電磁兼容—必須突破的技術(shù)壁壘

一個(gè)傳導干擾就令70%的國產(chǎn)PC步入不合格產(chǎn)品行列，而傳導干擾只是電子產(chǎn)品電磁兼容的一個(gè)指標。電磁兼容已經(jīng)成為制約我國電子產(chǎn)品出口的一個(gè)技術(shù)壁壘。
電磁傳導——曾令70％的中小企業(yè)在質(zhì)檢中下馬
早在1996年9月，國家技術(shù)監督局會(huì )同原電子工業(yè)部對國產(chǎn)微機產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了一次抽樣檢查，結果不容樂(lè )觀(guān)，PC的合格率僅為61.5%。在7大類(lèi)27個(gè)項目的全面檢查中，傳導干擾不合格成為突.出.的問(wèn)題。
傳導干擾是電子產(chǎn)品電磁兼容性檢驗的一個(gè)項目，這次抽查不合格的企業(yè)70%的問(wèn)題出在這里，而電磁兼容指標是國家標準中的強制性要求。因此，只這一項不合格就應定為不合格產(chǎn)品，沒(méi)有任何商量的余地。

令70%企業(yè)“下馬.”的傳導干擾究竟是什么呢？傳導干擾是用來(lái)衡量電子產(chǎn)品在運行過(guò)程中對整個(gè)電網(wǎng)發(fā)送電子干擾信號大小的一個(gè)概念。所有的電子產(chǎn)品在用電時(shí)都會(huì )對電網(wǎng)發(fā)出干擾信號，如果干擾信號過(guò)大，就會(huì )影響整個(gè)電網(wǎng)的用電質(zhì)量，從而干擾到其他電器的正常運行。因此，大多數國家對電子產(chǎn)品的傳導干擾指標都有硬性的規定，禁止傳導干擾過(guò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
電磁干擾——危害日益嚴重的一個(gè)電磁兼容問(wèn)題 
其實(shí)，傳導干擾是最基本的一個(gè)電磁干擾問(wèn)題，它是由于PC電源不合格引起的，兼容機廠(chǎng)家一般采用的廉價(jià)電源，只要再加一個(gè)濾波線(xiàn)圈就能保證傳導干擾檢測過(guò)關(guān)。那么什么是電磁干擾呢？
電磁干擾（Electromagnetic Interference-EMI）是指電子設備或系統發(fā)出的雜散能量或外部進(jìn)入該電子設備或系統的雜散能量，如在筆記本電腦和測試設備之間、打印機和臺式電腦之間以及蜂窩電話(huà)和醫療儀器之間等都具有高頻電磁干擾。電磁干擾包括傳導型(低頻)EMI、輻射型(高頻)EMI、靜電放電(ESD)或雷電引起的EMI。
在人類(lèi)進(jìn)入信息化社會(huì )的今天，電磁波作為一種資源已在0Hz～400GHz寬頻范圍內，廣泛地用于信息技術(shù)產(chǎn)品中，如汽車(chē)、通信、計算機、家電等產(chǎn)品，大量地涌人社會(huì )和家庭。伴之而來(lái)的電磁干擾也就從低頻到微波波段，到處都是輻射或傳導至運行中的子設備或系統以及周?chē)沫h(huán)境，給設備或系統甚至生態(tài)帶來(lái)了越來(lái)越嚴重的危害。 信息技術(shù)設備的電磁干擾不容忽視。計算機己朝高速度、高靈敏度、高集成和多功能方向發(fā)展，系統已是含有多種元器件和許多分系統的低壓傳輸信息的復雜設備。高速和高密會(huì )使系統的輻射加重，低壓、高靈敏度會(huì )使系統的抗擾度降低。因此，電磁環(huán)境的干擾和系統內部的相互竄擾，嚴重地威脅著(zhù)計算機和數字系統工作的穩定性、可靠性和安全性。
在家庭、商業(yè)、工廠(chǎng)和交通工具中微處理器使用的程度在不斷加大。將來(lái)，在多種電子設備房間內會(huì )有更多的發(fā)射和敏感設備，相應的問(wèn)題也就隨之而來(lái)。
現在，隨著(zhù)藍牙技術(shù)的出現，在幾乎所有的電子設備中都可能出現這種新的發(fā)射裝置。藍牙是一種使用2.4GHz ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫藥設備）頻段，在范圍大致為30m內的電子設備間自動(dòng)進(jìn)行通信的無(wú)線(xiàn)跳頻技術(shù)規范。世界范圍內超過(guò)1200家公司已經(jīng)接受了藍牙的操作規范。到2004年，將有4億臺設備使用藍牙。顯然，當暴露在入射無(wú)線(xiàn)信號下時(shí)，采用藍牙技術(shù)的設備應該可以正常工作。但我們不能夠確定的是，臨近的其他非藍牙設計的設備能否不受干擾地工作。
信息技術(shù)設備的電磁泄漏威脅著(zhù)信息安全。在網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，信息泄漏被認為是對網(wǎng)絡(luò )安全的最大威脅。但是，計算機的鍵盤(pán)、顯示屏等都會(huì )使信息通過(guò)輻射泄漏出去。這就是所謂的TEMPEST現象。更精確的定義是指電子信息設備通過(guò)電磁能量發(fā)射產(chǎn)生了信息的泄漏。
