隨著當(dāng)前電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子設(shè)備已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于人類生活的各個方面。隨著人類社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，電子設(shè)備的發(fā)展過程繼續(xù)以越來越快的速度進(jìn)行。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展必然導(dǎo)致周圍空間電磁場水平的不斷提高。電子設(shè)備不可避免地在不斷惡化的電磁環(huán)境中工作(EME)。因此，有必要提高電子設(shè)備在電磁環(huán)境中的適應(yīng)性，使其更好地工作。也就是說，對相應(yīng)的電磁兼容設(shè)計提出更可靠的解決方案，較大限度地抑制和消除空間的電磁干擾，使電子設(shè)備或系統(tǒng)與其他設(shè)備協(xié)同工作時，整個系統(tǒng)的任何部分的工作性能都不會變差或大大降低。目前，常用的電磁兼容設(shè)計技術(shù)包括屏蔽、濾波、合理接地和合理布局，在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著電子系統(tǒng)的集成和綜合，上述措施的應(yīng)用往往會與產(chǎn)品或系統(tǒng)的成本、質(zhì)量和功能要求相沖突，因此我們必須權(quán)衡利弊，研究較合理的措施來滿足電磁兼容性的要求。隨著新型導(dǎo)電屏蔽材料和技術(shù)方法的出現(xiàn)，電磁兼容設(shè)計技術(shù)也采取了新的措施。無論如何，電磁干擾抑制技術(shù)始終是電磁兼容科學(xué)中較活躍的研究課題。2電磁干擾的來源和傳播途徑2.1電磁干擾的來源各種形式的電磁干擾是影響電子設(shè)備電磁兼容性的主要因素。因此，了解其來源是電磁兼容設(shè)計的前提之一。一般來源分為內(nèi)部來源和外部來源。1.內(nèi)部干擾-電子設(shè)備中元件之間的相互干擾。(1)工作電源的分布電容和絕緣電阻引起的漏電干擾；(2)信號通過地線、電源和傳輸線的阻抗，或線間互感引起的干擾相互耦合；(3)設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部某些部件受熱產(chǎn)生的干擾，影響部件本身或其他部件的穩(wěn)定性；(4)大功率、高壓元件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其他元件產(chǎn)生的干擾。2.外部干擾-電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對線路、設(shè)備或系統(tǒng)的干擾。(1)外部高壓和電源通過絕緣泄漏干擾電子電路、設(shè)備或系統(tǒng)；(2)外部大功率設(shè)備在空間產(chǎn)生強(qiáng)磁場，通過互感耦合干擾電子電路、設(shè)備或系統(tǒng)；(3)空間電磁對電子電路或系統(tǒng)的干擾；(4)工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定，因電子電路、設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部元器件參數(shù)變化造成干擾；(5)工業(yè)電網(wǎng)供電的設(shè)備及電網(wǎng)電壓通過干式變壓器引起的干擾。2.2電磁干擾的傳播路徑1。當(dāng)干擾源的頻率較高，干擾信號的波長小于被干擾物體的結(jié)構(gòu)尺寸，或者干擾源與感受到干擾的人之間的距離為r /2時，干擾信號可以認(rèn)為是輻射場，它以平面電磁波的形式向外輻射電磁場能量，進(jìn)入被干擾物體的路徑。2.干擾信號通過絕緣支架(包括空氣)介質(zhì)，以泄漏和公共阻抗耦合的形式進(jìn)入被干擾的線路、設(shè)備或系統(tǒng)。3.干擾信號可以通過直接傳導(dǎo)進(jìn)入線路、設(shè)備或系統(tǒng)。3電磁干擾控制策略分析電磁兼容課題是在早期簡單抗干擾方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。兩者的目標(biāo)都是使設(shè)備和系統(tǒng)在共存環(huán)境下互不干擾，工作效率較大化。然而，有一個 #p#分頁標(biāo)題#e#

單純的抗干擾方法在抑制干擾的思路和方法上比較簡單或者膚淺，主要思路集中在如何盡量抑制干擾的傳播，所以工程技術(shù)人員處于被動地位，哪里有干擾，就要具體情況具體解決。當(dāng)然，有經(jīng)驗(yàn)的工程師也會采取預(yù)防措施，但這只是基于經(jīng)驗(yàn)的局部應(yīng)用，解決問題的方法也是簡單的對抗措施。電磁兼容技術(shù)在干擾控制策略上采取主動預(yù)防、統(tǒng)籌規(guī)劃、對抗與分流相結(jié)合的方針。電磁兼容控制是一個系統(tǒng)工程，在設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、使用和維護(hù)的各個階段都要充分考慮和實(shí)施，才能有效?？茖W(xué)先進(jìn)的電磁兼容項(xiàng)目管理是有效控制技術(shù)的重要組成部分。在控制方法中，除了眾所周知的抑制干擾傳播的技術(shù)，如屏蔽、接地、搭接、合理布線等。也可以采用回避和疏導(dǎo)技術(shù)，如空間方向分離、分頻和回避、濾波、吸收和旁路等。