电磁兼容基础知识

        电磁兼容是一门新兴的综合性学科。随着广播、电视、移动电话、电脑、电磁炉及微波炉等家用电器的广泛应用，电磁波作为一种资源，已在0～400GHz宽频范围内广泛地用于信息技术产品中。伴之而来的电磁干扰也从低频段到微波波段，无孔不入地辐射或传导至设备系统以及周围的环境，给设备甚至社会生产活动和人体健康带来了越来越严重的危害。

        电磁兼容学科主要研究的是如何使在同一电磁环境下工作的各种电气电子设备和元器件都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容是一个很大的名词，这里小编给大家带来一些基础知识的介绍。

 

电磁兼容（EMC)概念

　　国际电工委员会IEC60050(161)《电磁兼容术语》中对电磁兼容的定义是：“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。”电磁兼容有两个方面的含义，一方面，设备或系统产生的电磁干扰，不应对周围设备造成不能承受的影响，也不应对周围环境造成不能承受的“污染”;另一方面，设备或系统对来自周围环境中的电磁干扰，应具有足够的防御能力。电磁兼容是电子设备系统工程重要指标，也是产品质量可靠性的重要指标。目前电子设备的灵敏度越来越高，并且接收微弱信号能力越来越强，同时电子产品频带也越来越宽，尺寸越来越小，要求电子设备抗干扰能力越来越强。电磁兼容的主要研究内容包括:电磁兼容设计、电磁兼容测试、电磁兼容兼容标准及电磁兼容预测。

　　电磁环境是由空间、时间和频谱三大要要素组成的。而定义中提到的“电磁骚扰”，在1990年IEC60050(161)以前的标准和文献中一般都称为电磁干扰。IEC60050(161)发布后,将骚扰(Disturbance)和干扰(Interference)的概念区分开来。电磁骚扰仅仅是指电磁现象，即指客观存在的一种物理现象。而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。

EMC问题三要素

        系统要发生电磁兼容性问题，必须存在三个因素，即电磁骚扰源、耦合途径、敏感设备。所以，在遇到电磁兼容问题时，要从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。

EMC三要素

1.电磁骚扰源

        任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量，能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害，或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效，即称为电磁骚扰源。一般说来电磁干扰源分为两大类：自然干扰源与和人为干扰源。

干扰源

（一）自然干扰源

        主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。他们既是地球电磁环境的基本要素组成部分，同时又是对无线电通讯和空间技术造成干扰的干扰源。自然噪声会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生干扰，也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。

（二）人为干扰源

        是有机电或其他人工装置产生电磁能量干扰，其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备，称为有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。因此这部分又成为无意发射干扰源。
 

2.耦合途径

        即传输骚扰的通路或媒介。电磁干扰传播途径一般也分为两种：即传导耦合方式和辐射耦合方式。

耦合途径

        任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径（或传输通道）。通常认为电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式；另一种是辐射传输方式。因此从被干扰的敏感器来看，干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两大类。

（一）传导耦合

        传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电路连接，干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器，发生干扰现象。这个传输电路可包括导线，设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和互感元件等。

（二）辐射耦合
       
        辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播，干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。常见的辐射耦合由三种：1. 甲天线发射的电磁波被乙天线意外接受，称为天线对天线耦合；2. 空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合；3.两根平行导线之间的高频信号感应，称为线对线的感应耦合。

在实际工程中，两个设备之间发生干扰通常包含着许多种途径的耦合。正因为多种途径的耦合同时存在，反复交叉耦合，共同产生干扰，才使电磁干扰变得难以控制。

3.敏感设备

         敏感设备（Victim），是指当受到电磁骚扰源所发出的电磁能量的作用时，会受到伤害的人或其它生物，以及会发生电磁危害，导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。许多器件、设备、分系统或系统既是电磁骚扰源又是敏感设备。敏感设备是对干扰对象总称，它可以是一个很小的元件或一个电路板组件，也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。
 

电磁兼容常见术语

（1）设备（equipment） 指作为一个独立单元进行工作，并完成单一功能的任何电气、电子或机电装置。

（2）系统（system） 指“若干设备、分系统、专职人员及可以执行或保障工作任务的技术组合”。

 （3）电磁环境（electromagnetic environment） 存在于给定场所的所有电磁现象的总和。

“给定场所”即“空间”，“所有电磁现象”包括了全部“时间”与全部“频谱”。

EMC：（Electromagnetic compatibility）电磁兼容性
EMI：（Electromagnetic interference) 电磁干扰
EMS：（Electromagnetic Susceptibility) 电磁敏感度
RE：（Radiated emission）辐射骚扰（俗称：电磁辐射）
CE：（Conducted emission）传导骚扰
CS：（Conducted Susceptibility）传导骚扰抗扰度
RS：（Radiated Susceptibility）射频电磁场辐射抗扰度
ESD：（Electrostatic discharge) 静电放电
EFT/B：（Electrical fast transient burst) 电快速瞬变脉冲群
RFI：（Radio Frequency Interfernce)无线电频率干扰
ISM：（Industrial Scientific Medical）工业、科学、医疗用射频设备

EMC相关技术规范标准

1.国外测试标准

EN55014-1 电磁干扰
EN55014-2 电磁抗扰度
EN 60555-2/EN 61000-3-2 电源谐波检测
EN 60555-3/EN 61000-3-3电压闪烁检测
EN 61000-4-2 (ESD) 静电放电抗干扰性检测
EN 61000-4-3静电放电抗干扰性检测
EN 61000-4-4 (EFT/B) 电性快速脉冲群抗干扰检测
EN 61000-4-5 (Surge) 雷击抗干扰检测
EN 61000-4-6 (CS) 传导抗干扰检测
EN 61000-4-8电源频率磁场抗干扰检测
EN 61000-4-11 (V.Dips) 电压瞬降抗干扰检测
EN 61000-4-12振荡波浪涌
EN 61000-4-13 (Harmonic&interharmonics) 谐波、谐间波抗干扰

2、国内测试标准

CISPR15:2005电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T 19287 电信设备的抗扰度通用要求
YD/T 1536.1 电信设备的电磁信息安全性要求和测量方法
YD/T 1312 无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法
GB 1565城市无线电噪声测量方法
GB6833 电子测量仪器电磁兼容试验规范
GB/T 17626 电磁兼容 试验和测量技术
GB/T 12572-2008无线电发射设备参数通用要求和测量方法
GB/T 26256-20102.4GHz频段无线电通信设备的相互干扰限制与共存要求及测试方法
GB/T 21646-2008 400MHz频段模拟公众无线对讲机技术规范和测量方法
GB 8702-1988电磁辐射防护规定
GB9175－88环境电磁波卫生标准
GB12638－90微波和超短波通信设备辐射安全要求