探討電磁干擾的危害與電磁兼容技術(shù)

何自然

（貴州航天南?？萍加邢挢?zé)任公司，貴州 遵義 563000）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)正在以不可預(yù)測(cè)的速度迅速發(fā)展，但高科技所帶來(lái)的不僅僅是快捷與方便，其產(chǎn)生的污染也隨處可見(jiàn)。隨著人們對(duì)生活水平與生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，電磁干擾這一重要的污染源受到了大家的廣泛關(guān)注。隨著電子產(chǎn)品與電氣設(shè)備的頻繁使用，各種頻率不同、能量不同的電磁波在空間中分布越來(lái)越廣。我國(guó)目前也在針對(duì)電磁干擾這一污染源進(jìn)行合理的改進(jìn)措施，并制定方案對(duì)其進(jìn)行合理的控制。但由于現(xiàn)在的電子產(chǎn)品類型多樣，其便利型的小型產(chǎn)品對(duì)干擾的敏感度反應(yīng)越來(lái)越強(qiáng)烈，以致于其更容易受到電磁干擾損害。因此，加強(qiáng)對(duì)電磁干擾進(jìn)行研究并降低其危害對(duì)提高電子產(chǎn)品的精確度與使用年限具有重要的作用。此外，不斷更新電磁干擾的改進(jìn)措施，有助于改善人類生活周圍的電磁環(huán)境。

一、探析電磁干擾引發(fā)的各種危害

（一）人類健康遭受的傷害

由于受到時(shí)間較長(zhǎng)的電磁輻射干擾，那么一旦超出了最大的人類承受限度，則會(huì)引發(fā)與之相應(yīng)的各種健康損害。與此同時(shí)，電磁輻射還會(huì)引發(fā)程度較重的健康風(fēng)險(xiǎn)以及健康威脅。這主要是由于，輻射能量將會(huì)直接作用于特定的人體器官或者人體組織，進(jìn)而產(chǎn)生了突顯的非熱效應(yīng)或者輻射熱效應(yīng)。在此前提下，全面防控潛在性的電磁輻射也就是在保障人類健康，對(duì)此需要引發(fā)更廣的關(guān)注。具體在實(shí)踐中，關(guān)于非熱效應(yīng)通?？梢詫⑵湎薅ㄓ诿科椒嚼迕?0厘米以內(nèi)強(qiáng)度的電磁輻射。此類電磁輻射雖然局限于較小比例，但是與之有關(guān)的潛在危害性卻仍然無(wú)法予以忽視。這是因?yàn)?，人體血液特性由于受到電磁場(chǎng)固有的強(qiáng)度或者頻率影響，則會(huì)引發(fā)染色體變異或者微波變化的趨勢(shì)。與之相比，電磁輻射帶來(lái)的熱效應(yīng)主要源自超出每平米10厘米的輻射波強(qiáng)度，此種較強(qiáng)的輻射波將會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)熱、加快血流速度或者造成神經(jīng)反應(yīng)，甚至人體細(xì)胞都將會(huì)受到上述效應(yīng)的影響。

（二）電磁干擾傳播對(duì)電子設(shè)備的危害

隨著電子設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，電磁干擾越來(lái)越趨于社會(huì)化，其對(duì)電子設(shè)備的危害也多種多樣。首先，電磁干擾可以大規(guī)模的破壞無(wú)線電的通信，從而使電臺(tái)信號(hào)不能順利到達(dá)各個(gè)聽(tīng)眾處，還可使電視信號(hào)出現(xiàn)混亂，屏幕出現(xiàn)雪花，條紋等現(xiàn)象。解決無(wú)線電通信距離變短的措施可以是增大發(fā)射機(jī)功率，但相應(yīng)的電磁干擾也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，從而陷入惡性循環(huán)之中；其次，信號(hào)塔的存在會(huì)對(duì)飛機(jī)場(chǎng)造成極大的影響，很多機(jī)場(chǎng)由于受附近的大功率電臺(tái)的影響，在飛機(jī)起飛和降落時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差，因此，在乘坐飛機(jī)時(shí)應(yīng)確保手機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，以免影響飛機(jī)的正常運(yùn)行。此外，在很多精密儀器的周圍使用一些電子產(chǎn)品會(huì)使儀器發(fā)生錯(cuò)誤；例如，在醫(yī)院使用手機(jī)，就有可能使電子心臟起搏器停止運(yùn)行，從而使病人處于危險(xiǎn)之中；在實(shí)驗(yàn)中使用電子設(shè)備可能會(huì)使儀器讀數(shù)發(fā)生偏差，從而使實(shí)驗(yàn)失敗。

