隨著(zhù)當前電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現代電子設備已經(jīng)越來(lái)越多地應用于人類(lèi)生活的各個(gè)方面。隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的不斷進(jìn)步和發(fā)展，電子設備的發(fā)展過(guò)程繼續以越來(lái)越快的速度進(jìn)行。電子設備的廣泛應用和發(fā)展必然導致周?chē)臻g電磁場(chǎng)水平的不斷提高。電子設備不可避免地在不斷惡化的電磁環(huán)境中工作(EME)。因此，有必要提高電子設備在電磁環(huán)境中的適應性，使其更好地工作。也就是說(shuō)，對相應的電磁兼容設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，使電子設備或系統與其他設備協(xié)同工作時(shí)，整個(gè)系統的任何部分的工作性能都不會(huì )變差或大大降低。目前，常用的電磁兼容設計技術(shù)包括屏蔽、濾波、合理接地和合理布局，在工程實(shí)踐中得到廣泛應用。然而，隨著(zhù)電子系統的集成和綜合，上述措施的應用往往會(huì )與產(chǎn)品或系統的成本、質(zhì)量和功能要求相沖突，因此我們必須權衡利弊，研究較合理的措施來(lái)滿(mǎn)足電磁兼容性的要求。隨著(zhù)新型導電屏蔽材料和技術(shù)方法的出現，電磁兼容設計技術(shù)也采取了新的措施。無(wú)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(lái)源和傳播途徑2.1電磁干擾的來(lái)源各種形式的電磁干擾是影響電子設備電磁兼容性的主要因素。因此，了解其來(lái)源是電磁兼容設計的前提之一。一般來(lái)源分為內部來(lái)源和外部來(lái)源。1.內部干擾-電子設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(guò)地線(xiàn)、電源和傳輸線(xiàn)的阻抗，或線(xiàn)間互感引起的干擾相互耦合；(3)設備或系統內部某些部件受熱產(chǎn)生的干擾，影響部件本身或其他部件的穩定性；(4)大功率、高壓元件產(chǎn)生的磁場(chǎng)、電場(chǎng)通過(guò)耦合影響其他元件產(chǎn)生的干擾。2.外部干擾-電子設備或系統以外的因素對線(xiàn)路、設備或系統的干擾。(1)外部高壓和電源通過(guò)絕緣泄漏干擾電子電路、設備或系統；(2)外部大功率設備在空間產(chǎn)生強磁場(chǎng)，通過(guò)互感耦合干擾電子電路、設備或系統；(3)空間電磁對電子電路或系統的干擾；(4)工作環(huán)境溫度不穩定，因電子電路、設備或系統內部元器件參數變化造成干擾；(5)工業(yè)電網(wǎng)供電的設備及電網(wǎng)電壓通過(guò)干式變壓器引起的干擾。2.2電磁干擾的傳播路徑1。當干擾源的頻率較高，干擾信號的波長(cháng)小于被干擾物體的結構尺寸，或者干擾源與感受到干擾的人之間的距離為r /2時(shí)，干擾信號可以認為是輻射場(chǎng)，它以平面電磁波的形式向外輻射電磁場(chǎng)能量，進(jìn)入被干擾物體的路徑。2.干擾信號通過(guò)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(xiàn)路、設備或系統。3.干擾信號可以通過(guò)直接傳導進(jìn)入線(xiàn)路、設備或系統。3電磁干擾控制策略分析電磁兼容課題是在早期簡(jiǎn)單抗干擾方法的基礎上發(fā)展起來(lái)的。兩者的目標都是使設備和系統在共存環(huán)境下互不干擾，工作效率較大化。然而，有一個(gè) #p#分頁(yè)標題#e#

單純的抗干擾方法在抑制干擾的思路和方法上比較簡(jiǎn)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(dòng)地位，哪里有干擾，就要具體情況具體解決。當然，有經(jīng)驗的工程師也會(huì )采取預防措施，但這只是基于經(jīng)驗的局部應用，解決問(wèn)題的方法也是簡(jiǎn)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(dòng)預防、統籌規劃、對抗與分流相結合的方針。電磁兼容控制是一個(gè)系統工程，在設備和系統設計、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、使用和維護的各個(gè)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(xiàn)等。也可以采用回避和疏導技術(shù)，如空間方向分離、分頻和回避、濾波、吸收和旁路等。有時(shí)這些簡(jiǎn)單巧妙的回避和疏導技術(shù)可以代替大質(zhì)量大體積的昂貴硬件措施，從而達到更好的抑制效果。在解決電磁干擾問(wèn)題時(shí)，過(guò)去是在設備開(kāi)發(fā)后期不兼容問(wèn)題暴露出來(lái)后，進(jìn)行無(wú)源電磁兼容控制。