電磁兼容技術展望及建議

1、本文由jimmy3973貢獻pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。維普資訊 HYPERLINK 皇皇薹查鲞EM公司CTC高()eriit?f catongs)1ee。&1)E n北(M oC0 0 8p7c6：in2ug藍天et電信o進出nE)&Md進學，mmS1京1heEx e t( de.高思 郵電大T Ic攸北1(i 綱 京.GBaei0 。 u n g Un，ni0eSii rsiioVYug yjagIGaat。nnjsBecee，0f P ost s，andun_n g j in1。 。8 72 B u syTompr(接上一期)機械結

2、構和復6 ，1cx0雜的c h _ a m i 0tCo p1電氣、t電&t子e)結pr構oarro除研制過in:程巾.出1現e的kEMc問題，優(yōu)的混合系統(tǒng)。雖然在目、s 刖條件下，人化空間飛行器的設計。五.頻譜分配與管理信息的交流，而電信正是現代社會們已經有能力對系統(tǒng)的一些基本組人類社會各種活動中，離小開成單元的電磁兼容情況進行分析，如果這個系統(tǒng)在非常有限的空間七.地震電磁學地震電磁學是近f年米為了探：,中重要科技成果的運用。電信就是 范圍內有數以干計的機械零f 各 索地震短臨預報而迅：速發(fā)展起來的一，C把各種信息利，用現代科技手段，轉電氣電子元器件又以隨意的方式密.新的邊緣尖端學科。從直流

3、直化為電磁波進行傳輸的一種手段。集分布，則要對它們E c分析預測 至超高頻整個頻段都有人進行觀測 I 人類 賴以生存、發(fā)展文明、促進社 兒乎是4可能的。對于可有效分析 研究。從 地下兒 米深直 至兒 千 米深，會進步，都離不開環(huán)境中的 大要 的基本組成單元，應借助 于各種較 從人工觀測到自動記錄數字傳送，素空氣、水、資源（山、森林 為復雜的、準確度較高 的電磁數值 各同都進行了大量觀測研究。還有 礦等）然而到20世紀中葉以后，由一分析方法，編制相應的分析軟件包，些國家正在積極準備于無線電科技的發(fā),利用衛(wèi)星進展與廣泛應用于建立起盡可能完備的數學模型，象行這方面的探索研究。大家對地震 各個方面，使

4、人們開始意識到這個導線、機箱、天線自身的及相互間電信號 ( e m E1crS g aSj o st j e c in 1由空間、時間和無線電i要素組成的電磁耦合，電源、接收機、發(fā)射機 簡稱SES ）非常重視，它與震級、震的無線電頻譜資源，是人類重要資的頻譜分析等都是這樣 的問題，在 巾距及局部電性質的不均勻性密切源，無線電頻譜資源是一種有限的 此基礎上，我們可以將 飛行器內部 相關，人們可牲東兩（E W）及南北 自然資源， 但同時也是一種比較獨分為若干相對獨立的子系統(tǒng)，每一 （S ）個相互垂直方向測出SES的 兩 特的資源。無線電頻 潛是不可見 個子系統(tǒng)內部的設備數量也不多，兩個分量。每 個

5、地震前電信號中有 的，它雖是有限的，但小是消耗性 卡 互間關系較為緊密的，功能較為 用的是SES變化的最大值。 有一些 H的.因此不利用它或不充分利用它 甲一，可以等效為一個 電磁干擾源 國家的學者對1 lz lz的長10k 4K是對這一資源的浪費，無線電頻潛或電磁干擾敏感器件， 我們對每個 波段信號進行接收，研究其變化與各頻段傳播特性的小同又會岡使用子系統(tǒng)進行EMC分析 預測后，可建 地震孕育過程的莢系。還有些科學不當而造成本身利用率的下降或干 立起相應的數學模型。 子系統(tǒng)的數 工作者對雷電的產生 地震的關系擾影響其他 信道而再次造成資源的學模型與基本組成單元的數學模型也做了一些探索觀測工作

