)業(yè)、航天航空、中船舶等部門(mén)開(kāi)展較早，但不少部門(mén)應(yīng)用水平與技術(shù)發(fā)展要求不相適應(yīng)。54

電磁兼容工作滲透到每一個(gè)電氣電子系統(tǒng)及設(shè)備中，只有通過(guò)總體設(shè)計(jì)層次的統(tǒng)一管理協(xié)調(diào)，才能解決電磁兼容性問(wèn)題。盡管?chē)?guó)內(nèi)很多部門(mén)都建立了較為先進(jìn)的電磁兼容檢測(cè)中心或?qū)嶒?yàn)室，但長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)電磁兼容基礎(chǔ)理論與技術(shù)沒(méi)有投入足夠的人力物力做深入的研究，很多經(jīng)驗(yàn)往往不能很好地積累、提高和推廣，形成不了設(shè)計(jì)規(guī)范，EMC設(shè)計(jì)更多是在低水平重復(fù)，這種局面有待改變。此外，國(guó)內(nèi)在電磁屏蔽室、開(kāi)闊實(shí)驗(yàn)場(chǎng)、電波暗室等EMC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方面，如TEM、GTEM、WTEM，研究較深入，但國(guó)內(nèi)研制的的電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)與分析軟件（已研如飛機(jī)電磁兼容分析程序）較少，被測(cè)電子信息裝備規(guī)模較小。

55四、EMC技術(shù)的全球發(fā)展趨勢(shì)從技術(shù)發(fā)展層面看，EMC技術(shù)主要是研究減少EMI、改進(jìn)抗擾性、評(píng)估人身安全性和維持電磁兼容環(huán)境的各種規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)化。它幾乎涉及電能應(yīng)用如廣播、通訊、運(yùn)輸、電力、醫(yī)學(xué)等等所有領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)、便攜或體內(nèi)安裝信息設(shè)備、家用電器網(wǎng)絡(luò)的快速推廣應(yīng)用，老齡社會(huì)到來(lái)導(dǎo)致的智能傳輸系統(tǒng)以及植入醫(yī)療設(shè)備使用的增加，EMC技術(shù)也在發(fā)生變化以適應(yīng)社會(huì)的需求。由于EMC技術(shù)的目的是使設(shè)計(jì)符合有關(guān)的EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則，所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段EMC技術(shù)的全球發(fā)展趨勢(shì)是縮短產(chǎn)品更新?lián)Q代周期和降低價(jià)格。ＥＭＣ問(wèn)題對(duì)電子系統(tǒng)的而言面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)！561、

技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與ＥＭＣ

微處理器應(yīng)用的擴(kuò)展

高智能電子設(shè)備急增，在有限空間內(nèi)有太多的發(fā)射時(shí)如何解決？藍(lán)牙技術(shù)的大量使用

世界范圍內(nèi)有超過(guò)１２００家公司已經(jīng)接受了藍(lán)牙的操作規(guī)范。有超過(guò)四億臺(tái)設(shè)備使用藍(lán)牙。更高的工作頻率

手機(jī)—１Ｇ;藍(lán)牙—2.4Ｇ;衛(wèi)通—１０Ｇ;汽車(chē)?yán)走_(dá)—４０Ｇ.

頻率越高，波長(zhǎng)越短，更易穿透設(shè)備機(jī)箱的縫隙與開(kāi)孔。大型設(shè)備與系統(tǒng)

ＥＭＣ標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成功地制定了用于評(píng)定設(shè)備和小型系統(tǒng)的測(cè)試方法。但用于評(píng)定大型設(shè)備抗干擾度的標(biāo)準(zhǔn)方法還很困難。ＥＭC與公共安全電磁場(chǎng)的干擾可能造成電子系統(tǒng)的故障，帶來(lái)安全隱患；有意的ＥＭＩ可以破壞設(shè)備的正常工作，危及到公眾的人身安全