這種情況應該在2021-01-13盡量避免，電子設備的開(kāi)發(fā)精度在不斷提高。因此，需要在設備設計初期進(jìn)行預測分析和設計，提前進(jìn)行詳細的論證和檢驗計算，盡可能全面地規劃實(shí)施細則和步驟。相關(guān)系統的電磁兼容設計和可靠性設計，產(chǎn)品的可維護性，基本功能結構設計，產(chǎn)品的軟硬件設計綜合考慮，同步進(jìn)行。只有這樣，才能較大限度地減少電磁干擾，實(shí)現更高層次的電磁兼容設計策略?？傊?，電磁兼容技術(shù)是現代并行工程的組成部分之一。4電磁兼容的可靠性設計方法4.1接地在任何系統中，電子設備的接地都是該設備電磁兼容設計中非常重要的問(wèn)題。一般實(shí)際系統中的接地情況如圖1所示，其作用如下：(1)接地可以使整個(gè)電路系統的所有單元電路都有一個(gè)共同的參考零電位，保證電路系統能夠穩定工作。(2)防止外部電磁場(chǎng)的干擾。將外殼接地可以使外殼上因靜電感應而積累的大量電荷通過(guò)大地放電，否則這些電荷形成的高壓可能會(huì )引起設備內部的火花放電，造成干擾。此外，如果電路的屏蔽體選擇適當的接地，也可以獲得良好的屏蔽效果。(3)保證安全工作。當發(fā)生直擊雷的電磁感應時(shí)，可以避免對電子設備的損壞。當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(shí)，可以避免

操作人員得觸電事故發(fā)生。此外，很多醫療設備都與病人的人體直接相連，當機殼帶有110V或者220V電壓時(shí)，將可能發(fā)生致命危險。實(shí)際電子系統的接地示意圖總之，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(gè)等電位點(diǎn)或等電位面，屬于電路或系統的基準電位，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，電子設備的機殼和己方的金屬構件等必須與大地相連界，而且接地電阻一般很小，不能超過(guò)規定值。4.2屏蔽屏蔽就是對兩個(gè)空間區域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區域對另一個(gè)區域的感應和輻射。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(gè)系統的干擾源包圍起來(lái)，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來(lái)，防止它們收到外界電磁場(chǎng)的影響。屏蔽體對來(lái)自導線(xiàn)、電纜、元部件以及電路或系統等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著(zhù)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（電磁感應在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)，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）當干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí)，利用低電阻率（高電導率）的金屬材料中產(chǎn)生的渦流，形成對外來(lái)電磁波的抵消作用，從而達到屏蔽的效果。（2）當干擾電磁波的頻率較低時(shí)，要采用高導磁率的材料，從而使磁力線(xiàn)限制在屏蔽體內部，防止擴散到屏蔽的空間去。（3）在某些特定場(chǎng)合下，如果要求對高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的評比效果時(shí)，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(gè)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的濾波器，常常分為信號線(xiàn)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(lèi)，這里主要分析一下前兩種濾波器的情況。線(xiàn)路板上的導線(xiàn)是較有效的接收和輻射天線(xiàn)，由于導線(xiàn)的存在，往往會(huì )使線(xiàn)路板上產(chǎn)生過(guò)強的電磁輻射。同時(shí)由于這些導線(xiàn)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線(xiàn)輻射，使線(xiàn)路板的輻射超標。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(xiàn)路板的輻射大大改善。電源線(xiàn)是電磁干擾傳入設備和傳出設備的主要途徑。通過(guò)電源線(xiàn)，電網(wǎng)上的干擾可以傳入設備，干擾設備的正常工作。同樣，設備的干擾也可以通過(guò)電源線(xiàn)傳到電網(wǎng)上，對網(wǎng)上其他設備造成干擾。