淺談電磁兼容認(rèn)證的重要性

徐結(jié)海

（南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210046）

1 電磁兼容的概念

電磁兼容性(EMC-Electro Magnetic Compatibility)定義為“設(shè)備和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力”。該定義包含兩個(gè)方面的意思，首先，該設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作，即該設(shè)備應(yīng)具備一定的電磁抗擾度(EMS)；其次，該設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對(duì)其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生過大的影響，即電磁騷擾(EMI)。

2 電磁污染的危害

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類社會(huì)正邁入信息化時(shí)代。人類的生存環(huán)境也同電磁環(huán)境相互交融，在上個(gè)世紀(jì)70年代中期國外專家學(xué)者就曾預(yù)言，隨著世界人口的迅速增長，汽車、通信、計(jì)算機(jī)等電子電氣設(shè)備大量進(jìn)入家庭，人類賴以生存的空間電磁能量每年增長7%-14%，25年電磁能量密度可增加26倍，50年可增加700倍；21世紀(jì)隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電磁環(huán)境將會(huì)日益惡化。電磁干擾會(huì)破壞或降低電子設(shè)備的工作性能，電磁場(chǎng)會(huì)對(duì)人體造成危害。在這種復(fù)雜的電磁環(huán)境中，怎樣減少電子電氣設(shè)備相互間的電磁干擾，使各種設(shè)備正常工作，是一個(gè)亟待解決的問題；同樣降低惡劣的電磁環(huán)境對(duì)人體及生態(tài)產(chǎn)生的有害影響，更是一個(gè)不容忽視的問題。

3 廣泛開展電磁兼容認(rèn)證的重要性

電磁波譜是一種資源。20世紀(jì)中期以后，隨著無線電技術(shù)的發(fā)展，電磁波譜資源已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，人們開始意識(shí)到這個(gè)由空間、時(shí)間和無線電波三要素組成的電磁波譜資源與人類賴以生存和發(fā)展的自然資源一樣，同樣是人類需要的重要資源。電磁波普資源是一種比較獨(dú)特的資源，它雖然不是消耗性的，但卻是有限的；如果不有效利用將是對(duì)這一資源的浪費(fèi)。電磁波譜各頻段傳輸特性的不同又會(huì)因使用不當(dāng)而造成本身利用率下降，或干擾其它信道而造成資源的再次浪費(fèi)。因此，對(duì)這一寶貴而特殊的資源，要科學(xué)的管理和有效的利用。各國為了保護(hù)各個(gè)科技領(lǐng)域的發(fā)展，建立了專門機(jī)構(gòu)，實(shí)施科學(xué)的頻譜分配與管理。國際電信聯(lián)盟（ITU）對(duì)各種不同的用途規(guī)定了相應(yīng)可適用的頻率范圍。在某一規(guī)定的頻率上工作的設(shè)備或系統(tǒng)，不希望工作在其它頻率上的設(shè)備對(duì)其施加干擾，但往往電磁干擾信號(hào)是寬帶的，頻譜分布十分廣泛，產(chǎn)生干擾是不可避免的。例如汽車點(diǎn)火產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)就會(huì)對(duì)電視接收機(jī)造成干擾，問題的關(guān)鍵是要將這些干擾信號(hào)限制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值之下。實(shí)施電磁兼容認(rèn)證，可以有效地保證產(chǎn)品的電磁兼容性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，提高產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力，抑制電磁干擾，從而提高頻譜的綜合利用密度，合理利用電磁波譜資源。

同時(shí)，隨著各種電子電氣設(shè)備的廣泛使用，人們生活的空間充滿了電磁波。其中有些是為廣播電視、通信有意發(fā)射的電磁波，有些是非有意發(fā)射的，如計(jì)算機(jī)工作時(shí)對(duì)外界輻射的電磁波，這些電磁波的存在對(duì)環(huán)境造成了污染。早在1969年聯(lián)合國人類發(fā)展大會(huì)上就將電磁波列為環(huán)境污染源之一，隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，電磁污染必將越來越嚴(yán)重，從保護(hù)環(huán)境出發(fā)必須加以防治。實(shí)施電磁兼容認(rèn)證可有效地抑制電子電氣設(shè)備的電磁干擾，保護(hù)和凈化電磁環(huán)境。

電磁兼容是以電磁場(chǎng)理論為基礎(chǔ)，涉及電子、信息、通信、材料和生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科。電磁兼容跨學(xué)科的特點(diǎn)使得影響產(chǎn)品電磁兼容的參數(shù)繁多，也使電磁兼容的技術(shù)復(fù)雜，測(cè)試要求高。而隨著電子產(chǎn)品向智能化、信息化方面發(fā)展，電子電氣產(chǎn)品技術(shù)含量越來越高，對(duì)電磁兼容技術(shù)提出了更高的要求。產(chǎn)品的電磁兼容性能直接影響到產(chǎn)品性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和提高。實(shí)施電磁兼容認(rèn)證可提高產(chǎn)品的技術(shù)水平和競爭力，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