572、未來(lái)ＥＭＣ問(wèn)題的解決

保持標(biāo)準(zhǔn)的一致性新技術(shù)的預(yù)測(cè)高頻端的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試ＥＭ干擾和設(shè)備的功能安全大型系統(tǒng)的測(cè)試建立產(chǎn)品的ＥＭＣ標(biāo)準(zhǔn)ＥＭ防護(hù)指南58第四節(jié)電磁兼容測(cè)試的研究目標(biāo)與發(fā)展趨勢(shì)1、電磁兼容測(cè)試的基本模型2、電磁兼容測(cè)試的基本試驗(yàn)設(shè)備3、電磁兼容測(cè)試的基本保障條件4、電磁兼容測(cè)試的基本方法5、電磁兼容測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定6、系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間EMC特性與測(cè)試研究7、電磁兼容測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)（補(bǔ)充）8、裝備系統(tǒng)的預(yù)測(cè)試9、電磁加固技術(shù)研究（補(bǔ)充）591、電磁兼容測(cè)試的基本模型

干擾源特性研究；電磁干擾傳播特性研究，裝備系統(tǒng)的傳導(dǎo)干擾與輻射干擾模型；敏感設(shè)備抗干擾性能研究；

2、電磁兼容測(cè)試的基本試驗(yàn)設(shè)備

電磁干擾測(cè)量

電磁敏感度測(cè)量設(shè)備與EMC相關(guān)的測(cè)試603、電磁兼容測(cè)試的基本保障條件

EMC實(shí)驗(yàn)室的基本要求

屏蔽暗室設(shè)計(jì)要求

GTEM橫電磁波傳輸小室

EMC開(kāi)闊實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地4、電磁兼容測(cè)試的基本方法

EMC測(cè)試準(zhǔn)備

傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試

輻射發(fā)射測(cè)試

傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試

輻射抗擾度測(cè)試

測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)

測(cè)試誤差分析615、電磁兼容測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定、修正與完善是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程。范例：

電磁輻射對(duì)醫(yī)院及醫(yī)療設(shè)備的影響——有些被干擾的設(shè)備可能直接涉及生命安全。例如：在加拿大曾對(duì)蒙特利爾(Montreal)市區(qū)的五所醫(yī)院(蒙特利爾兒童醫(yī)院、蒙特利爾總醫(yī)院、Jewish總醫(yī)院、維多利亞皇家醫(yī)院、圣瑪麗醫(yī)院)室內(nèi)及室外共39個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量了30一1000MHz的電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)。并用兩種方法計(jì)算了場(chǎng)強(qiáng)。各種電磁輻射源(包括調(diào)頻及電視廣播發(fā)射在內(nèi))對(duì)這39個(gè)測(cè)點(diǎn)的電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)均低于3V／m，只有一所醫(yī)院的一個(gè)頻點(diǎn)除外。因而，3v／m為加拿大醫(yī)療器械規(guī)定的電磁輻射抗擾度電平。62范例：脈沖群抗擾度試驗(yàn)的新老標(biāo)準(zhǔn)的不同電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案已經(jīng)頒布）

IEC61000-4-4-1995——GB/T17626.4-1998

抗擾度試驗(yàn)中選用最多，同時(shí)也是比較難于通過(guò)的一個(gè)試驗(yàn)，亦是試驗(yàn)人員、產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員議論最多的一項(xiàng)試驗(yàn)——試驗(yàn)的重復(fù)性和可比性差

新標(biāo)準(zhǔn)草案的嚴(yán)酷度要高于原先的標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)頻率增大，單位時(shí)間內(nèi)的脈沖密集程度增加。重復(fù)頻率提高注入能量不變。5kHz100kHz脈沖群的持續(xù)時(shí)間從15ms縮減到0.75ms

脈沖總量仍為75個(gè)，但單位時(shí)間內(nèi)的脈沖密集程度增加。

關(guān)鍵點(diǎn)：對(duì)脈沖群試驗(yàn)的故障機(jī)理解釋為是干擾脈沖對(duì)線路結(jié)電容的充電，脈沖頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)越多，對(duì)結(jié)電容的電荷積累也越快，越容易達(dá)到線路出錯(cuò)的閾限。補(bǔ)充636、系統(tǒng)內(nèi)、系統(tǒng)間EMC特性研究和EMC測(cè)試研究

對(duì)于復(fù)雜電子信息裝備，系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)依據(jù)嚴(yán)密的理論分析與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)裝備系統(tǒng)電子信息裝備的時(shí)間、空間與頻譜構(gòu)成制定合理的電磁兼容準(zhǔn)則，并有針對(duì)性的運(yùn)用，科學(xué)預(yù)測(cè)，優(yōu)化電磁兼容設(shè)計(jì).