為了防止這兩種情況的發(fā)生，必須在設備的電源入口處安裝一個(gè)低通濾波器，這個(gè)濾波器只容許設備的正常工作頻率通過(guò)，而對較高頻率的干擾有很大的損耗，從而達到了濾除高頻干擾的目的，這種濾波器即為電源線(xiàn)濾波器。當然由于電源線(xiàn)上的干擾雖工作頻率的高低而不有所同，低頻時(shí)通常是差模干擾成分占多，而高頻時(shí)主要是共模干擾成分，因此設計電源線(xiàn)濾波器時(shí)又要仔細考慮并區別對待。4.4其他抑制干擾方法（1）正確地選擇無(wú)源器件實(shí)用的無(wú)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(gè)干擾源，因此正確地選用無(wú)源元件非常重要。應當充分利用這一特性對電磁干擾進(jìn)行抑制和防止。（2）恰當設計電路有時(shí)候單純地采用屏蔽并不能很好地滿(mǎn)足抑制和防止干擾的要求，此時(shí)可以結合屏蔽并采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線(xiàn)電路中的兩根導線(xiàn)與連接到這兩根導線(xiàn)的所有電路，對地或對其它導線(xiàn)都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導線(xiàn)所收到的干擾信號相等。這時(shí)的干擾信號噪聲由于是共態(tài)信號，可在負載上自行消失，除此之外，還有恰當地設計接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )、整形電路、積分電路及選通電路等方法來(lái)抑制干擾。5一些典型電磁兼容性問(wèn)題的解決由于電子技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應用，在人類(lèi)社會(huì )的空間中無(wú)處不充斥著(zhù)電磁波。在實(shí)際的電子設備應用中，人們在研究抗干擾技術(shù)方面逐漸積累了大量的經(jīng)驗，不斷研究出許多實(shí)用的方法來(lái)消除電磁干擾。（1）汽車(chē)行業(yè)的電磁兼容實(shí)驗發(fā)現：汽車(chē)工作時(shí)，電磁干擾相當突出，嚴重時(shí)會(huì )影響電子儀表的指示精度甚至損壞電子元器件，因此汽車(chē)電子設備的電磁環(huán)境極為惡劣。技術(shù)人員采取了如下的措施來(lái)抑制電磁干擾：1)在汽車(chē)點(diǎn)火時(shí)，采用帶阻尼的屏蔽線(xiàn)作為點(diǎn)火線(xiàn)，可以很有效地減小產(chǎn)生的高頻輻射，從而減輕了汽車(chē)電氣噪聲對環(huán)境的污染。2)針對微電子技術(shù)在汽車(chē)上應用時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾問(wèn)題，可以通過(guò)針對實(shí)際應用情況設計出適當的濾波電路和隔離電路，恰當地選擇元器件和安排電路系統，設置能量吸收回路等，從而使EMI被抑制到較小。（2）微機設備的軟件抗EMI措施微機設備是一個(gè)可編程控制裝置，通過(guò)合理的軟件編程可以支持和加強硬件的抗干擾能力。當微機系統中隨機內存即RAM主要用于測量和控制時(shí)數據的暫時(shí)存放，內存空間較小，對存放的數據而言，若將采集到的幾組數據求平均值作為采樣結果，可以有效地避免采集時(shí)因干擾而破壞了數據的真實(shí)性；如果存放在隨機內存中的數據因干擾而丟失或者數據發(fā)生變化，可以在隨機內存區設置檢驗標志，同時(shí)在隨機存儲器芯片的寫(xiě)信號線(xiàn)上加觸發(fā)裝置，保證只在CPU寫(xiě)數據時(shí)才發(fā)。另外，數字濾波程序、抗窄脈沖的延時(shí)程序、邏輯狀態(tài)的真偽判別程序等，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計EMI（電磁干擾）隨著(zhù)電路速度的提高會(huì )變得越來(lái)越嚴重，同時(shí)告訴器件容易對干擾敏感，因此在高速電路板設計和調試的過(guò)程中，對EMC的設計要求往往都很高。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)路和在規定要求下盡可能降低器件的速度。尤其在消除高頻噪聲時(shí)必須注意以下原則：1)電源和地的統一和穩定2)仔細考慮布線(xiàn)與合適地端接以消除反射和容性、感性串擾3)避免電流環(huán)路4)采用適當的EMI濾波器6結語(yǔ)由于電子技術(shù)的廣泛應用，并且各種干擾設備的輻射很復雜，要真正完全消除電磁干擾是不可能完成的任務(wù)。但是可以根據電磁兼容性的基本原理來(lái)采取許多措施較大限度地減小電磁干擾使之控制在系統可容納的范圍之內，從而保證系統或設備良好的電磁兼容性。隨著(zhù)EMC學(xué)科的日益發(fā)展，相信越來(lái)越多的抗EMI措施會(huì )涌現出來(lái)。針對不同的電子系統具體分析論證，一定可以總結出針對該系統的較有效較合適的EMC方案。#p#分頁(yè)標題#e#