有時這些簡單巧妙的回避和疏導(dǎo)技術(shù)可以代替大質(zhì)量大體積的昂貴硬件措施，從而達(dá)到更好的抑制效果。在解決電磁干擾問題時，過去是在設(shè)備開發(fā)后期不兼容問題暴露出來后，進(jìn)行無源電磁兼容控制。這種情況應(yīng)該在2021-01-13盡量避免，電子設(shè)備的開發(fā)精度在不斷提高。因此，需要在設(shè)備設(shè)計初期進(jìn)行預(yù)測分析和設(shè)計，提前進(jìn)行詳細(xì)的論證和檢驗(yàn)計算，盡可能全面地規(guī)劃實(shí)施細(xì)則和步驟。相關(guān)系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計和可靠性設(shè)計，產(chǎn)品的可維護(hù)性，基本功能結(jié)構(gòu)設(shè)計，產(chǎn)品的軟硬件設(shè)計綜合考慮，同步進(jìn)行。只有這樣，才能較大限度地減少電磁干擾，實(shí)現(xiàn)更高層次的電磁兼容設(shè)計策略。總之，電磁兼容技術(shù)是現(xiàn)代并行工程的組成部分之一。4電磁兼容的可靠性設(shè)計方法4.1接地在任何系統(tǒng)中，電子設(shè)備的接地都是該設(shè)備電磁兼容設(shè)計中非常重要的問題。一般實(shí)際系統(tǒng)中的接地情況如圖1所示，其作用如下：(1)接地可以使整個電路系統(tǒng)的所有單元電路都有一個共同的參考零電位，保證電路系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作。(2)防止外部電磁場的干擾。將外殼接地可以使外殼上因靜電感應(yīng)而積累的大量電荷通過大地放電，否則這些電荷形成的高壓可能會引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電，造成干擾。此外，如果電路的屏蔽體選擇適當(dāng)?shù)慕拥兀部梢垣@得良好的屏蔽效果。(3)保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直擊雷的電磁感應(yīng)時，可以避免對電子設(shè)備的損壞。當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓由于絕緣不良或其他原因直接與外殼連通時，可以避免

操作人員得觸電事故發(fā)生。此外，很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連，當(dāng)機(jī)殼帶有110V或者220V電壓時，將可能發(fā)生致命危險。實(shí)際電子系統(tǒng)的接地示意圖總之，接地是抑制噪聲并防止干擾的主要方法之一。一般的接地可以理解為一個等電位點(diǎn)或等電位面，屬于電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊或其他高電壓可能造成的損壞或者工作人員的人身安全，電子設(shè)備的機(jī)殼和己方的金屬構(gòu)件等必須與大地相連界，而且接地電阻一般很小，不能超過規(guī)定值。4.2屏蔽屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體地講，就是用屏蔽體將電子元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們收到外界電磁場的影響。屏蔽體對來自導(dǎo)線、電纜、元部件以及電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以利用屏蔽體可以非常有效地減弱電磁干擾。屏蔽材料選擇的原則如下：（1）當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率（高電導(dǎo)率）的金屬材料中產(chǎn)生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。（2）當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導(dǎo)磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。（3）在某些特定場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的評比效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。4.3濾波正確而合理的濾波是解決電磁干擾的一個非常重要的技術(shù)方法。電磁干擾濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目標(biāo)的濾波器，常常分為信號線EMI濾波器、電源TMI濾波器、印制板Emi濾波器、反射Emi濾波器以及隔離EMI濾波器等幾類，這里主要分析一下前兩種濾波器的情況。線路板上的導(dǎo)線是較有效的接收和輻射天線，由于導(dǎo)線的存在，往往會使線路板上產(chǎn)生過強(qiáng)的電磁輻射。同時由于這些導(dǎo)線又能接收外部的電磁干擾，使得電路對干擾很敏感。針對這種情況使用信號濾波器是一種結(jié)局高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法。脈沖信號的高頻部分很豐富，這些高頻成分可以借助導(dǎo)線輻射，使線路板的輻射超標(biāo)。而信號濾波器的使用可以使脈沖信號的高頻成分大打減少，從而使線路板的輻射大大改善。電源線是電磁干擾傳入設(shè)備和傳出設(shè)備的主要途徑。通過電源線，電網(wǎng)上的干擾可以傳入設(shè)備，干擾設(shè)備的正常工作。