1.電磁兼容性的基本概念

電磁兼容性是一個(gè)新概念，它是抗干擾概念的擴(kuò)展和延伸。從初的設(shè)法防止射頻頻段內(nèi)的電磁噪聲、電磁干擾，發(fā)展到防止和對(duì)抗各種電磁干擾。進(jìn)一步在認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，把主動(dòng)采取措施抑制電磁干擾貫穿于設(shè)備或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的整個(gè)過(guò)程中。這樣才能保證電子、電氣設(shè)備和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電磁兼容性。

1. 1 電磁兼容性的概念

A、電磁噪聲與電磁干擾

電磁噪聲是指不帶任何信息，即與任何信號(hào)都無(wú)關(guān)的一種電磁現(xiàn)象。在射頻頻段內(nèi)的電磁噪聲，稱為無(wú)線電噪聲。由機(jī)電或其他人為裝置產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象，稱為人為噪聲。來(lái)源于自然現(xiàn)象的電磁噪聲，稱為自然聲。

電磁干擾則是指任何能中斷、阻礙，降低或限制通信電子設(shè)備有效性能的電磁能量。

由大氣無(wú)線電噪聲引起的，稱為天線干擾。

由銀河系的電磁輻射引起的，稱為宇宙干擾。

由輸電線、電網(wǎng)以及各種電子和電氣設(shè)備工作時(shí)引起的，稱為工業(yè)干擾。

B、電磁兼容

電磁兼容性是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中，按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力。它是電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)的一種重要的技術(shù)性能。其包括兩方面的含義：

① 設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)具有抵抗給定電磁干擾的能力，并且有一定的余量。

② 設(shè)備或系統(tǒng)不產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定限度的電磁干擾。

從電磁兼容性的觀點(diǎn)出發(fā)，電子設(shè)備或系統(tǒng)可分為兼容、不兼容和臨界狀態(tài)三種狀態(tài)：

IM=Pi-Ps(dB)

式中：IM -------電磁干擾余量

Pi-------干擾電平

Ps-------敏感度門(mén)限電平

當(dāng)Pi>Ps 即干擾電平高于敏感度門(mén)限電平時(shí),IM>0，表示有潛在干擾，設(shè)備或系統(tǒng)處于不兼容狀態(tài)

當(dāng)Pi<PS<0，

表示設(shè)備或系統(tǒng)處于兼容狀態(tài)

當(dāng)Pi=Ps 即干擾電平等于敏感度門(mén)限電平時(shí),IM=0，表示設(shè)備或系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)

1. 2 電磁兼容性常用術(shù)語(yǔ)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GJB—85《電磁干擾和電磁兼容性名詞術(shù)語(yǔ)》選擇一部分，供參考

① 一般術(shù)語(yǔ)

設(shè)備(Equipment)——作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行工作，并完成單一功能的任何電氣、電子或機(jī)電裝置。

分系統(tǒng)(Subsystem)——從電磁兼容性的角度考慮，下列任一狀態(tài)都可認(rèn)為是分系統(tǒng)。

a.作為單獨(dú)整體起作用的許多裝置或設(shè)備的組合，但并不要求其中的裝置或設(shè)備獨(dú)立起作用。

b.作為在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)其主要作用并完成單項(xiàng)或多項(xiàng)功能的許多設(shè)備或分系統(tǒng)的組合。

系統(tǒng)(System)——若干設(shè)備、分系統(tǒng)、專職人員及可以執(zhí)行或保障工作任務(wù)的技術(shù)的組合。

通信電子設(shè)備(Communication-electronic equipment)——在廣義上，只任何一種生產(chǎn)、發(fā)射、傳遞、獲得、接收、儲(chǔ)存、處理或應(yīng)用電子的電磁信息的裝置。

工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備(Industrial Scientific and Medical equipment)——將射頻能量用于工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療用途的輻射裝置，包括借助射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的裝置，但這類裝置不是也不應(yīng)作無(wú)線電通用。

傳輸線(Transmission line)——為電能或電磁能構(gòu)成一條從一處到另一處定向傳輸連續(xù)通路的器材裝置。

接地(Grounding)——a.將設(shè)備外殼、框架或底座接到物體或運(yùn)載工具的結(jié)構(gòu)上，以保它們同電位。

b.將電路或設(shè)備連接到大地或起到大地作用的、尺寸較大的導(dǎo)體上。

接大地(Carting)——使事物或運(yùn)輸工具的結(jié)構(gòu)（包括金屬蒙皮）與大地間實(shí)現(xiàn)良好的電氣連接，以確保它們與大地同電位的處理方法。