在設(shè)備特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究電磁兼容測(cè)試方法、測(cè)試平臺(tái)與分析技術(shù)，重點(diǎn)解決電子信息裝備系統(tǒng)集成聯(lián)調(diào)干擾信號(hào)的綜合測(cè)試與診斷,抑制傳導(dǎo)、耦合與輻射干擾問(wèn)題。647、電磁兼容測(cè)試的發(fā)展趨勢(shì)

——虛擬暗室的測(cè)試?yán)碚摷皯?yīng)用

在有背景噪聲的情況下，能快速、精確測(cè)量電磁輻射。能將普通工作環(huán)境中的背景噪聲進(jìn)行“凈化”，創(chuàng)建出一個(gè)虛擬暗室（VirtualChamber?）的環(huán)境，從而進(jìn)行電磁兼容預(yù)兼容測(cè)試，亦可進(jìn)行全兼容測(cè)試（傳導(dǎo)和發(fā)射）；

能夠準(zhǔn)確定位電磁干擾源，排除EMI問(wèn)題，解決電子設(shè)備尤其是大型設(shè)備或無(wú)法搬動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)的電磁兼容測(cè)試問(wèn)題。

658、裝備系統(tǒng)的預(yù)測(cè)試

以傳導(dǎo)探測(cè)與輻射近場(chǎng)探測(cè)為主，遠(yuǎn)場(chǎng)為輔。針對(duì)預(yù)警機(jī)等多制式、多協(xié)議、多電子設(shè)備系統(tǒng)集成中的EMC問(wèn)題，在研究相應(yīng)系統(tǒng)級(jí)EMC規(guī)范的基礎(chǔ)之上研制EMC綜合自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；同時(shí)通過(guò)通用接口總線、RS422、網(wǎng)絡(luò)等通信接口，與電子信息裝備系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與故障診斷系統(tǒng)等構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。由于電磁兼容是抗電磁騷擾的擴(kuò)展與延伸，它研究的重點(diǎn)則是設(shè)備或系統(tǒng)的非預(yù)期效果和非工作性能，非預(yù)期發(fā)射和非預(yù)期響應(yīng)，而在分析騷擾的迭加和出現(xiàn)概率時(shí)，還需按最不利的情況考慮，即所謂“最不利原則”，這些都比研究設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能復(fù)雜得多。669、電磁加固技術(shù)研究電磁加固技術(shù)研究.doc1）現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電磁暴露的定量評(píng)估

2）電磁能量耦合途徑的定量分析

3）軍事系統(tǒng)及裝備的抗電磁打擊能力評(píng)估

4）特定系統(tǒng)或裝備的電磁加固效能分析

5）新型電磁加固材料及器件的研發(fā)

