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電磁兼容研究的內容
作者:  日期:2017-01-13  瀏覽次數:1805次  來(lái)源:
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       電磁兼容的研究是圍繞構成電磁干擾的三要素進(jìn)行的。其三要素即干擾源、干擾傳輸途徑和干擾接收器。研究干擾產(chǎn)生的機理、干擾源的發(fā)射特性以及如何抑制干擾的發(fā)射;研究干擾以何種方式、通過(guò)什么途徑傳輸的,以及如何切斷這些傳輸通道;研究干擾接收器對干擾產(chǎn)生何種響應以及如何提高接收器的抗干擾能力即敏感度。圍繞這些問(wèn)題可把電磁兼容的研究?jì)热荽致缘姆譃橐韵聨状箢?lèi)。
       1、干擾源的研究
       干擾產(chǎn)生的原因包括:各種放電產(chǎn)生的噪聲,金屬接觸面之間產(chǎn)生的噪聲,過(guò)渡現象即電壓電流的瞬時(shí)變化產(chǎn)生的噪聲,無(wú)用信號產(chǎn)生的干擾,信號反射引起的干擾,強電磁輻射源及脈沖產(chǎn)生的干擾等等。通常
       干擾源通常分為自然干擾源和人為干擾源。自然干擾源是自然界本身產(chǎn)生的,例如主要由雷電引起的大氣噪聲,由磁暴引起的太陽(yáng)噪聲和來(lái)自銀河系統的宇宙噪聲等,它對無(wú)線(xiàn)電通信廣播會(huì )產(chǎn)生相當大的影響,下雨時(shí)發(fā)生的雷電還可能直接危害電子設備的安全。人為干擾主要由人們制造的各種電氣電子設備產(chǎn)生,這里指的是無(wú)意識的干擾,至于為達到某種目的而施放的有意識干擾,例如電子對抗等則不屬于電磁兼容的研究領(lǐng)域。我們通常使用如靜電放電發(fā)生器、雷擊浪涌發(fā)生器等信號發(fā)生器模擬干擾源。
       2、傳輸途徑的研究
       干擾主要通過(guò)空間輻射和導線(xiàn)傳導方式從干擾源傳輸到干擾接收器的。當兩者間的距離與波長(cháng)相比較大時(shí),例如研究系統間的兼容問(wèn)題時(shí),干擾以電磁波的形式傳播,因此干擾電波的傳播特性也是研究的內容之一。當兩者間的距離與波長(cháng)相比較小時(shí),干擾的傳輸可看成是近場(chǎng)感應,即電場(chǎng)耦合或磁場(chǎng)耦合,主要討論線(xiàn)與線(xiàn)、機殼與機殼、天線(xiàn)與天線(xiàn)和場(chǎng)與導線(xiàn)、機殼、天線(xiàn)間的耦合問(wèn)題。
       干擾的傳導主要討論通過(guò)電源線(xiàn)、控制線(xiàn)、信號線(xiàn)和其他金屬體傳輸的共模干擾和差模干擾,還討論由于不同設備使用公共電源或公共地線(xiàn)所產(chǎn)生的共阻抗干擾。
       3、干擾接收器的研究
       干擾接收器在受到干擾侵入后會(huì )降低其性能或產(chǎn)生誤動(dòng)作,甚至危及其安全,該部分主要研究接收器對干擾的響應以及與抗干擾能力有關(guān)的指標。接收器的規模根據研究層次不同可以是系統、分系統、設備、印刷電路板和各種元器件。所有發(fā)射電磁能量的設備在一定的條件下都可以成為干擾源,有時(shí)它們也可能是干擾接收器。
       4、電磁干擾抑制技術(shù)的研究
       屏蔽、濾波、接地是三項最基本的干擾抑制技術(shù)。
       (1)屏蔽主要用于切斷通過(guò)空間輻射的干擾的傳輸途徑,根據其性質(zhì)可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽。屏蔽體可能很小,如元件的屏蔽殼,也可能很大,例如屏蔽室。衡量屏蔽的還壞,采用屏蔽效能這一指標。屏蔽問(wèn)題主要研究各種材料、結構及各種形狀的屏蔽體的屏蔽效能以及屏蔽體的設計。
       (2)濾波技術(shù)用來(lái)抑制沿導線(xiàn)傳輸的傳導干擾。該技術(shù)主要研究濾波電路的設計和裝置的設計。
       (3)接地除了提供設備的安全保護地以外,還提供了設備運行必須的信號參考地。該技術(shù)主要研究如何正確的布置地線(xiàn)以及接地體的設計等。搭接是實(shí)現接地的實(shí)際技術(shù),如何減小搭接電阻也是接地需要研究的問(wèn)題之一。
       屏蔽、接地和濾波主要用來(lái)切斷干擾的傳輸途徑。從廣義上看電磁干擾的抑制還應包括抑制干擾源的發(fā)射和提高敏感期的抗干擾能力。但由于干擾源和敏感器種類(lèi)繁多,功能不同,其控制技術(shù)已延伸到其他學(xué)科領(lǐng)域。
       5、測試技術(shù)的研究
       對電磁兼容性測試的研究是非常重要的,它貫穿于電磁兼容性實(shí)施的各種階段,主要對測試方法、測試儀器設備和測試場(chǎng)所進(jìn)行研究。
       測試方法包括干擾源的輻射發(fā)射和傳導發(fā)射特性的測試,干擾接收器的輻射敏感度和傳導敏感度的測試。由于干擾源和接收器種類(lèi)繁多,用途不一,有軍用民用,所占頻帶很寬,從吉赫茲到幾十赫茲,所以對測試方法必須分頻段并根據用途歸類(lèi)進(jìn)行研究。
       電磁兼容性測試使用的專(zhuān)門(mén)儀器通常有干擾場(chǎng)強測試儀、帶預選器準峰值適配器的頻譜分析儀、數字或模擬存儲示波器等,用于進(jìn)行干擾的頻域和時(shí)域測量。由于絕大部分人為干擾都是脈沖性的寬帶干擾,所以要求這些儀器具有良好的脈沖響應。與這些儀器配合使用的專(zhuān)用設備有各種天線(xiàn)、探頭、功率吸收鉗、人工電源網(wǎng)絡(luò )、各種脈沖群模擬器等。這些儀器設備的研制、開(kāi)發(fā)使用和自動(dòng)測試網(wǎng)絡(luò )的組建等是研究的主要內容。
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