美國曾有人在紐約做過(guò)試驗，將輻射信號截獲設備“數據掃描器”裝在汽車(chē)上，從曼哈頓南端的貝特利公園，沿華爾街緩行，對沿途的海關(guān)大樓、聯(lián)邦儲備銀行、世界貿易中心、市政廳、警局、紐約電話(huà)局以及聯(lián)合國總部等單位正在工作的計算機進(jìn)行輻射信號監測。結果驚奇地發(fā)現，紐約是一個(gè)巨大的信息庫。電磁干擾對人體有危害。當今，許多醫療設備都采用了先進(jìn)的電子和信息技術(shù)。這些設備的抗擾度如何，直接關(guān)系到人們的生命安危。如心臟起膊器，往往就會(huì )受到來(lái)自計算機、手機等的電磁干擾，使其功能發(fā)生變化。據說(shuō)，一付由生物電控制的假肢，在高壓線(xiàn)下受到電磁干擾后人仰車(chē)翻。這就是電磁干擾通過(guò)干擾醫療設備而對人體造成了間接危害。
電磁兼容——飛速發(fā)展的邊緣學(xué)科
IEC為電磁兼容性所下的定義為：“電磁兼容性是電子設備的一種功能，電子設備在電磁環(huán)境中能完成其功能，而不產(chǎn)生不能容忍的干擾。”電磁兼容(EMC)技術(shù)是一門(mén)迅速發(fā)展的綜合性邊緣學(xué)科。它以電磁場(chǎng)和無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的基本理論為基礎，并涉及許多新的技術(shù)領(lǐng)域，如微波技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及新材料等。電磁兼容技術(shù)研究的范圍很廣，幾乎涉及所有現代化工業(yè)領(lǐng)域。
電磁兼容性包括設備內電路模塊之間的相容性、設備之間的相容性以及系統之間的相容性。電路之間的干擾是設備性能下降的主要原因之一。數字設備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波，因此會(huì )產(chǎn)生很強的輻射。實(shí)際上數字電路普及后，電磁干擾的問(wèn)題才日益突出。設備之間的干擾主要通過(guò)兩個(gè)途徑:一個(gè)是空間電磁波干擾的形式;另一個(gè)是通過(guò)電源線(xiàn)產(chǎn)生干擾，所以在設備的電源輸入口處一般要安裝電源線(xiàn)濾波器。
電磁兼容問(wèn)題的三個(gè)要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。解決電磁兼容問(wèn)題就從這3個(gè)方面入手，消除其中的一個(gè)。為了實(shí)現電磁兼容必須深入研究以下5個(gè)問(wèn)題：深入研究電磁騷擾源，包括其頻域和時(shí)域特性，產(chǎn)生的機理以及抑制措施等；深入研究電磁騷擾傳播特性;深入研究敏感設備抗干擾的能力；深入研究電磁兼容性問(wèn)題的測量方法；深入研究系統內及系統間的電磁兼容性。
電磁兼容的工程方法有測試修改法，在設計的過(guò)程中盡量采用電磁兼容設計規范，樣機完成后進(jìn)行測試，若發(fā)現不能滿(mǎn)足電磁兼容性要求，再進(jìn)行修改，直到滿(mǎn)足要求為止，該方法適合于比較簡(jiǎn)單的設備，但開(kāi)發(fā)成本較高；系統設計法，在產(chǎn)品的設計過(guò)程中仔細預測各種可能發(fā)生的電磁兼容問(wèn)題，從設計的一開(kāi)始就采取各種措施避免電磁兼容問(wèn)題，這種方法通常能在正式產(chǎn)品完成之前解決80％的電磁兼容問(wèn)題。
EMC——國產(chǎn)電子設備必須突破的一個(gè)技術(shù)壁壘
20世紀90年代以來(lái)，許多國家都相繼頒布了相關(guān)法令、管理規范及標準等，并對電工電子設備的生產(chǎn)和市場(chǎng)流通，以及從事有電磁輻射活動(dòng)的臺站和企業(yè)的建立，實(shí)行全面管理與監督，尤其是廣泛開(kāi)展了電磁兼容認證制度，以確保公共安全與公眾利益。

隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展，我國要參與全球技.術(shù).市場(chǎng)的競爭，進(jìn)出口的電子產(chǎn)品都必須通過(guò)EMC檢驗。因此，我國政府和相關(guān)部門(mén)越來(lái)越關(guān)注EMC問(wèn)題，不斷制定有關(guān)的強制性標準。各部門(mén)中也都開(kāi)始研究并建立了不同規模的EMC實(shí)驗室和檢測中心。

但是必須正視的一個(gè)事實(shí)是，我國電子產(chǎn)品的電磁兼容性與世界發(fā)達國家相比還具有很大的差距。由于國際上十分重視電子產(chǎn)品的EMC設計，并且許多國家對電子產(chǎn)品的電磁兼容標準是強制執行的,所以EMC問(wèn)題已經(jīng)成為制約我國電子產(chǎn)品出口的一個(gè)技術(shù)壁壘。