電磁兼容的測量/干擾源類型/耦合途徑

電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)和能力， 即該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致不允許的降級(jí)；也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致不允許的降級(jí)。 這個(gè)定義的前一半體現(xiàn)的是設(shè)備的電磁干擾（EMI） 特性，即不對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，不對(duì)環(huán)境構(gòu)成電磁污染；后一半體現(xiàn)的是設(shè)備的電磁敏感（EMS） 特性， 即不受其他設(shè)備的電磁干擾，不對(duì)電磁環(huán)境產(chǎn)生敏感反應(yīng)。 符合電磁兼容的不同電子設(shè)備可以在一起正常工作，它們是相互兼容的， 否則就是不兼容的。

電磁兼容有時(shí)又稱作電磁兼容性，某些場合兩者通用，但是顯然電磁兼容含義更廣，電磁兼容性更偏重于從性能方面描述。

電磁兼容測量

電磁兼容測量是指利用儀器與設(shè)施等手段對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)電磁兼容狀態(tài)進(jìn)行的測量。電磁兼容測量是獲取設(shè)備、系統(tǒng)電磁兼容性能數(shù)據(jù)的最直接手段，也是掌握設(shè)備、系統(tǒng)電磁兼容性能、進(jìn)行電磁兼容維護(hù)的基礎(chǔ)。電磁兼容測量也指電磁兼容測試、電磁兼容試驗(yàn)等。 電磁兼容測量主要是通過測量電子設(shè)備和系統(tǒng)內(nèi)部電路中的電流或者是空間的電磁波，圍繞構(gòu)成電磁干擾的三要素，即電磁干擾源、 耦合通道和敏感設(shè)備來研究的。

圖1-1 電磁干擾三要素

產(chǎn)生電磁干擾的方式和途徑不一，其中電磁輻射、傳導(dǎo)是產(chǎn)生電磁干擾的主要電磁活動(dòng)方式或途徑。 有的電磁干擾既以輻射方式也以傳導(dǎo)方式傳播。為了分析研究電磁干擾的性質(zhì)、 影響等，必須確定電磁干擾的空間、時(shí)間、頻率、能量、信號(hào)形式等特性。因此通常采用以下參數(shù)描述電磁干擾：頻率、電平、波形、出現(xiàn)率、極化、方向等。這些特性與電磁干擾三要素密切相關(guān)。電磁干擾可以存在，三個(gè)要素缺一不可，因此只要消除其中任何一個(gè)要素，就解決了電磁干擾問題，如圖 1-2 所示。

圖1-2 基于三要素的電磁干擾控制

處理電磁干擾時(shí)最重要的是從以下五點(diǎn)入手：

頻率： 產(chǎn)生干擾的頻率是什么

強(qiáng)度： 電磁干擾有多強(qiáng)， 引起的后果多嚴(yán)重

時(shí)間： 是連續(xù)的還是只存在一定時(shí)間段

阻抗： 干擾源和敏感設(shè)備阻抗多大， 兩者之間傳輸電路阻抗多大

尺寸： 輻射體幾何尺寸多大， 傳輸線路多長

需要注意頻率越高越可能是輻射耦合， 頻率越低越可能是傳導(dǎo)耦合。

干擾源類型

一般來說電磁干擾按照來源分為內(nèi)部干擾和外部干擾兩大類， 分別列于表1-1 和表 1-2。 外部干擾源包括自然干擾源和人為干擾源。

自然干擾源主要來源于大氣層的天電噪聲、 地球外層空間的宇宙噪聲。 自然干擾源既是地球電磁環(huán)境的基本要素組成部分， 又是對(duì)無線電通訊和空間技術(shù)造成干擾的干擾源。 自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾， 也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。

人為干擾源是有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾， 其中一部分是專門用來發(fā)射電磁能量的裝置， 如廣播、 電視、 通信、 雷達(dá)和導(dǎo)航等無線電設(shè)備， 稱為有意發(fā)射干擾源。 另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射， 如交通車輛、 架空輸電線、 照明器具、 電動(dòng)機(jī)械、 家用電器以及工業(yè)、 醫(yī)用射頻設(shè)備等等。 因此這部分又稱為無意發(fā)射干擾源。

各類干擾的性質(zhì)千差萬別， 表 1-3 列舉了幾類干擾的特征。

電磁干擾耦合途徑

任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑。 通常認(rèn)為電磁干擾耦合有傳導(dǎo)和輻射兩種方式， 具體分類示于表 1-4。 因此從被干擾的敏感器來看， 干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射（空間） 耦合兩大類， 如圖 1-3 所示。

傳導(dǎo)耦合必須在干擾源和敏感器之間有完整的電路連接， 干擾能量沿著連接電路傳遞到敏感器， 發(fā)生干擾現(xiàn)象。 傳輸電路可包括導(dǎo)線、 設(shè)備導(dǎo)電構(gòu)件、 供電電源、 公共阻抗、 接地板、 電阻、 電感、 電容和互感元件等。輻射耦合是通過介質(zhì)以電磁波的形式傳播， 干擾能量按電磁波規(guī)律向周圍空間發(fā)射。 常見的輻射耦合有三種： 甲天線發(fā)射的電磁波被乙天線接受， 稱為天線耦合； 空間電磁場經(jīng)導(dǎo)線感應(yīng)而耦合， 稱為場線耦合； 空間電磁場經(jīng)孔縫感應(yīng)而耦合， 稱為孔縫耦合。

實(shí)際工程中， 設(shè)備間發(fā)生干擾通常包含許多種途徑的耦合。 多種途徑耦合同時(shí)存在， 反復(fù)交叉， 共同產(chǎn)生干擾， 使電磁干擾變得難以控制。

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