6）系統(tǒng)級(jí)的電磁兼容性預(yù)測(cè)理論研究

7）電磁輻射的生物效應(yīng)研究

8）特殊環(huán)境下電子系統(tǒng)及裝備的電磁兼容性認(rèn)證

67第五節(jié)電磁兼容的預(yù)測(cè)一、電磁兼容預(yù)測(cè)定義和意義定義：電磁兼容預(yù)測(cè)是指在設(shè)計(jì)階段通過(guò)計(jì)算的方法對(duì)電氣、電子元件、設(shè)備乃至整個(gè)系統(tǒng)的電磁兼容特性進(jìn)行分析。其發(fā)展伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電磁場(chǎng)計(jì)算方法、電路分析方法的發(fā)展而發(fā)展。目前已受到電磁兼容科研、工程技術(shù)人員越來(lái)越多的重視。68意義：過(guò)去由于缺乏強(qiáng)有力的計(jì)算工具，電磁兼容預(yù)測(cè)主要是采用解析法或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行粗略的估計(jì)。由于計(jì)算手段的局限性，工程中更多的是依賴(lài)對(duì)設(shè)備的電磁兼容測(cè)試來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，這樣做的最大弊端就是喪失了在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的可能性，造成產(chǎn)品研制時(shí)間和費(fèi)用的雙重浪費(fèi)。而電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù)正是在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的最有效手段。目前，已有不下20家公司推出了各種建模的商業(yè)化軟件。這些軟件的平臺(tái)是個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站，所用的數(shù)學(xué)方法幾乎包括了全部可用于電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的各種方法。得到的結(jié)果大多數(shù)以三維時(shí)域形式表示，也包括靜電場(chǎng)、表面通道以及串音與傳輸線模型等。由此可見(jiàn)電磁兼容分析預(yù)測(cè)的發(fā)展也是很迅速的。69二、電磁兼容預(yù)測(cè)的主題內(nèi)容

電磁兼容的基本內(nèi)容之一是各個(gè)電子電氣設(shè)備在同一空間中同時(shí)工作時(shí)，總會(huì)在它周?chē)a(chǎn)生一定強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，這些電磁場(chǎng)通過(guò)一定的途徑(輻射、傳導(dǎo))把能量耦合給其他的設(shè)備，使其他設(shè)備不能正常工作，同時(shí)這些設(shè)備也會(huì)從其他電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)中吸收能量，使自己不能正常工作。事實(shí)上，這種相互影響不僅存在于設(shè)備與設(shè)備之間，同時(shí)也存在于元件與元件之間，部件與部件之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，甚至存在于集成電路內(nèi)部。如果一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)在制造之前就能對(duì)它的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，改進(jìn)不合理的設(shè)計(jì)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)比把設(shè)備制造出來(lái)之后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題再加以改進(jìn)經(jīng)濟(jì)得多，因此，一個(gè)復(fù)雜設(shè)備、系統(tǒng)的研制必須進(jìn)行電磁兼容預(yù)測(cè)。70電磁兼容預(yù)測(cè)經(jīng)歷的三個(gè)發(fā)展階段：（1）問(wèn)題解決階段特點(diǎn)是：在電氣設(shè)計(jì)時(shí)未作統(tǒng)籌考慮，出現(xiàn)電磁干擾問(wèn)題時(shí)，再分析原因，尋找解決辦法。對(duì)于較為復(fù)雜的系統(tǒng)，如果沒(méi)有統(tǒng)一的考慮，出現(xiàn)干擾可能性極大，且不易分析原因所在，有時(shí)甚至無(wú)法解決干擾問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)或系統(tǒng)設(shè)計(jì)的失敗。（2）規(guī)范設(shè)計(jì)階段對(duì)系統(tǒng)、分系統(tǒng)、各部件、元器件制定一系列詳細(xì)的電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試，將電磁干擾的可能性降為最低。但由于沒(méi)有進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，不可避免地帶有一定的盲目性，指標(biāo)要求太低，可能導(dǎo)致電磁兼容設(shè)計(jì)失?。恢笜?biāo)要求太高，又會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。

（3）電磁兼容分析預(yù)測(cè)階段對(duì)系統(tǒng)、分系統(tǒng)、各部件、元器件電磁特性進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，合理分配各項(xiàng)指標(biāo)要求，并且在系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷地進(jìn)行修正和補(bǔ)充，使系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。這一階段的工作充分吸收了前兩個(gè)階段的優(yōu)點(diǎn)，能夠克服前面兩個(gè)階段的局限性，是目前電磁兼容技術(shù)的最高階段。71目前，電磁兼容預(yù)測(cè)一般在三個(gè)級(jí)別上進(jìn)行：