二、電磁兼容技術(shù)的分析

（一）濾波設(shè)計(jì)分析

濾波，就是應(yīng)用濾波器來(lái)減少電磁干擾。濾波器主要是由參數(shù)集中或參數(shù)分布的電容、構(gòu)建的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而該網(wǎng)絡(luò)通常單單允許有用信號(hào)頻率分量通過(guò)，避免其它干擾頻率的通過(guò)，使得電磁干擾降低至正常的運(yùn)行電平上。濾波器的應(yīng)用是抑制傳導(dǎo)電磁干擾的主要手段，比如：電源濾波器可有效解決傳導(dǎo)干擾。同時(shí)，它也可妥善有效解決輻射干擾問(wèn)題，比如：避免無(wú)線電干擾，通常在無(wú)線發(fā)射器輸出端和信號(hào)接收器輸入端配置相應(yīng)濾波器，可充分濾掉干擾信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)電磁兼容的效用。濾波器運(yùn)行方式包括兩類：一是禁止無(wú)用信號(hào)通過(guò)，并將其反射回原信號(hào)源；二是將無(wú)用信號(hào)通過(guò)濾波器消耗掉。在應(yīng)用濾波設(shè)計(jì)來(lái)防止傳導(dǎo)干擾時(shí)，首要任務(wù)是充分考慮干擾源頻譜、干擾源頻帶分布、干擾波幅值等?？衫酶蓴_儀器進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，以獲取干擾源頻帶分布及幅值，進(jìn)而針對(duì)性選用濾波器型號(hào)或?yàn)V波器電路設(shè)計(jì)。

（二）關(guān)于電磁屏蔽

在某些情形下，針對(duì)電磁干擾若要從根源入手加以有效抑制，則需靈活適用電磁屏蔽的手段與措施。具體在實(shí)踐中，電磁屏蔽手段主要應(yīng)當(dāng)借助于特定的屏蔽體或者導(dǎo)電材料予以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)屏蔽措施如果能夠予以妥善運(yùn)用，則能夠全面防控泄露的干擾源能量，此外還能達(dá)到耦合屏蔽體與干擾源的目的。除此以外，針對(duì)特定區(qū)域出現(xiàn)的外來(lái)干擾通常也能借助上述手段予以相應(yīng)的防控，具體包含電磁屏蔽的如下手段：第一類為磁場(chǎng)屏蔽。從目前來(lái)看，關(guān)于高頻磁場(chǎng)以及低頻磁場(chǎng)都有必要予以相應(yīng)的屏蔽處理。在此前提下，通?？梢赃x擇較小磁阻與較高磁導(dǎo)率的硅鋼片或者鐵片用來(lái)屏蔽某些低頻磁場(chǎng)，對(duì)于屏蔽罩有必要運(yùn)用鐵磁材料予以制作。與之相比，如果需要屏蔽某些高頻磁場(chǎng)，那么最好選擇鋁或者銅等電阻率相對(duì)較低的特殊金屬作為其中的屏蔽材料。這是由于，運(yùn)用此類屏蔽材料可以引發(fā)反磁場(chǎng)以及渦流的形成，進(jìn)而有效達(dá)到相應(yīng)的屏蔽效果。第二類為靜電屏蔽。依照靜電屏蔽的有關(guān)原理，如果某些導(dǎo)體具有空腔的特征，則在不存在內(nèi)部電荷的狀態(tài)下即可實(shí)現(xiàn)靜電屏蔽。這是因?yàn)?，?dǎo)體內(nèi)部如果呈現(xiàn)為零的某個(gè)點(diǎn)電場(chǎng)，那么將會(huì)僅限于表層性的電荷分布狀態(tài)。第三類為電纜屏蔽。運(yùn)用電纜屏蔽通常應(yīng)當(dāng)包含金屬編織網(wǎng)、金屬屏蔽層與鋁箔屏蔽層包裹的幾類屏蔽方式。在選擇上述屏蔽方式的前提下，應(yīng)當(dāng)能夠著眼于全面防控電纜線本身受到某些空間電磁場(chǎng)或者發(fā)射信號(hào)引發(fā)的干擾性。近些年來(lái)，技術(shù)人員還可以借助雙線電纜作為其中的屏蔽電纜，此類雙線電纜一般而言可達(dá)10MHz或者更高的線纜傳輸頻率。

（三）電磁吸收技術(shù)

吸收材料對(duì)于微波輻射、射頻輻射具有較好的吸收效果。微波吸收技術(shù)具體操作方式為：一是將吸收材料與罩體互相貼附，達(dá)到吸收輻射電磁波的效果；二是將吸收材料與屏蔽材料罩體相貼附，實(shí)現(xiàn)降低射頻電磁波透射的效果。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)分析可見(jiàn)，電磁兼容技術(shù)在現(xiàn)階段已經(jīng)表現(xiàn)為較高層次的完善性，其中包含電磁吸收、接地技術(shù)、濾波技術(shù)以及屏蔽電磁信號(hào)等。關(guān)于電磁干擾如果要在根源上予以徹底杜絕并且消除，那么需要緊密結(jié)合電磁干擾的真實(shí)狀況來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)，進(jìn)而選擇了多樣化的電磁兼容手段與技術(shù)。在未來(lái)實(shí)踐中，關(guān)鍵在于探究全新的電磁兼容技術(shù)，在此前提下避免電磁干擾給當(dāng)前各領(lǐng)域生產(chǎn)帶來(lái)威脅性。