功率密度(Power density)——

a.在空間某點(diǎn)上坡印廷矢量的值。

b.在空間某點(diǎn)上電磁波的量值，用單位面積上的功率表示。

功率譜密度(Spectrum power density)——單位帶寬的功率密度。

② 噪聲與干擾

電磁噪聲(Electromagnetic noise)——與任何信號(hào)都無(wú)關(guān)的一種電磁現(xiàn)象。

自然噪聲(Natural noise)——由自由電磁現(xiàn)象產(chǎn)生的電磁噪聲。

人為噪聲(Man-made noise)——由機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生的電磁噪聲。

無(wú)線電噪聲(Radio noise)——射頻頻段的電磁噪聲。

電磁干擾(Electromagnetic interference)——任何能中斷、障礙、降低或限制通信電子設(shè)備有效性能的電磁能量。

干擾源(Interference source)——任何產(chǎn)生電磁干擾的文件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象。

工業(yè)干擾(Industrial interference) ——由輸電線、電網(wǎng)以及各種電器或電子設(shè)備工作時(shí)引起的電磁擾。

宇宙干擾(Cosmic interference)——由銀河系（包括太陽(yáng)）的電磁輻射引起的電磁干擾。

天電干擾(Atmospheric interference)——由大氣中發(fā)生的各種自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的天線電噪聲引起的電磁干擾。

輻射干擾(Radiated interference)——有任何部件、天線、電纜或連接線輻射的電磁干擾。

傳導(dǎo)干擾(Conducted interference)——沿著導(dǎo)體傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。

寬帶干擾(Broadband interference)—— 一種能量頻譜分布相當(dāng)寬的不希望有的發(fā)射。

窄帶干擾(Narrowband interference)—— 一種主要能量頻譜落在測(cè)量接收機(jī)通帶內(nèi)的不希望有的發(fā)射。

電磁脈沖(Electromagnetic pulse)——指圍繞整個(gè)系統(tǒng)（它猶如一個(gè)天線），具有寬帶大功率效應(yīng)的脈沖。

電磁環(huán)境(Electromagnetic environment)——設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在執(zhí)行規(guī)定任務(wù)時(shí)，可能遇

到的輻射或傳導(dǎo)電磁發(fā)射電平在不同頻率范圍內(nèi)功率和時(shí)間的分布。

電磁環(huán)境電平(Electromagnetic ambient level)——在規(guī)定的試驗(yàn)地點(diǎn)和時(shí)間內(nèi)，當(dāng)試驗(yàn)樣品尚未通電時(shí)，已存在的輻射及傳導(dǎo)的信號(hào)和噪聲電平。

③ 天線與傳播

天線有效面積(Antenna effective area)——天線輸出端子上有用功與給定方向入射平面波的功率密度之比，其入射平面波的極化方向應(yīng)與天線輻射的極化方向一致。

天線有效長(zhǎng)度(Antenna effective length)——電線的開(kāi)路感應(yīng)電壓與被測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度分量之比。

天線系數(shù)(Antenna factor)——指這樣一個(gè)系數(shù)，將它適當(dāng)?shù)挠糜跍y(cè)量?jī)x的儀表讀數(shù)上，就可得出以伏每米表示的電場(chǎng)強(qiáng)度或以安每米表示的磁場(chǎng)強(qiáng)度。

近場(chǎng)區(qū)(Near-field regions)——

a.無(wú)功進(jìn)場(chǎng)區(qū)：緊靠著天線的、無(wú)功場(chǎng)起主要作用的天線區(qū)。

b.輻射進(jìn)場(chǎng)區(qū)：在無(wú)功近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)之間的天線場(chǎng)區(qū)，該場(chǎng)區(qū)場(chǎng)隨角度的分布與離天線的距離有關(guān)。

遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)(Far-field regions)——場(chǎng)隨角度的分布基本上與天線的距離無(wú)關(guān)的天線場(chǎng)區(qū)。

系統(tǒng)用天線(System antenna)——與被測(cè)系統(tǒng)配套的天線，它通常隨系統(tǒng)一起提供。

測(cè)量天線(Test antenna)——工作特性已知，并與測(cè)試設(shè)備配合使用的天線。

④ 發(fā)射和響應(yīng)

發(fā)射(Emission)——以輻射或傳導(dǎo)形式從一個(gè)源發(fā)散的電磁能量。

輻射發(fā)射(Radiated emission)——通過(guò)空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量。