第一個(gè)級(jí)別是芯片的電磁兼容設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)。傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)一般不考慮電磁兼容問(wèn)題，當(dāng)芯片工作在低速或低頻時(shí)一般不會(huì)出現(xiàn)顯著的電磁兼容問(wèn)題。但當(dāng)芯片工作在高頻時(shí)，電磁兼容問(wèn)題十分突出，它直接影響到芯片的質(zhì)量，因此必須在設(shè)計(jì)芯片時(shí)就考慮電磁兼容問(wèn)題。第二個(gè)級(jí)別是部件的電磁兼容預(yù)測(cè)。例如印刷電路板、多芯線、驅(qū)動(dòng)器等電子電氣部件本身的電磁兼容預(yù)測(cè)，以及部件與部件之間的電磁兼容預(yù)測(cè)。第三個(gè)級(jí)別是系統(tǒng)的電磁兼容預(yù)測(cè)。這是對(duì)一個(gè)例如飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈、飛船等裝有多種復(fù)雜電子電氣設(shè)備的系統(tǒng)進(jìn)行的電磁兼容預(yù)測(cè)。72三、電磁兼容預(yù)測(cè)分類(lèi)

電磁兼容預(yù)測(cè)具有涉及領(lǐng)域廣、研究對(duì)象千差萬(wàn)別、預(yù)測(cè)方法多種多樣等特點(diǎn)。研究領(lǐng)域包括所有存在電氣、電子設(shè)備的場(chǎng)合，這樣對(duì)電磁兼容預(yù)測(cè)的分類(lèi)就變得很復(fù)雜，不過(guò)可從不同的角度得到相應(yīng)的分類(lèi)方法：按預(yù)測(cè)對(duì)象，可分為印制板級(jí)預(yù)測(cè)、部件級(jí)預(yù)測(cè)、分機(jī)級(jí)預(yù)測(cè)及系統(tǒng)級(jí)預(yù)測(cè)；從預(yù)測(cè)所用方法上可分為經(jīng)驗(yàn)法、解析法、數(shù)值法；或分為場(chǎng)的方法、路的方法、場(chǎng)路結(jié)合的方法等。以騷擾傳播途徑為主線、騷擾類(lèi)型為輔線，討論電磁兼容預(yù)測(cè)的分類(lèi)并介紹各自的特點(diǎn)。73例如：任何干擾的產(chǎn)生必然通過(guò)某種途徑由騷擾源耦合到敏感設(shè)備，按騷擾途徑可分為傳導(dǎo)類(lèi)騷擾、感應(yīng)類(lèi)騷擾和輻射類(lèi)騷擾。1．傳導(dǎo)騷擾傳導(dǎo)騷擾的耦合途徑是直接相通的電路，騷擾信號(hào)正是通過(guò)此通路由騷擾源耦合到敏感設(shè)備。主要有共地阻抗耦合及共源內(nèi)阻耦合兩種，一般采用路的方法予以分析。2．輻射騷擾輻射騷擾是指通過(guò)空間電磁場(chǎng)的耦合。根據(jù)頻率高低及騷擾源、敏感設(shè)備之間的距離又可分為近場(chǎng)騷擾和遠(yuǎn)場(chǎng)輻射騷擾。3．感應(yīng)騷擾在相互靠近的導(dǎo)體或回路之間亦會(huì)形成騷擾，按騷擾機(jī)理的不同可進(jìn)一步分為電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合。74(1)電場(chǎng)耦合

電場(chǎng)耦合是指當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體相互靠近時(shí)，一根導(dǎo)體上的電磁能量會(huì)對(duì)另一根導(dǎo)體產(chǎn)生影響，表現(xiàn)為電場(chǎng)交鏈耦合。耦合程度取決于導(dǎo)體的形狀、尺寸、周?chē)橘|(zhì)及相對(duì)位置，即兩導(dǎo)體之間的電容，故又稱(chēng)容性耦合。(2)磁場(chǎng)耦合