同樣，設(shè)備的干擾也可以通過電源線傳到電網(wǎng)上，對網(wǎng)上其他設(shè)備造成干擾。為了防止這兩種情況的發(fā)生，必須在設(shè)備的電源入口處安裝一個低通濾波器，這個濾波器只容許設(shè)備的正常工作頻率通過，而對較高頻率的干擾有很大的損耗，從而達(dá)到了濾除高頻干擾的目的，這種濾波器即為電源線濾波器。當(dāng)然由于電源線上的干擾雖工作頻率的高低而不有所同，低頻時通常是差模干擾成分占多，而高頻時主要是共模干擾成分，因此設(shè)計電源線濾波器時又要仔細(xì)考慮并區(qū)別對待。4.4其他抑制干擾方法（1）正確地選擇無源器件實(shí)用的無源器件并不是“理想“的，其特性和理想的特性本身肯定是有差異的。實(shí)用的元件本身就是一個干擾源，因此正確地選用無源元件非常重要。應(yīng)當(dāng)充分利用這一特性對電磁干擾進(jìn)行抑制和防止。（2）恰當(dāng)設(shè)計電路有時候單純地采用屏蔽并不能很好地滿足抑制和防止干擾的要求，此時可以結(jié)合屏蔽并采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線電路中的兩根導(dǎo)線與連接到這兩根導(dǎo)線的所有電路，對地或?qū)ζ渌鼘?dǎo)線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導(dǎo)線所收到的干擾信號相等。這時的干擾信號噪聲由于是共態(tài)信號，可在負(fù)載上自行消失，除此之外，還有恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、整形電路、積分電路及選通電路等方法來抑制干擾。5一些典型電磁兼容性問題的解決由于電子技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，在人類社會的空間中無處不充斥著電磁波。在實(shí)際的電子設(shè)備應(yīng)用中，人們在研究抗干擾技術(shù)方面逐漸積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，不斷研究出許多實(shí)用的方法來消除電磁干擾。（1）汽車行業(yè)的電磁兼容實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：汽車工作時，電磁干擾相當(dāng)突出，嚴(yán)重時會影響電子儀表的指示精度甚至損壞電子元器件，因此汽車電子設(shè)備的電磁環(huán)境極為惡劣。技術(shù)人員采取了如下的措施來抑制電磁干擾：1)在汽車點(diǎn)火時，采用帶阻尼的屏蔽線作為點(diǎn)火線，可以很有效地減小產(chǎn)生的高頻輻射，從而減輕了汽車電氣噪聲對環(huán)境的污染。2)針對微電子技術(shù)在汽車上應(yīng)用時產(chǎn)生的電磁干擾問題，可以通過針對實(shí)際應(yīng)用情況設(shè)計出適當(dāng)?shù)臑V波電路和隔離電路，恰當(dāng)?shù)剡x擇元器件和安排電路系統(tǒng)，設(shè)置能量吸收回路等，從而使EMI被抑制到較小。（2）微機(jī)設(shè)備的軟件抗EMI措施微機(jī)設(shè)備是一個可編程控制裝置，通過合理的軟件編程可以支持和加強(qiáng)硬件的抗干擾能力。當(dāng)微機(jī)系統(tǒng)中隨機(jī)內(nèi)存即RAM主要用于測量和控制時數(shù)據(jù)的暫時存放，內(nèi)存空間較小，對存放的數(shù)據(jù)而言，若將采集到的幾組數(shù)據(jù)求平均值作為采樣結(jié)果，可以有效地避免采集時因干擾而破壞了數(shù)據(jù)的真實(shí)性；如果存放在隨機(jī)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)因干擾而丟失或者數(shù)據(jù)發(fā)生變化，可以在隨機(jī)內(nèi)存區(qū)設(shè)置檢驗(yàn)標(biāo)志，同時在隨機(jī)存儲器芯片的寫信號線上加觸發(fā)裝置，保證只在CPU寫數(shù)據(jù)時才發(fā)。另外，數(shù)字濾波程序、抗窄脈沖的延時程序、邏輯狀態(tài)的真?zhèn)闻袆e程序等，都屬于軟件抗干擾的有效措施。（3）高速電路板的電磁兼容設(shè)計EMI（電磁干擾）隨著電路速度的提高會變得越來越嚴(yán)重，同時告訴器件容易對干擾敏感，因此在高速電路板設(shè)計和調(diào)試的過程中，對EMC的設(shè)計要求往往都很高。通常的抑制高速電路板EMI的途徑為：電磁屏蔽、濾波、消除電流環(huán)路和在規(guī)定要求下盡可能降低器件的速度。尤其在消除高頻噪聲時必須注意以下原則：1)電源和地的統(tǒng)一和穩(wěn)定2)仔細(xì)考慮布線與合適地端接以消除反射和容性、感性串?dāng)_3)避免電流環(huán)路4)采用適當(dāng)?shù)腅MI濾波器6結(jié)語由于電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，并且各種干擾設(shè)備的輻射很復(fù)雜，要真正完全消除電磁干擾是不可能完成的任務(wù)。但是可以根據(jù)電磁兼容性的基本原理來采取許多措施較大限度地減小電磁干擾使之控制在系統(tǒng)可容納的范圍之內(nèi)，從而保證系統(tǒng)或設(shè)備良好的電磁兼容性。隨著EMC學(xué)科的日益發(fā)展，相信越來越多的抗EMI措施會涌現(xiàn)出來。針對不同的電子系統(tǒng)具體分析論證，一定可以總結(jié)出針對該系統(tǒng)的較有效較合適的EMC方案。#p#分頁標(biāo)題#e#