6、。幾本還浪費，因此對這一寶貴而特殊的資相比是簡略的，采用數學方法也較 進行了海底電磁波觀測源，。俄羅斯等既要科學地管理，又要達到最為簡單，因此可以方便地組成更大 國家的科學工作者還對電離層進行有效的應用，各國為了保護各個科 子系統(tǒng)，直至空間飛行器整個系統(tǒng)，了大量觀測技部。他們認為地震前，電【門領域的發(fā)展，建立專r機 使之均能進行E-c分析預測，構，我們 離層會出現小同層的擾動。我國學 J I進行科學的頻譜分配與管理，存研制空間飛行器時，提出EMc設 者對地震電磁現象也進行了觀測研并對那些產生無線電干擾的設備計要求，制定EMc設計規(guī)范，將飛究，一般在50m以內， 己可以進行0 k如家用電器及工業(yè)

7、電器系統(tǒng)所輻射 彳 器內部的各個電氣 電子元器件、較準確的地震預報。 的雜波加以嚴格限制，以 確保兀線設備合理地安排在各個相對獨立的 電的良好電環(huán) 境。 單元或子系統(tǒng)中，子系統(tǒng)內部、子八.無線電通信技術中的電磁兼容問題作為近年來信息技術領域發(fā)展系統(tǒng)之間都可以EM c分析預測，這六.空間飛行器的電磁兼容問題佯我們就有能力對飛行器系統(tǒng)EMC空間飛行器是一個具有復雜的性能進行評估，能有效地查 找、排 最為迅速的無線通信包括移動通信2o o5第O 7期EE TO I Q AI 善質童 LCRNSULYCT維普資訊 HYPERLINK ? ?與皂蔓查堂Ceri i ton&EMC f cai tL 0

8、-1 8 0技術，徹底改變了人們的生活方式 段，其與9 0幣 0兆赫頻段系統(tǒng) 保街性。研究包括慕本概念、和工作方式。尢論是工作還是生 的兼寄能力將是這項新技 術存未來 定義和支撐體系等。作為一項新技活，各種無線通信設備經是人們幾年取得成功的一個關 鍵岡素。已不可缺少的需要。術的出現，厄線帶業(yè)務由于同有覺的寬帶特性：寬頻帶信號發(fā)射、寬由此而來，相關的電磁兼容問 (=)移動通信系統(tǒng).無線接 入系頻帶信號接收。當考慮到其他系題也就愈來愈多，愈米愈復雜。如統(tǒng) 無繩和尋礙系統(tǒng)之間 的電磁兼 統(tǒng)的相互作用時 其結 就是寬帶果不能很好的規(guī)劃、設計，無線設 容同題信號發(fā)射幣覺帶十擾接收。對于這 -備與非無線設

9、備之間.無線設備L j移動通信系統(tǒng)工程與尋呼系磁兼 方案，結 小堪想象。樣的一個系統(tǒng)，沒有可行的電人之間都會存在嚴重的電磁兼 問統(tǒng)，包括高速F1 系 統(tǒng)的電磁兼容 e題：性能惡化、相互千擾、相互破問題可能 成為一個關鍵的問題。這 壞、危害健康。如果不能很好地規(guī) 些尋呼系統(tǒng)發(fā) 一率大，基站多，一.功j()線電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的。五無其他的系統(tǒng)很多，包括家用電劃、設計，總有那么一天，無線通 影響面大，另外許多用戶 同E 1片 電磁兼容性 寸使J信技術的發(fā)展對于信息知識的影 響 移動電話BP機，以節(jié)約使用費。這可能就不是健康的，而是惡性的，些因素會對移動通信系統(tǒng)、城市無器、軍事通信、醫(yī)院設備、廣播