與電場(chǎng)耦合不同，磁場(chǎng)耦合是指：如果兩個(gè)導(dǎo)電回路之間存在磁通交鏈，當(dāng)其中之一流過(guò)電流時(shí)就會(huì)在另一回路上形成感應(yīng)電壓，此干擾電壓又在受害電路中產(chǎn)生干擾電流。耦合強(qiáng)弱取決于騷擾源頻率、強(qiáng)度及兩導(dǎo)電回路之間的互感等因素，故又稱(chēng)感性耦合。75四、電磁兼容預(yù)測(cè)內(nèi)容和方法電磁兼容預(yù)測(cè)的內(nèi)容主要包括：預(yù)測(cè)要素建模、建立預(yù)測(cè)方程、分級(jí)預(yù)測(cè)。建模和預(yù)測(cè)方程是預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，而分級(jí)預(yù)測(cè)則是按先粗后細(xì)、層層深入的原則進(jìn)行展開(kāi)這里僅進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。例如，收發(fā)系統(tǒng)間的干擾預(yù)測(cè)通常有五種方法：計(jì)算機(jī)計(jì)算方法人工計(jì)算方法經(jīng)驗(yàn)方法對(duì)比法縮尺模型試驗(yàn)方法76

第六節(jié)

電磁兼容測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

由于EMC測(cè)量結(jié)果可能決定一種產(chǎn)品是否可以推向市場(chǎng)，它起著類(lèi)似執(zhí)照的作用，人們稱(chēng)之具有法律效力?？梢?jiàn)，確保測(cè)量結(jié)果的公正性是非常重要的。EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)正是根據(jù)這種需要制定的。EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行EMC測(cè)量的技術(shù)依據(jù)。學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，了解它的物理意義，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的辦法操作，才能夠保證測(cè)量結(jié)果的正確性。這就要求人們必須解決測(cè)量過(guò)程中許多人為因素影響的技術(shù)問(wèn)題。771．標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的區(qū)別在于，標(biāo)準(zhǔn)是一般性準(zhǔn)則，由它可以導(dǎo)出各種規(guī)范。而規(guī)范則是一個(gè)包含詳細(xì)數(shù)據(jù)，必須按合同遵守的文件。其主要內(nèi)容可以歸納為四部分，即：(1)規(guī)定名詞術(shù)語(yǔ)；(2)規(guī)定電磁發(fā)射和敏感度的極限值；(3)規(guī)定統(tǒng)一的測(cè)試方法；(4)規(guī)定電磁兼容性控制方法或設(shè)計(jì)規(guī)范。78

目前，世界各國(guó)的電磁兼容性民用標(biāo)準(zhǔn)都通過(guò)國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)推薦的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，而軍用標(biāo)準(zhǔn)通用美國(guó)的軍用標(biāo)準(zhǔn)Mil-STD-460系列標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也已正式頒布和實(shí)施的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。美國(guó)軍用電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范包括電磁兼容性控制方法的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備和系統(tǒng)性能的標(biāo)準(zhǔn)、危害和防危害的標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的手冊(cè)等。792．標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的特點(diǎn)

電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范表示的概念是：如果每個(gè)部件或設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，則設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容性就能得到保證。由于電磁兼容性問(wèn)題主要研究與處理設(shè)備或系統(tǒng)的非設(shè)計(jì)性能和非工作性能，例如發(fā)射機(jī)的非預(yù)期發(fā)射、接收機(jī)的非預(yù)期響應(yīng)、天線在非預(yù)期方向的輻射以及非指定的傳播路徑等。顯然，電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍主要是強(qiáng)調(diào)設(shè)備和系統(tǒng)的非預(yù)期特性方面，并采用相應(yīng)的詞句描述。在使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范時(shí)，需注意的一個(gè)重要參數(shù)是電磁干擾安全裕度。另外，考慮到不同的測(cè)試方法會(huì)得到不同的電磁發(fā)射和敏感度極限值，因而在制訂標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范時(shí)，必須對(duì)測(cè)試方法和極限值同時(shí)作出規(guī)定。80

