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电磁兼容研究的内容
作者:  日期:2017-01-13  浏览次数:1743次  来源:
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       电磁兼容的研究是围绕构成电磁干扰的三要素进行的。其三要素即干扰源、干扰传输途径和干扰接收器。研究干扰产生的机理、干扰源的发射特性以及如何抑制干扰的发射;研究干扰以何种方式、通过什么途径传输的,以及如何切断这些传输通道;研究干扰接收器对干扰产生何种响应以及如何提高接收器的抗干扰能力即敏感度。围绕这些问题可把电磁兼容的研究内容粗略的分为以下几大类。
       1、干扰源的研究
       干扰产生的原因包括:各种放电产生的噪声,金属接触面之间产生的噪声,过渡现象即电压电流的瞬时变化产生的噪声,无用信号产生的干扰,信号反射引起的干扰,强电磁辐射源及脉冲产生的干扰等等。通常
       干扰源通常分为自然干扰源和人为干扰源。自然干扰源是自然界本身产生的,例如主要由雷电引起的大气噪声,由磁暴引起的太阳噪声和来自银河系统的宇宙噪声等,它对无线电通信广播会产生相当大的影响,下雨时发生的雷电还可能直接危害电子设备的安全。人为干扰主要由人们制造的各种电气电子设备产生,这里指的是无意识的干扰,至于为达到某种目的而施放的有意识干扰,例如电子对抗等则不属于电磁兼容的研究领域。我们通常使用如静电放电发生器、雷击浪涌发生器等信号发生器模拟干扰源。
       2、传输途径的研究
       干扰主要通过空间辐射和导线传导方式从干扰源传输到干扰接收器的。当两者间的距离与波长相比较大时,例如研究系统间的兼容问题时,干扰以电磁波的形式传播,因此干扰电波的传播特性也是研究的内容之一。当两者间的距离与波长相比较小时,干扰的传输可看成是近场感应,即电场耦合或磁场耦合,主要讨论线与线、机壳与机壳、天线与天线和场与导线、机壳、天线间的耦合问题。
       干扰的传导主要讨论通过电源线、控制线、信号线和其他金属体传输的共模干扰和差模干扰,还讨论由于不同设备使用公共电源或公共地线所产生的共阻抗干扰。
       3、干扰接收器的研究
       干扰接收器在受到干扰侵入后会降低其性能或产生误动作,甚至危及其安全,该部分主要研究接收器对干扰的响应以及与抗干扰能力有关的指标。接收器的规模根据研究层次不同可以是系统、分系统、设备、印刷电路板和各种元器件。所有发射电磁能量的设备在一定的条件下都可以成为干扰源,有时它们也可能是干扰接收器。
       4、电磁干扰抑制技术的研究
       屏蔽、滤波、接地是三项最基本的干扰抑制技术。
       (1)屏蔽主要用于切断通过空间辐射的干扰的传输途径,根据其性质可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽。屏蔽体可能很小,如元件的屏蔽壳,也可能很大,例如屏蔽室。衡量屏蔽的还坏,采用屏蔽效能这一指标。屏蔽问题主要研究各种材料、结构及各种形状的屏蔽体的屏蔽效能以及屏蔽体的设计。
       (2)滤波技术用来抑制沿导线传输的传导干扰。该技术主要研究滤波电路的设计和装置的设计。
       (3)接地除了提供设备的安全保护地以外,还提供了设备运行必须的信号参考地。该技术主要研究如何正确的布置地线以及接地体的设计等。搭接是实现接地的实际技术,如何减小搭接电阻也是接地需要研究的问题之一。
       屏蔽、接地和滤波主要用来切断干扰的传输途径。从广义上看电磁干扰的抑制还应包括抑制干扰源的发射和提高敏感期的抗干扰能力。但由于干扰源和敏感器种类繁多,功能不同,其控制技术已延伸到其他学科领域。
       5、测试技术的研究
       对电磁兼容性测试的研究是非常重要的,它贯穿于电磁兼容性实施的各种阶段,主要对测试方法、测试仪器设备和测试场所进行研究。
       测试方法包括干扰源的辐射发射和传导发射特性的测试,干扰接收器的辐射敏感度和传导敏感度的测试。由于干扰源和接收器种类繁多,用途不一,有军用民用,所占频带很宽,从吉赫兹到几十赫兹,所以对测试方法必须分频段并根据用途归类进行研究。
       电磁兼容性测试使用的专门仪器通常有干扰场强测试仪、带预选器准峰值适配器的频谱分析仪、数字或模拟存储示波器等,用于进行干扰的频域和时域测量。由于绝大部分人为干扰都是脉冲性的宽带干扰,所以要求这些仪器具有良好的脉冲响应。与这些仪器配合使用的专用设备有各种天线、探头、功率吸收钳、人工电源网络、各种脉冲群模拟器等。这些仪器设备的研制、开发使用和自动测试网络的组建等是研究的主要内容。
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