10、等，也就是說無線電通信技術的發(fā)腱總線本地接人系統(tǒng)產生重要的影響。雖然已經制定相關的法律，比一些的來講有一個飽和度，一 _. 過這而 D e H超E T、P【IP e等冗繩系:統(tǒng)的如禁1醫(yī)院、,機場、飛機上、軍S、A S卜個限度，那么無線通信技術革新愈迅速發(fā)展，將使得本就已經嚴重的事暈地等使用移動電話，發(fā)展，破壞性愈大。本t紀的移動通信技術，必須f 兼容性問題更加的惡化。干擾的問題從米就沒有停f卜過。令我們記 憶猶新的廣州白云機 場飛機停飛事解決一些關鍵的電磁兼容問題，使 ()薤無線電系統(tǒng).同溫 層系統(tǒng)件，就是1 u系統(tǒng)造成的。岡此小 三地尋乎得技術的 發(fā)展建立在一個合理的礎結構之上，既兼顧到各

11、種無線電和衛(wèi)星系統(tǒng)之間的電磁兼容問題僅無線電通信系統(tǒng)之間，包括九線當“”系統(tǒng)、“ 1 e 等 電通信系統(tǒng) 其他系統(tǒng)之間的電磁 銥 Te side”技術不同種類之間的電磁兼彈性問 復雜幣巾低軌道系統(tǒng)建成的時候，兼弈問題，都將是本 紀研究工作題，也兼顧到今天和將米技術持續(xù) 這些系統(tǒng)由于直接地面終端通的重點課題。 性發(fā)展的電磁兼容性問題。研究工 信，到達地面的功率遠高于臼前的總括起來，由于無線電通信系作:必然包括系統(tǒng)內部幣.系統(tǒng)之間的 同步軌道系統(tǒng)，網而與地面無線電 統(tǒng)的發(fā)腱，我們面對本 紀的電磁 電磁兼容兩個方面：作為一個系統(tǒng)，通信系統(tǒng)之間的兼寄問題將是傘球 兼問題包括：特別具有高頻器件和電路的無

12、線電通信網、特別是移動通信網成J 唆的 系統(tǒng)，其內部的電磁兼容問題非常關鍵。，前，(1 )系統(tǒng)內部幣外部、系統(tǒng)之 -研究幣實施的同 間的上作頻帶設汁、寄生信號幣 -? .非復雜。對于高速信息傳輸系統(tǒng)尤其 溫層移動通信系統(tǒng)，由 于其定位高線形發(fā)射及感應結構的研究； 要給予重視，這將 是本世紀電磁兼 度更低，其與衛(wèi)星和地面系統(tǒng)之間 容問題的一 個重要研究領域。乃外，的電磁兼容問題應格外受到關切。 一(2)各種九線業(yè)務包括新業(yè)務的電磁兼 概念、定義幣標準的研究；-()面向對象，尤其是寬頻帶 3些關鍵的、來自于系統(tǒng)之間的電磁兼容性問題也必須引起 暈視。系統(tǒng)電磁兼鋅模型，分析方()帶超高速移動通信與其他

13、 法千四寬.實系統(tǒng)之間的電磁兼容性同題驗方案的研究：()寬帶無線通信系統(tǒng)與窄帶無線一系統(tǒng)2間的電磁兼容閫題紅本世紀初期，高速寬帶移動()滿足電磁兼寄標準的寬帶 4通信事業(yè)將是發(fā)展的土要方向，它 移動通信系統(tǒng)L網絡的 概念、定義 j目前，正存使用的9 0 0兆赫頻 是全球個人多媒體移動通 信業(yè)務的 幣方案的研究 j出。 .提段(.S、TCAI VPAS、kAS、GM0 基礎。相應地 寬帶電磁兼鋅性的研 S C T S 9 0、，：這些上作的的，旨存提 I腱c D A 8 0 0 )幣18 0 0兆赫頻段 究是非常重要的上 作。這一方面是 高新移動通信業(yè)務的可靠性幣廣泛 1(C8 0、c A)之間