傳導(dǎo)發(fā)射(Conducted emission)——沿電源或信號(hào)線傳導(dǎo)的電磁發(fā)射。

寬帶發(fā)射(Broadband emission)——能量頻譜分布足夠軍與和連續(xù)的一種發(fā)射。

窄帶發(fā)射(Narrowband emission)——帶寬比測(cè)量接收機(jī)帶寬小的一種發(fā)射。

脈沖發(fā)射(Impulse emission)——由重復(fù)頻率不超過(guò)所用接收機(jī)脈沖帶寬的脈沖所產(chǎn)生的發(fā)射。

諧波發(fā)射(Harmonic emission)——發(fā)射機(jī)發(fā)出頻率為載波頻率整數(shù)倍的但不是信息信號(hào)組成部分的一種電磁輻射。

寄射(Parasitic emission)——發(fā)射機(jī)發(fā)出的由電路中不希望有的震蕩引起的一種電磁輻射。

亂真發(fā)射(Spurious emission)——在必要發(fā)射帶寬以外的一個(gè)或幾個(gè)頻率上的電磁發(fā)射。

⑤ 干擾抑制和電磁兼容

抑制(Suppression)——通過(guò)濾波、搭接、屏蔽和接地或這些技術(shù)的任意組合，以減少或消除不希望有的發(fā)射。

屏蔽體(Shield)——為了阻止或減少電磁能傳輸而對(duì)裝置進(jìn)行封閉或遮蔽的一種阻擋層。

電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility)——設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)暴露在電磁輻射下所呈現(xiàn)的不希望有的響應(yīng)程度。

降級(jí)(Degradation)——任何設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)的工作性能偏離預(yù)期的指標(biāo)，使工作性能出現(xiàn)不希望的偏差。

輻射敏感度(Radiated susceptibility)——對(duì)造成設(shè)備降級(jí)的輻射干擾場(chǎng)的度量。

傳導(dǎo)敏感度(Conducted susceptibility)——當(dāng)引起設(shè)備不希望有的響應(yīng)或造成其性能將級(jí)時(shí)，對(duì)在電源、控制或信號(hào)引線上的干擾信號(hào)電流或電壓的度量。

敏感度門(mén)限(Susceptibility threshold)——指使試驗(yàn)樣品呈現(xiàn)小可分辨的不希望有的響應(yīng)的信號(hào)平。

電磁干擾控制(Electromagnetic interference control)——對(duì)輻射和傳導(dǎo)能量進(jìn)行控制，使設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)盡量減小或降低不必要的發(fā)射。

電磁易損性(Electromagnetic vulnerability)——系統(tǒng)在人為的惡劣環(huán)境中遭到一定程度的機(jī)理性威脅后，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)有限度將級(jí)的一種特性。

電磁兼容性故障(Electromagnetic compatibility malfunction)——由于電磁干擾或敏感性原因，使系統(tǒng)或有關(guān)的分系統(tǒng)及設(shè)備失靈，從而導(dǎo)致使用壽命縮短、運(yùn)載工具受損、飛機(jī)失事或系統(tǒng)效能發(fā)生不允許的永性下降。

輻射危害(Radiation hazards)——泛指電磁輻射對(duì)燃料、電子設(shè)備、武備和人體的危害。

1.3 電磁干擾效應(yīng)

形成電磁干擾必須同時(shí)具備以下三個(gè)因素：

① 電磁干擾源，指產(chǎn)生電磁干擾元件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象。

② 耦合途徑或稱耦合通道、指把能量從煩擾源耦合（或傳輸）到敏感設(shè)備上，并且該設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的媒介。

③ 敏感設(shè)備，指對(duì)電磁干擾發(fā)生響應(yīng)的設(shè)備。

電磁干擾的效果包括系統(tǒng)內(nèi)部干擾和系統(tǒng)之間干擾兩個(gè)方面。

系統(tǒng)內(nèi)部干擾

① 雷達(dá)干擾飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)

② 傳輸線干擾電信系統(tǒng)

③ 移動(dòng)電臺(tái)干擾電視接收機(jī)

④ 輸電線的瞬態(tài)變化干擾計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

⑤ 遠(yuǎn)處的調(diào)頻發(fā)射臺(tái)和電視發(fā)射臺(tái)干擾近處的調(diào)頻和電視發(fā)射臺(tái)。

系統(tǒng)之間干擾

① 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)汽車內(nèi)無(wú)線電接收機(jī)的干擾

② 雷達(dá)發(fā)射機(jī)的能量泄漏對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的干擾

③ 地線回路電流引起無(wú)意中的級(jí)間耦合

④ 計(jì)算機(jī)中的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁場(chǎng)對(duì)低電平數(shù)字電路的干擾

⑤ 數(shù)字電路對(duì)公用同一電源的低電平模擬電路的干擾

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