3．標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展趨向

由于電子、電氣的新設(shè)備和新技術(shù)不斷出現(xiàn)，而現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范都屬基礎(chǔ)性的，其適用性日益變差，所以，修改、補(bǔ)充和完善電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范已顯得十分必要了。標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展是把設(shè)備、系統(tǒng)分為不同的類(lèi)別，然后按類(lèi)制訂相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，以體現(xiàn)出它們的差異。除此之外，擬減少所允許的電磁發(fā)射極限值和敏感度極限值之間的范圍，這樣既可保證足夠的安全裕度，又能降低費(fèi)效比。從目前國(guó)外對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的修改趨向來(lái)看，還有將電磁發(fā)射極限值放寬而將敏感度極限值變嚴(yán)的趨勢(shì)，這是出于對(duì)敏感設(shè)備易受發(fā)射機(jī)的基波、諧波產(chǎn)生的高場(chǎng)強(qiáng)干擾影響的緣故。尚在探討之中。81

4．電磁發(fā)射和敏感度極限值的單位

在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中，電磁發(fā)射和敏感度極限值分窄帶和寬帶兩種表示方法。寬帶測(cè)量是以每單位帶寬表示的，而窄帶測(cè)量是在單個(gè)頻率上進(jìn)行的。輻射發(fā)射與敏感度測(cè)量一般用場(chǎng)強(qiáng)表示，而傳導(dǎo)發(fā)射與敏感度測(cè)量是用電壓或電流表示的。82電子產(chǎn)品種類(lèi)繁多，按用途分為三大類(lèi)：

按工業(yè)、科學(xué)，醫(yī)療、家用或類(lèi)似用途的要求設(shè)計(jì)，并用于產(chǎn)生或局部使用無(wú)線電頻率能量的設(shè)備或裝置統(tǒng)稱(chēng)工科醫(yī)類(lèi)；

用于接收來(lái)自外部源的數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行某些處理，并提供數(shù)據(jù)輸出的設(shè)備均稱(chēng)為信息技術(shù)類(lèi)設(shè)備；

用于軍事目的的設(shè)備稱(chēng)為軍用產(chǎn)品。

EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)多種多樣。首先分為軍用標(biāo)準(zhǔn)、民用標(biāo)準(zhǔn)。民用標(biāo)準(zhǔn)又可細(xì)分為許多種類(lèi)，有關(guān)于電磁干擾測(cè)量的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，也有一些關(guān)于系列標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)方法與要求的通用標(biāo)準(zhǔn)，有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定某類(lèi)產(chǎn)品的特殊EMC要求(包括詳細(xì)的測(cè)量程序)等，稱(chēng)作產(chǎn)品類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。83使用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)很多。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備的測(cè)試能力也很強(qiáng)。目前按軍標(biāo)配備的實(shí)驗(yàn)室，也能完成某些民用產(chǎn)品的某些EMC指標(biāo)測(cè)量。同樣按民標(biāo)配備的EMC實(shí)驗(yàn)室也能執(zhí)行某些軍標(biāo)的測(cè)試。

作為測(cè)試技術(shù)人員要弄清被測(cè)產(chǎn)品（EUT）屬于哪類(lèi)產(chǎn)品，它應(yīng)執(zhí)行哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試前應(yīng)該了解該測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)涵。

作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師應(yīng)該了解自己開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)該按著哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。84

例如，一臺(tái)腎結(jié)石粉碎機(jī)要進(jìn)行EMC檢測(cè)，應(yīng)按“GB4824--1996”《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(1SN)射頻設(shè)備電磁騷擾特性的測(cè)量方法和限值》進(jìn)行測(cè)量；新研制的電動(dòng)玩具準(zhǔn)備推向市場(chǎng)，必須按照“GB4343--1995”《家用或類(lèi)似用途電動(dòng)、電熱器具、電動(dòng)工具及類(lèi)似電器無(wú)線電干擾特性測(cè)量方法和允許值》進(jìn)行測(cè)量。一臺(tái)雷達(dá)發(fā)射機(jī)在裝車(chē)之前，必須嚴(yán)格按照GJBl52A--1997《軍用設(shè)備、分系統(tǒng)電磁發(fā)射和電磁敏感度測(cè)量》進(jìn)行測(cè)量等。85(2)每個(gè)EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)都包括許多測(cè)試項(xiàng)目。具體EUT應(yīng)該執(zhí)行EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的哪些測(cè)試項(xiàng)目，它的物理含義是什么，是測(cè)試前應(yīng)該弄清楚的。