14、是一種倍頻 為了提高寬帶移動業(yè)務 的可靠性；的可應用性，制定厄線電業(yè)務的電 D si 0 Di 或者準倍頻關系，他們之間的低次 乃一方面是為了降低寬帶 業(yè)務系統(tǒng)磁兼定義、概念幣標準提高無 .諧波之間會出現近 似卡日等的情況，設備內部、移動網內部、移動網之 線電通 信業(yè)務對于信息社會信息傳相互影響嚴重，需要嚴格幣認真的 間、移動網幣非移動 網之間、移動 輸幣信息保障的能力，實現良性的 -考慮。目前，大力，發(fā)的第i代寬 通信和非通信業(yè)務設備之 間的干 兀線電通信系統(tǒng)的發(fā)腱。F帶cD HA系統(tǒng)的工作存2400兆赫頻擾，提高兼寄工作的能力和信息的 一圣哥質量 EETNSULY LCOI AI RCQT

15、2 0 05第o7期維普資訊 HYPERLINK e ICalonrI TI I&I M U 一九.計算機中的電磁兼容(一)算機電磁兼容性問題綜述 計在工農業(yè)、國防、科技、教育、管但是利用數寧化系統(tǒng)的高速運算功法，邏輯電路技術 軟 件技術的巧能、存儲功能和判斷功能，也有可 妙結合，可以J來作為抑當前，計算機已經普遍地應用能進一步兀辟新的抗干擾路 徑。有力工具。其次屏蔽接地是提高計計算機的外界十擾主要來源是算機抗干擾能力的又一有力 措施，理等各個領域，家庭和個人使用計 射頻干擾、上頻電源干 擾、靜電干 屏蔽包括機房屏蔽、整機屏蔽、元 算機的情況也 逐漸深化和普及。計擾及雷電脈沖干擾等四類，若計算

16、部件 之間的屏蔽和隔離，電源的進 算機作為一種數據處理和存儲 系 機房處于大功率無線電發(fā)射設備、線及傳輸線的輸入線和 輸出線也應 統(tǒng)，外界電磁場干擾可能對其j F常 高頻大電 流設備或射頻理療設備等屏蔽接地。系統(tǒng) 機房小僅要有良 運行和信息安全造成危害；而作為 附近，當這些設備上作時， 其空間好的接地，而H要有針對性對交直 .種電子設備，它 的寄生輻射和電 電磁場強若超過1伏/米（2 d u 流接地、高頻 磁 合 電要接地、防雷接地和安1 0 B、） 磁泄漏也可能污染外界電 行 存 重環(huán)境或則計算機的工作將受到嚴重的干擾。全接地進理沒計。此外，濾波 造成自身信息失密。計算機系統(tǒng)的磁十擾環(huán)境中，

17、計算機所受到 也是抑制傳導耦合十擾的方法。一電磁兼容性已成為一個迫切需要研的危害取決于干擾場強算入、頻率和計電源線濾波器可以顯著降低來自供究的問題 機自身的電磁敏感度。實驗證實，電網的十擾，屏蔽體的r或 I0出為計算機電磁兼容性問題具有一 存離微機6米處開關電10安的 導線的適當位置安裝濾波電路也是般電子流設備的共性，又有其突出的交流感性負載，其接觸器觸頭電弧非常必要的。采用光技術能傳輸高 特點。它既是一個敏感設備受，又是 產生的十擾足以使計算機產生誤動密度信息小電磁感應噪聲影響，易個干擾源。它是低電平電子系 作。上頻電源電的大幅度波 動或是提高計算機抗十擾能力的途徑。玉 統(tǒng)，從電磁兼容的 角

18、度而言，主要 電流沖擊有可能通過電源線進入計計算機 的寄生輻射和傳導所造是一個敏感設備。它的主要電路是 算機系統(tǒng)，使計算機出現運行錯誤成的電磁泄漏具有很寬的 頻譜，它數字電路，數字電路的邏輯元件都 或故障，甚至破 壞計算機的某些部方面是外部敏感設備的噪聲源；另一一有一定的閥電平和 之相對應的干 件。此外，某些電氣設備 產生的尖一方面也造成汁算機數據信息的失擾容限，因而它不會響應低于限峰脈沖、工業(yè)火花等也可通過供電 密和失竊的可能。測試結果表名：的干擾，但對于其所受到的高于容 線路進入計算機。例如， 開天電傳 c 、內存、I 。接r、時鐘、視頻、P / I 限的 干擾的破壞卻沒有恢復功能。機可產