電磁兼容問題的日益突出，使世界上許多國家紛紛采取措施對(duì)產(chǎn)品的電磁兼容性進(jìn)行控制，并將其作為市場(chǎng)準(zhǔn)入的條件，電磁兼容認(rèn)證已成為國際上電磁兼容領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和一種技術(shù)壁壘。例如歐共體的89/336/EEC電磁兼容指令大大推進(jìn)了全球的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制執(zhí)行和電磁兼容認(rèn)證工作，使其向更加規(guī)范化和法制化的方向發(fā)展。除歐共體外，很多工業(yè)發(fā)達(dá)國家也在推行這方面的工作。如德國的電氣工程協(xié)會(huì)（VDE），早在1949年就制定了“高頻設(shè)備運(yùn)行法（HfrG）”，美國的聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）與政府、企業(yè)合作制訂的FCC標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，內(nèi)容涉及無線電通信的各個(gè)方面，特別是無線電通信設(shè)備和系統(tǒng)的無線電子干擾問題，包括無線電干擾限值與測(cè)量方法、認(rèn)證體系與組織管理制度等。

我國實(shí)施電磁兼容認(rèn)證可適應(yīng)國際發(fā)展趨勢(shì)，有效保護(hù)國內(nèi)市場(chǎng)。一方面，可防止不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)入中國市場(chǎng)。另一方面，在歐共體與國際上加緊實(shí)施電磁兼容認(rèn)證的國際貿(mào)易環(huán)境下，若沒有建立自己的認(rèn)證體系，則國內(nèi)產(chǎn)品的出口只得求助于國外認(rèn)證機(jī)構(gòu)。與此同時(shí)，國外公司也將進(jìn)駐我國開展電磁兼容認(rèn)證業(yè)務(wù)，占領(lǐng)我國這一領(lǐng)域，使我國企業(yè)受制于人，這是我們不希望看到的。

4 電磁兼容認(rèn)證的技術(shù)要求

電磁兼容認(rèn)證執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，包含了電磁干擾和抗干擾度兩個(gè)方面的內(nèi)容，產(chǎn)品根據(jù)認(rèn)證執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)滿足相應(yīng)的限值要求。電磁干擾主要包括輻射干擾、傳導(dǎo)騷擾以及諧波干擾。輻射干擾是指通過空間傳播的電磁干擾，電視廣播接收機(jī)、信息技術(shù)設(shè)備、電子醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾在頻率大于30MHz時(shí)主要以輻射的方式傳播，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此有明確的限值要求。傳導(dǎo)騷擾是指通過傳輸線傳播的電磁干擾，對(duì)于頻率小于30MHz的電磁干擾主要通過傳導(dǎo)的方式傳播，產(chǎn)品的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中給出了電源端子的傳導(dǎo)干擾限值；此外，針對(duì)不同的產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)中還增加了其它端子的傳導(dǎo)干擾限值。諧波干擾是指頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波分量的電磁干擾，公共電網(wǎng)中存在的諧波電壓和諧波電流會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染，影響各種電氣設(shè)備的正常工作，使電氣設(shè)備過載、絕緣層老化、使用壽命縮短，嚴(yán)重的會(huì)造成設(shè)備損壞；同時(shí)諧波還會(huì)對(duì)電網(wǎng)臨近的通信系統(tǒng)造成干擾，降低通信質(zhì)量。在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中給出了輸入電流小于16A的低壓電氣設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值?？垢蓴_度是指設(shè)備、系統(tǒng)面臨電磁干擾不降低運(yùn)行性能的能力；家用電器等產(chǎn)品的電磁兼容認(rèn)證包含抗干擾度要求涉及靜電放電、射頻電磁場(chǎng)、電快速瞬變脈沖群、浪涌、注入電流、電壓暫降和短時(shí)中斷等項(xiàng)目。

5 結(jié)束語——增強(qiáng)電磁兼容認(rèn)證意識(shí)，提高產(chǎn)品競爭力

我國的電磁兼容研究與認(rèn)證起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比有一定的差距，國內(nèi)產(chǎn)品電磁兼容性能的整體水平還有待進(jìn)一步提高。電磁兼容的技術(shù)特點(diǎn)決定了產(chǎn)品的電磁兼容技術(shù)復(fù)雜和質(zhì)量控制的一致性要求的高難度，電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)引起高度重視，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到生產(chǎn)裝配過程都應(yīng)加以控制。在我國加入WTO的新形勢(shì)下，企業(yè)面臨著新的競爭壓力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，認(rèn)真對(duì)待電磁兼容技術(shù)要求，是國內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)電子產(chǎn)品企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)電磁兼容認(rèn)證意識(shí)，適應(yīng)政府當(dāng)前目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的需要，通過認(rèn)證提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力，促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，在新的競爭環(huán)境中得到發(fā)展。

[1]蔡仁鋼.電磁兼容原理、設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997.

[2]邱焱，肖靂.電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002.

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