电磁兼容技术发展历程

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1、电磁兼容技术指南郝晓冬（太原市依福特电子技术有限公司，Tel:0351-7081384,7585069）摘要：本文用最短的篇幅从线路设计、印制板设计、设备内部走线、接地设计、屏蔽技术、滤波技术、电缆辐射问题、瞬态干扰抑制各个方面，全面介绍了电磁兼容基本概念、设计要点、关键技术。关键词：电磁兼容；屏蔽；滤波技术；接地引言电磁兼容一般指电气、电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，既要求都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。随着科技的发展，人们在生产、生活中使用的电气、电子设备越来越广泛。这些设备在工作中产生一些有用或无用的电磁能量，这些能量影响到其它设备的工作，就形成了

2、电磁干扰。严格地讲：只要将两个以上的元件（或电路、设备、系统）置于同一电磁环境中，就会产生电磁干扰。近年来，电磁干扰问题越来越成为电子设备或系统中的一个严重问题，电磁兼容技术已成为许多技术人员和管理人员十分重视的内容。其主要原因是：1.电子设备的密集度已成为衡量现代化程度的一个重要指标，大量的电子设备在同一电磁环境中工作，电磁干扰的问题呈现出前所未有的严重性；2.现代电子产品的一个主要特征是数字化，微处理器的应用十分普遍，而这些数字电路在工作时，会产生很强的电磁干扰发射。不仅使产品不能通过有关的电磁兼容性标准测试，甚至连自身的稳定工作都不能保证；3.电磁兼容标准的强制执行使电子产品必

3、须满足电磁兼容标准的要求；4.电磁兼容性标准已成为西方发达国家限制进口产品的一道坚固的技术壁垒。入世后，这种技术壁垒对我们的障碍会更大。第一章电磁兼容学科发展历史1.早期历史概述最早出现的电磁干扰现象是在19世纪--单线电报间的串扰。1881年，英国著名科学家希维赛德发表了“论干扰”的文章可算是最重要的早期文献。但这类干扰现象在当时并未引起干扰者和被干扰者的重视。1833年法拉弟发现电磁感应定律，指出变化的磁场在导线中产生感应电动势。1864年麦克斯韦引入位移电流的概念指出变化的电场将激发磁场，并由此预言电磁波的存在，这种电磁场的相互激发并在空间传播。正是电磁干扰存在的理论基础。随着

4、电气运输的出现，在一根通信线与不对称的强电线之间有较长的平行运行，干扰问题日益严重。这样在1887年，柏林电气协会成立“全部干扰问题委员会”成员有赫姆霍尔兹和西门子等。1888年赫兹用实验证明了电磁波的存在。同时该实验也证明各种打火系统向空间发出电磁干扰。从此开始了对干扰的实验研究。1889年，英国邮电部门研究了通信干扰问题；美国“电世界”杂志登载电磁感应方面文章。20世纪初，许多学者对电磁感应影响的研究日益深入。并进一步研究感性、容性及阻性等耦合方式引起的干扰，还对辐射性干扰进行了大量研究。早期的专门刊物——美国的“RadioFrequencyInterference”是有关射频干

5、扰的专门刊物。到1964年，随着专刊内容范围的增加，改名为EMC专刊。美国从1945年开始，颁布了一系列电磁兼容方面的军用标准和设计规范，并不断加以充实和完善，使得电磁兼容技术得到快速发展。苏联在1948年制订了“工业无线电干扰的极限允许值标准”。有很多研究单位从事抗干扰的研究。其它国家也已相继加强了射频干扰的研究工作。2.EMC技术是随着干扰问题的日趋严重而发展的电气、电子技术的的发展及广泛应用，其设备和系统数量的急剧增多，造成了复杂的电磁环境。例如：1975年，日内瓦国际频率登记委员会所登记的无线电发射机有一百多万台，有一万多台无线发射机其总功率超过540MW，在更高频率上，其情

6、况更复杂。1976年单在美国就有二百多万台移动式无线电发射机和基地台在工作，而军用无线电发射机可能更多。1988年，世界范围内的工业、科学和医疗（ISM）设备的数量已达到一亿二千万台，并已5%的速度逐年递增，这些设备有相当数量工作在国际电信联盟（IUT）指定的频率之外，或超过国际无线电干扰特别委员会（CISPR）对ISM设备所规定的辐射干扰极限值的要求。其功率泄漏及高次谐波将造成强烈的干扰。60年代以来，现代科技向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗透到社会的每一角落。大规模集成电路的出现将人类带入信息时代，信息高速公路和高速计算机技术

7、成为人类社会生产和生活的主导技术。快速发展带来的负面影响之一就是电磁干扰问题的日趋严重，也就极大地促进了EMC技术的发展。电磁背景功率的增加会导致需要增加无线电发射机的功率。例如：60年前，工业活动还很少时，1台120kw长波发射机的功率场就能覆盖30万平方公里。而现在，要想达到同样的效果，其功率就要增大17倍（达到2MW）。电磁波发射功率竞相增大和社会“电子化”、工业化增长的共同作用，最终会导致现有利用电信号作为代码的接收、传输和处理信息的系统的危机与崩