19、生I干伏的尖峰脈沖，它 足字庫、傳輸線、電源線等部位都有 計算機生要由脈沖數 字電路和工作以損壞某些部件。研究表明，上頻 較強的電磁 輻射，一般輻射約為40 于開關狀態(tài)的電路組成，所處理的 電源干擾和通過電源線的射頻十擾 8 0分貝微伏，最高可達 7 5分貝微伏，是脈沖信號，岡而易受外界脈沖十 卜分嚴重。靜電干擾是造 成計算機 用靈敏度較擾的影響，也向外界產生十擾脈 W0 電路損壞的主要原岡，有人研究 幾百米外就S沖。脈沖信號 具有很寬的頻譜，計 指出，當穿塑料鞋走動、穿尼龍或 示信 號。在算機的主頻也有很寬的范圍，包括 絲綢上作服在工作臺 前長期工作都 次數低，信高的接收機或電視機 可有效地

20、截 收顯示器顯低頻段，數 時鐘諧波號較強，更易截收顯示長波、中波、短波、米波及分米波 可產生很高的靜電電壓，美國有統(tǒng) 器視頻顯示信息，有實驗研 究說明， 等很寬的波段與電力電子設備、廣 汁表明，由于靜 電導致計算機及其計算機顯示信息泄漏的土要途徑是播、電 視、通信。雷達等的基本上 元器件的損壞造成的經濟損失每年 顯示控制器 顯示路之間的接r傳 I作波段相同，使計算機j 作在一個高達數億美元。雷電脈沖通常通過 二相當復雜的 電磁環(huán)境之中，同時也 電網供電電源進入計算機造成干擾， 電磁泄漏的手段生要是屏蔽技術、輸電纜所產生的輻射。抑制計算機驗表明，采取防泄漏低頻段和土振 有幾個方面。首先，從 硬件

21、、軟件設 措施之后，傳導泄漏 整個頻段內 頻率及其倍 頻附近尼為嚴蕈。目計著手提高系統(tǒng)自身的抗干擾能力，都能達到技術標準要求，對于輻射 前，計算機向高速、寬帶、高密集 硬件沒計巾要進行EMC設計，綜 泄漏，除低頻段、主振頻率 及其倍度、小型化發(fā)展，可能會導致干擾 合采用各種抗干擾措施，在軟件設頻之外，也都能達到標準的要求。定標準的極限值， 問題更力1蕈，給計算機電磁兼 1嚴計巾，利用，余 技術、容錯技術、標兀性問題帶來更多急待解決的問題，志技 術、數字濾波技術都是有效方在很寬的波段內向外界輻射和泄漏甚至使計算機或某些部 件損壞。在 接地技術、濾電磁十擾，有人對未采取防泄漏措 我國，由于雷電而致

22、使計算機損壞源場抵消技術施的微機進 行過測量，結果表明的事例屢見不鮮。提高計算機系統(tǒng) 口可 有效地提很寬的波段內泄漏均顯著的超過規(guī)的抗干擾能力的 措施概括起來主要 漏的能力。實波技術、隔離技術和。此外。采用光纖接高微機系統(tǒng)防電磁泄2005幫07期EETOI AI 嘎 j 質L CRNSULYCQT維普資訊 HYPERLINK 認證與電磁兼容卷 ? 一 Cer ii tfcatOn&EMC i計算機TEMP EST技術發(fā)展至今2.對信息安全與信息保密會構（）計算機印刷電路板（ PCB ） 巾的電磁兼寄（ ）問 題 EMC信息化社會的電子產品越來越已有40年的歷史，它是在電磁兼容 成嚴重威脅。（