以雷達(dá)發(fā)射機(jī)為例，依據(jù)GJBl51A—1997，一般要進(jìn)行以下項(xiàng)目的測(cè)試：CEl0210kHz-10MHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量；CSl0125Hz-50kltz電源線傳導(dǎo)敏感度測(cè)量；CSll410kHz—400MHz電纜束注入傳導(dǎo)敏感度測(cè)量；REl0210kHz—18GHz殼體和所有電纜的輻射發(fā)射測(cè)量?！渌?xiàng)目依專(zhuān)業(yè)技術(shù)條件和具體情況而定。86

以REl02為例說(shuō)明其物理意義。它是指EUT在終端接匹配負(fù)載的情況下，設(shè)備機(jī)箱和各種連線上的射頻泄漏。具體分析如下：假設(shè)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)滿足基本功能要求。實(shí)際測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在很寬的頻帶范圍內(nèi)產(chǎn)生了一些不希望的發(fā)射，包括帶外發(fā)射(在發(fā)射機(jī)頻帶附近，由于調(diào)制引起的頻譜展寬)、諧波發(fā)射(指發(fā)射機(jī)載波頻率整數(shù)倍的頻率上的發(fā)射)、分諧波發(fā)射(由倍頻原理設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī)上常常出現(xiàn)成整數(shù)倍小于載波頻率的頻率上的發(fā)射。)、寄生發(fā)射(由于發(fā)射機(jī)振蕩或放大級(jí)內(nèi)存在寄生耦合，使發(fā)射機(jī)產(chǎn)生自激導(dǎo)致的發(fā)射)、組合發(fā)射(由載波頻率或諧波頻率在非線性組件上產(chǎn)生的附加發(fā)射)、互調(diào)發(fā)射(由載波頻率或諧波頻率與外界電磁場(chǎng)作用，在高頻電路非線性組件上產(chǎn)生的發(fā)射)及各種噪聲發(fā)射等。依EMC要求看，所有這些不希望有的發(fā)射的總和不能超過(guò)一定量，在EMC標(biāo)準(zhǔn)中用極限值表示，也稱(chēng)限制線，即在一個(gè)指定頻率范圍內(nèi)的電平分布。87

(3)EMC測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)量方法，實(shí)際工作中要嚴(yán)格按照規(guī)定操作。仍以REl02為例，在對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)擺放時(shí)，要注意將所有互連電纜朝向EMI測(cè)試接收機(jī)，電纜位置必須模擬真實(shí)使用情況，電纜應(yīng)該是工程用的真實(shí)電纜，至少參試件類(lèi)型與真實(shí)電纜相同，這樣的測(cè)量結(jié)果才接近真實(shí)情況。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)量設(shè)備有具體描述。例如要測(cè)量REl02需要如下測(cè)量設(shè)備：測(cè)量接收機(jī)；數(shù)據(jù)記錄裝置；天線：包括三種天線，以覆蓋所需頻段；信號(hào)發(fā)生器，供校準(zhǔn)用；短棒輻射器；電容器10pF；LISN(電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò))。88電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系

按照不同電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容測(cè)試中的不同地位，可分為四級(jí)，分別是：

（1）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)——不涉及具體的產(chǎn)品，僅就現(xiàn)象、環(huán)境、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)儀器和基本試驗(yàn)配置等給出定義及詳細(xì)描述。這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不給出指令性的限值，以及對(duì)產(chǎn)品性能的直接判據(jù)，但它是編制其他各級(jí)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

GB4365《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》

GB/T6113《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》

GB/T6113.2《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范和測(cè)量方法

第二部分：騷擾和抗擾度測(cè)量方法》

GB/T1