电磁兼容性及其设计机理

1.电磁兼容性
　　随着电气及电子设备在现代化生产中的广泛应用，设备联接越来越复杂，功率越来越大，数量急剧增加，对设备要求也越来越高，频带日益加宽，设备灵敏度更高， 因此电磁兼容性问题变得更加重要。电磁兼容（EMC，ElectromagneticCompatibility）的涵义是指处于电磁环境中的电子系统， 任何其他事物都不可能对它构成不能承受的电磁干扰能力，且设备或系统都能够正常地工作。电磁兼容技术涉及通信、计算机、电子、生产、军事以及生活的各个方面，是一门正在迅速发展的交叉学科。电磁兼容是研究在有限空间、有限时间与有限频谱资源条件下，不同设备相互之间可以共存而不致相互影响的科学。由上述电磁兼容定义可知，电磁兼容的涵义包括：设备对周围其他设备不产生不能承受的干扰，其本身也不受其他设备干扰的影响。电磁兼容性研究涉及多个方面，首先是对电磁干扰源自身特性的研究;其次，电磁发射强度、干扰机理与电磁干扰抑制方法以及电磁干扰的时频域特性等方面的研究，第三，特别值得注意的是设备自身抗电磁干扰性能的研究;最后，如何评价电磁辐射与传导特性等电磁兼容性，采用什么设备与测量方法对电磁干扰进行测量，如何处理测量数据与测量结果。从更大范围考虑，它还涵盖了系统内及系统间的电磁兼容性。电磁兼容性研究内容包括自然及人为电磁干扰源，如闪电现象与静电放电就是自然电磁干扰源，干扰源的测量包括开阔场地、辐射、传导与脉冲干扰的测量（电浪涌、快速瞬变脉冲群与静电放电），在实现电磁兼容性的技术方面有屏蔽、接地、绑接与滤波等，也包括采用特殊设计技术以抑制电磁干扰。
　　2.抗电磁干扰设计机理
　　要构成电磁干扰必须同时具备三个条件：其一，必须有干扰源存在，没有干扰源存在，显然不可能对设备产生电磁干扰;其二，有传播电磁干扰的通道存在，否则不可能形成对设备的电磁干扰;其三，设备要能够接受到干扰信号，并直接影响到设备的正常工作，因此即使设备接受到了干扰，如果采取技术措施可消除其对设备的干扰。例如，一个鲁棒性很强的设备，是不会受到电磁干扰影响的。抗电磁干扰设计机理就是要采取电磁兼容性设计，使上述三个条件不同时具备，以达到提高设备抗电磁干扰的目的。
　　以电子设备抗干扰设计为例，因为设备中高频干扰特别突出，首先是对设备发射的射频能量进行控制，使其尽可能地小以免干扰其它设备，其次，为了设备不受到外界干扰，必须尽量减小进入该设备的射频能量。电磁干扰可以借助辐射或者传导传输两种方式实现，如干扰源能量直接辐射到控制线、信号线与电源线进入设备后，可通过公共信号、控制电缆或公共电源线等耦合途径直接干扰设备的正常工作。因此，可在设备端口或敏感回路，采用共模或差模抗干扰措施，最大限度地减少对其影响，降低辐射与传导的能量，提高设备的抗干扰性能，其抗电磁干扰设计机理就是杜绝同时满足上述的三个必备条件。基于此，其抗电磁干扰设计的技术措施可以是各种各样的，随着技术的进步，可采取的技术措施会越来越丰富，以保证设备设计的电磁兼容性。