电子电气设备的电磁兼容性问题研究
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摘要：随着电子信息的不断发展与完善，人们不断研究具有多功能的电子设备的同时，对电子设备的要求也越来越高。电子电器设备的电磁兼容性是衡量电子电气的一种重要指标，是电子电器设备本身具有的一种性能。由于不同的电子电气设备所具有的电磁兼容性要求也不同，在进行电子电气设备的制造时就应该充分地考虑电磁兼容的重要性，以确保电子电气设备能够正常进行工作。
关键词：电磁兼容性；电磁干扰；设计原理
中图分类号：O361文献标识码： A
引言
电子电气设备的电磁兼容性就是指电子电器设备在工作时受到了其他电子电气设备的电磁干扰，在受到电磁干扰后设备就不能正常的工作，就会出现一些故障，这种情况往往发生在电子电气设备比较集中的地方，比如医院、军事设备、应用电气自动化的工厂和电子商城等等。最直接的例子就是在家里用电脑的时候，如果旁边的手机有电话打进来，电脑就会受到干扰，会出现声音或者会使画面变得不清晰，这种现象经常会出现，这就是设备受到了电磁的干扰，那么如果这种现象出现在医院或是军事上，后果就会很严重，所以电子电气设备的电磁兼容性不容忽视，是值得探究的问题。
一、电磁干扰产生的原因
电子电气设备被电磁干扰的原因有很多，在电子电气设备受到干扰时，肯定存在一个干扰源，也就是说是谁对设备产生了干扰，干扰源对抑制电子电器设备的干扰十分的重要，只有找到干扰源，才能保护电子电气设备不扰，干扰源主要有以下几类：
1.大自然的干扰
自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。他们既是地球电磁环境的基本要素组成部分，同时又是对无线电通讯和空间技术造成干扰的干扰源。雷电，地磁场的辐射以及宇宙中产生的一些辐射都会对电子电气设备产生干扰，我们都知道，当夏天出现雷雨天气的时候，要关闭家里的电源，那是因为雷电会对电子电气设备产生干扰，影响设备的正常工作。自然噪声会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生干扰，也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。
2.其它设备的干扰
在生活中不可能只存在一种电子设备，当有其它电子电气设备存在时，两个或多个电子电气设备就有可能互相干扰，如果设备电磁兼容性不强，那么受干扰的程度就会加强，导致设备不能正常工作。有机电或其他人工装置会产生电磁能量干扰，其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置，如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备，称为有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射，如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。因此这部分又成为无意发射干扰源。
3.设备内部的干扰
设备内部自身的干扰主要来自设备系统之间的干扰，设备元件本身具有的辐射，以及所使用的电源，电路线等等，如果选择或使用不当都会对电子电器设备产生干扰。
二、电磁兼容性的设计
电子电气设备的电磁干扰无处不在，为了不影响设备的正常工作，在设计设备的电磁兼容性时，就要注意尽量避免电磁的干扰。设计电磁兼容性时就要增强设备的抗干扰的性能，减少干扰源，如何增强电子电气设备的抗干扰能力，就要遵循以下几点原则：
1.确保信号强度
每一种电子电器设备都有自己的信号频段，如果某一种设备的信号频段和另一种设备的信号频段有重合的部分，那就有可能相互产生干扰，重合部分越多产生的干扰性就越强，因此在设计信号频段的时候，要使频段在能保证正常工作的情况下尽可能的小，这样就会防止设备之间相互干扰。例如每个电视频道都有自己的信号频段，要保证频道信号就要使信号波段最窄，我们知道现在我们看的电视都是接收卫星的信号，那么接受信号设备的性能也要强，这样才能保证信号的稳定，不扰。
2.优化设备电路
电路的优化主要应对的是来自设备内部的干扰，那么如何优化以及设计电路，就要考虑到设备内部干扰的来源，强度和标准。根据电磁干扰的特点进行针对性的抑制，使之达到预定的标准。比如电路线选择，布局和安装都会影响设备的电磁兼容性，所以要选择符合标准的元件，以及最佳的线路布局。如果进行优化之后还没有达到预定的标准，那么就要采取其他的措施，比如从干扰的传播途径入手，减少公共电源和公共地线的使用，设备之间保持一定的距离等等。为了保护电路的正常使用，还可以再电路上设计一些能够保护电路的措施，能够平衡电路的电磁干扰，保护电路的正常工作。
3.设备的屏蔽技术
屏蔽技术是我们现在应用较广的技术，多出现在大型考试的考场中，屏蔽一切电子电器设备发出的无线信号，现在这种技术也被广泛的应用到电子电气设备防电磁干扰的技术中。屏蔽技术的原理主要是阻碍了电磁波的传播路径，就像是给电子电气设备安装了一个保护罩，让外界不能够接近，起到了很好的保护作用屏蔽的材料都是电导率和磁导率较高的材料，这样有利于能够有效的吸收和平衡电磁的干扰，屏蔽设备的安装还要考虑到散热的问题，要有散热的区域，散热器具的设计也要合理，不能影响设备的正常工作。
4.设备的接地
接地是电子电气设备电磁兼容性设计中一项重要的技术，它能够有效的防止电磁的干扰，而且屏蔽技术的应用也要有良好的接地，才能够发挥最大的性能。电子电气设备接地主要是为了能够保持设备工作的稳定性，接地时要注意接地电阻的大小，接地电阻要尽可能的小，像一般的电子电气设备接地电阻不应该超过10欧姆，电子电器设备接地还可以大大减少静电对设备的干扰，起到了保护设备和工作人员安全的作用。
三、其它抑制干扰方法
1.滤波
滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电频，因为干扰频谱成份不等于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力，从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以，采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合，或是增强接收设备的抗干扰能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器（高频扼流圈）组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多，选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。
2.正确选用无源元件
实用的无源元件并不是“理想”的，其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源，因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。
3.电路技术
有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽，采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等。总之，采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。
总结：电子电器设备的电磁兼容性应用领域十分广泛，不同领域的不同设备对电子电器的电磁兼容性要求也不同，一些特殊行业，比如医院、科研和军事方面对设备的电磁兼容性要求较高。因此电子电气设备也关系着人的生命安全、国家的科研事业及军事力量，设备一旦出现问题就会造成非常严重的后果。电磁干扰产生的原因很多，传播途径也较多，对于不同原因产生的电磁干扰要采取一定的抑制方法，我们要注意电源开关的使用等，做到真正提高设备的电磁兼容性。
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