23、EMC ）領域發(fā)展起來的一個新的研通過捕捉各種電磁波譜來獲取究方向。TE MPES計劃的具體內容 所需要的情報和信 息已是司空見 趨向高速、寬帶、高靈敏度、高密 T是針對信息設備的電磁輻射與信息慣，這是現代科技在偵 察技術上的 集度和小型化，這種趨勢導致了 J嚴J I泄 漏問題，從信息接收和防護兩個 集中表現。例如在海灣戰(zhàn)爭 中，美 EMC問題更11重。計算機系統(tǒng)中 CB是一個典型的代 表，P CB的電磁方面所展開的一系列研究和研制工國就發(fā) 射了 一顆間諜衛(wèi)星，據悉這 P作，包括信息接收、破譯水平、防 顆衛(wèi)星裝有最先進TE MPE ST收發(fā)系 兼容（MC）問題是目前微型計算機 E 泄漏 能力與

24、技術、相關規(guī)范標準及 統(tǒng)用以截取伊技克及海灣地區(qū) 的政 設計中急待解決的技術難題。管理手段等。 治、軍事、經 濟情報，這些情報中1印刷電路板（C ）帶狀線、.PB巾以美國為首的幾個少數發(fā)達國申部分是破譯出來的，而相當多的電線、電纜間的音和電磁耦合 印刷電路板（）巾帶狀線、PCB家在T EMPES發(fā)展中經歷了這樣J 部分是利用對方電子 設備無意電磁 TL個階段：發(fā)射來截取的，這顆衛(wèi)星的另一個 電線、電纜間的巾音是 日刷電路板 J1 .認識階段（世紀50年代 功能是由T 上 EMPES發(fā) 射系統(tǒng)釋放亂 線路巾存存的最難克服的問題之 T。初、中期）這個階段主要解決信息 真發(fā)射，以保證美軍 破譯。 術

25、問題進行歸類預研。 2. T MP ST技術發(fā)展階段EC I系統(tǒng)的情報泄漏嚴重性的認識問題，對具體技信息不被這里所說的巾青是較廣意義上的串音，小管其源是有信號還是已經分析表明:對于由數字電噪聲，中音用導線的互和互感來（ 路組成的信息處理設備來:說，由于表示0當紅E、C預測和解決E、I問上11世紀5 0年代后期至7 0年代未）這一輻射頻譜及諧波非常豐富，因而很題時，首先應確定發(fā)射源的禍合途階段主要制定了 T P ST發(fā)展方案，EM E易被竊收和解譯，其信息泄漏問徑是傳導的、輻射的、還是串音0例對 TE MPES問題展開了一系列有計題更為突出和嚴重0以計算機視頻如，當PCB上某一帶狀線上載有控T劃

26、、有組織、有針對性的攻關研究，顯示器為例，其中各種印刷電路 制和邏輯電平，L其靠近的第一條j使TMPES技術系統(tǒng)化，成熟化。E T 板、各部件之間的電源、信號接門帶 狀線上載有低電平信號，當平行3 TMP S技術標準化，專業(yè) 與連線、數據線、接地線、驅 動電 布線長度超過1厘米時，預期產生 .E E T 0化、市場化（世紀8年代后期至 路、陰極射線管等都可以產 生程度 串音十擾。當一長電纜載有兒組串 上0今）這一階段制定和頒布了 一系列 不同的電磁輻射。在輻 射頻譜中，行或 行高速數 和遙控線時，串 TEMPEST標 準和規(guī)范，建立了 一整 所包含的信息也各不相同，包括時 音十擾也成為土要問題?？拷碾?套利用信息設備的電磁 發(fā)射來獲取鐘、數據信息、視頻信息等。從理 線和電纜之間 的中音是由電場通過信息情報更為及時、準確、廣泛、連 淪 上講這些信息都是可以接收和解 互容，磁場通過II感弓1的。 起 續(xù)，且安全、可靠、