电磁兼容与通信防护

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1、电磁兼容与通信防护欢迎各位共同关心并探讨电信系统电磁兼容与通信防护问题2第一部分：电磁环境与电磁兼容第二部分：防雷基本概念与原则目录3随着现代科学技术的发展，电子、电气设备或系统获得了越来越广泛的应用。运行中的电子、电气设备大多伴随着电磁能量的转换，高密度、宽频谱的电磁信号充满整个人类生存的空间，构成了极其复杂的电磁环境。以通信系统、控制系统和计算机系统为主的电子系统和信息技术设备（ITE）在这样的电磁环境中受到了严峻的考验。一、电磁环境与通信(1)4事实上，现代电子系统与当今电磁环境构成了紧密相关的联系。可以说电子系统越是现代化，其所造成的电磁环境就愈加复杂；反之，

2、复杂的电磁环境又对电子系统提出了更为苛刻的要求。因此人们面临到一个新问题，这就是如何提高现代电子、电气设备、通信系统、计算机系统在复杂的电磁环境中的生存能力，以保证达到这些设备或系统初始的设计目的。一、电磁环境与通信(2)5电磁兼容：（Electromagneticcompatibility）国际电工委员会（IEC）对其定义为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力电磁兼容三要素：1、2、3、二、什么是电磁兼容（EMC）电磁兼容通常需要指明特定的空间（空间）电磁兼容必须同时存在骚扰的发射体和感受体（对象）电磁骚扰通过一定媒

3、体（耦合途径）将发射体与感受体结合在一起（媒体）6电磁骚扰：任何有可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁干扰：由于电磁骚扰所引起的器件、传输通道或系统性能的劣化。电磁骚扰Electromagneticdisturbance电磁干扰Electromagneticinterference两者关系：电磁干扰三要素：电磁骚扰——原因电磁干扰——结果1、电磁干扰源2、耦合途径3、敏感设备7电磁干扰源8电磁敏感性（EMS：Electromagneticsusceptibility）：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能

4、降低的能力。抗扰性（immunity）：装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。敏感性高，抗扰性低9电磁能量的转换和传输构成各种电磁现象，它们以各种频率用传导，辐射的方式在空间传播。电磁环境就是在一给定区域内存在的所有电磁现象的总和，它与时间有关，需用统计方法描述。任何电子、电气设备或系统都是工作在一定的电磁环境中。根据IEC61000，从实用角度可将电磁环境分为四类：——低频电磁现象；——高频电磁现象；——静电放电（ESD）现象；——高空核电磁脉冲（HEMP）。三、电磁环境与电磁现象10第一类：损害有用信号的收发，或者使电子、电气设备产生错误或有害的电信号

5、，即破坏有用信息或产生有害信息。第二类：导致物质的爆炸起火，产生灾难。第三类：直接对人类器官、细胞和神经系统产生危害，包括产生热效应、非热效应和致癌、致畸、致突变作用（即“三致作用”）如：其热效应可导致白内障、男性生殖系统障碍及其他热损伤。电磁波的非热效应会使人出现烦躁、头晕、疲劳、失眠、脱发、植物神经功能紊乱等。四、电磁能量可能产生的三类危害11较强的电磁骚扰可能使敏感的通信及电子设备因过载而损坏。一般硅晶体管发射极与基极间的反向击穿电压为2V~5V，很易损坏，而且其反向击穿电压随温度升高而下降。电磁骚扰引起的尖峰电压能使发射结和集电结中某点杂质浓度增加，导致晶体管

6、击穿或内部短路。五、电磁骚扰对通信、电子系统、设备的危害(1)12在强射频电磁场作用下工作的晶体管会吸收足够的能量，使结温超过允许温升而导致损坏。大多数情况是电子设备（包括电子计算机等信息技术设备）在电磁骚扰作用下，性能暂时降级（信息传递出错、动作失误、工作反常等），当电磁骚扰一旦消除后，设备又会恢复正常工作。五、电磁骚扰对通信、电子系统、设备的危害(2)13计算机、显示设备、终端设备、存储记录设备、数据处理设备等一般均使用低电平的数字集成电路，噪声容限低、抗干扰能力差。大规模集成电路的破坏能量仅为10-3—10-6J，在有较强的电磁干扰（如大功率发射机、雷电、核电磁

7、脉冲等）的作用下极易损坏。六、电磁环境对计算机系统的影响（1）14另一方面，这些信息技术设备工作于开关状态，低电平大电流的脉冲信号可以产生很强的宽带辐射，干扰周围的其他设备。因此，计算机系统既对电磁环境十分敏感，同时也会污染局部电磁环境，对其他设备特别是高灵敏度接收设备（如通信接收机）构成干扰。六、电磁环境对计算机系统的影响（2）15在恶劣的电磁环境中或信息技术设备之间的相互干扰会导致计算机运转失灵，主要表现在微机系统“跌落”，或由于系统指令传输的错误而进入错误工作程序，或造成CPU停止运行，总线进入“死态”，数据库信息遭到破坏等故障。记录设备和磁盘