電磁兼容是指設備能夠在共同的電磁環境中共存狀態和各自功能的能力,即設備不會因為同一電磁環境中其他設備的電磁發射而被允許降級;同一電磁環境中的其他設備不會因為其電磁發射而被允許降級。這個定義的前半部分反映了設備的電磁干擾(電磁干擾)特性,即不會對其他設備造成電磁干擾,也不會對環境造成電磁污染;后半部分反映了設備的電磁敏感性(EMS)特性,即不受其他設備的電磁干擾,對電磁環境沒有敏感反應。符合電磁兼容性的不同電子設備可以一起正常工作。它們是相互兼容的,否則就不兼容。
電磁兼容性有時也叫電磁兼容性,在某些情況下,兩者都是通用的,但顯然電磁兼容性的含義更廣,電磁兼容性更注重性能的描述。
電磁兼容測量:
電磁兼容測量是指通過儀器和設施來測量設備和系統的電磁兼容狀態。電磁兼容測量是獲取設備和系統電磁兼容性能數據的最直接手段,也是掌握設備、系統電磁兼容性能和電磁兼容性維護的基礎。電磁兼容性測量也是指電磁兼容性測試、電磁兼容性測試等。電磁兼容性測量主要通過測量電子設備和系統內部電路中的電流或空間電磁波,圍繞電磁干擾的三個元素,即電磁干擾源、耦合通道和敏感設備
產生電磁干擾的方式和途徑不同,其中電磁輻射和傳導是產生電磁干擾的主要電磁活動方式或途徑。一些電磁干擾通過輻射和傳導傳播。為了分析和研究電磁干擾的性質和影響,有必要確定電磁干擾的空間、時間、頻率、能量、信號形式等特點。因此,電磁干擾通常用以下參數來描述:頻率、電平、波形、出現率、極化、方向等。這些特性與電磁干擾的三個要素密切相關。電磁干擾可以存在,三個要素缺一不可。因此,電磁干擾問題只要消除其中任何一個,就可以解決,如圖1-2所示。
圖1-2電磁干擾控制圖
在處理電磁干擾時,最重要的是從以下五點入手:
頻率:產生干擾的頻率是多少;
強度:電磁干擾有多強,后果多嚴重;
時間:是連續的還是只有一定的時間;
尺寸:輻射體幾何尺寸有多大,傳輸線有多長;
阻抗:干擾源和敏感設備的阻抗有多大,兩者之間的傳輸電路阻抗有多大;
需要注意的是,頻率越高,輻射耦合的可能性越大,傳導耦合的可能性越大。
干擾源類型
一般來說,電磁干擾按其來源分為內部干擾和外部干擾,分別列在表1-1和表1-2外部干擾源包括自然干擾源和人為干擾源。
自然干擾源主要來自大氣中的自然電噪聲和地球外層空間的宇宙噪聲。自然干擾源不僅是地球電磁環境的基本要素,也是干擾無線電通信和空間技術的干擾源。自然噪聲會干擾人造衛星和宇宙飛船的運行以及彈道導彈運載火箭的發射。
人工干擾源是機電或其他人工裝置產生的電磁能量干擾,其中一部分是廣播、電視、通信、雷達、導航等無線電設備等專門用于發射電磁能量的裝置,稱為故意發射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時發射電磁能量,如交通車輛、架空輸電線路、照明設備、電動機械、家用電器、工業、醫用射頻設備等。因此,這一部分也被稱為無意發射干擾源。
各種干擾的性質千差萬別,表1-3列出了幾種干擾的特點。
電磁干擾耦合路徑:
任何電磁干擾的發生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑。一般認為電磁干擾耦合有兩種方式:傳導和輻射,具體分類如表1-4所示。因此,從干擾敏感器的角度來看,干擾耦合可以分為兩類:傳導耦合和輻射(空間)耦合,如圖1-3所示。
傳導耦合必須在干擾源和敏感器之間有一個完整的電路連接,干擾能量沿著連接電路傳遞到敏感器,導致干擾現象。傳輸電路可以包括電線、設備導電部件、電源、公共阻抗、地板、電阻、電感、電容和互感元件。輻射耦合是以電磁波的形式通過介質傳播,根據電磁波的規律將干擾能量發射到周圍空間。有三種常見的輻射耦合:由天線發射的電磁波被乙級天線接受,稱為天線耦合;空間電磁場通過導線感應耦合,稱為耦合;空間電磁場通過孔接頭感應,稱為孔接頭耦合。
在電磁兼容實際工程中,設備之間的干擾通常包括多種方式的耦合。多路耦合同時存在,重復交叉,共同產生干擾,使電磁干擾難以控制。