探討電磁干擾的危害與電磁兼容技術

劉偉超

廣東省廣州質量監督檢測研究院 廣東廣州 510000

近些年以來，電磁兼容技術整體上呈現迅速演變的趨向，其中涉及到多種相應的手段與技術。通常來講，關于全面防控危害性較強的電磁干擾有必要靈活選擇電磁兼容技術，其中典型應當包含電磁吸收、電磁屏蔽、系統接地與濾波技術。在此基礎上，針對不同種類的電磁兼容技術都要著眼于全方位的靈活選擇，從而保證電磁兼容技術能夠真正服務于全面防控電磁干擾[1]。

1 電磁干擾與電磁兼容技術

電磁干擾產生機理一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導線組成，當電路中有電壓和電流存在時，所有帶電的元器件周圍都會產生電場，當電路中有電流流過時，所有載流體的周圍都存在磁場。在電子線路中只要有電場或磁場存在，就會產生電磁干擾，兩者是相輔相成的，因為電場會產生位移電流，電流又會產生磁場。形成電磁干擾的條件包括：電磁干擾源、耦合途徑（耦合通道）、敏感設備。

電磁兼容技術研究具體包括，電磁干擾的產生原理、電磁干擾源的特點；電磁干擾的傳播途徑、怎樣將傳播通道切斷、敏感設備對于干擾產生的變化、抗干擾能力的提升等。通過合理布置電力系統中的設備和線路，能夠降低發生電磁干擾的概率，有效優化電子電力設備的電磁環境。首先通過分析所有設備、線路和裝置的電磁干擾與電磁耐受性能特征，將易于發生相互干擾的線路和設備盡量分開，并且對重點干擾源采取電磁屏蔽措施，防止不同設備之間發生電磁耦合和感應。其次是在線路設計中需要針對脈沖功率大、高頻導線以及敏感線路進行屏蔽或隔離，利用電路隔離元件把敏感電路隔離和保護起來。但是，在選擇和使用隔離電氣元件時要注意避免元件本身成為新的干擾源，在滿足電磁兼容要求的前提下盡量選擇小功率的元件。

2 電磁干擾引發的各種危害

2.1 人類健康遭受的傷害

由于受到時間較長的電磁輻射干擾，那么一旦超出了最大的人類承受限度，則會引發與之相應的各種健康損害。與此同時，電磁輻射還會引發程度較重的健康風險以及健康威脅。這主要是由于，輻射能量將會直接作用于特定的人體器官或者人體組織，進而產生了突顯的非熱效應或者輻射熱效應。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，對此需要引發更廣的關注。具體在實踐中，關于非熱效應通常可以將其限定于每平方厘米10厘米以內強度的電磁輻射。此類電磁輻射雖然局限于較小比例，但是與之有關的潛在危害性卻仍然無法予以忽視。這是因為，人體血液特性由于受到電磁場固有的強度或者頻率影響，則會引發染色體變異或者微波變化的趨勢。與之相比，電磁輻射帶來的熱效應主要源自超出每平方10厘米的輻射波強度，此種較強的輻射波將會導致人體發熱、加快血流速度或者造成神經反應，甚至人體細胞都將會受到上述效應的影響[2]。

2.2 電子設備固有的性能受到減損

某些傳導性的電磁干擾將會減損固有的電子設備運行效能，或者帶來突顯的災害后果。例如針對高頻手術刀或者微波電療設備等多種多樣的醫療專用設備而言，此類設備如果呈現頻率較高的空間輻射，那么很可能減損與之臨近的其他設備性能。在嚴重的情形下，電子設備如果處在同個回路的范圍，則會呈現突發性的某些災害

3 電磁兼容技術的應用

3.1 電磁屏蔽技術

屏蔽是將金屬物件置于空間的兩個區域中，以控制某一區域的電場或磁場不任意散播到另一區域中。金屬屏蔽物可用來覆蓋噪聲源，使其電磁場不至于外泄（亦稱主動屏蔽），屏蔽物也可用于防止噪聲干擾到某一特定的區域（亦稱被動屏蔽）通過采取電磁屏蔽的方式可以有效抑制電磁干擾，針對于電磁干擾可以使用導電材料或者導磁材料進行制作屏蔽體。電磁屏蔽技術可以實現兩方面效果：一是實現干擾源和屏蔽體耦合，起到避免干擾源能量泄露的目的；二是避免外來干擾成功進入某區域。

3.2 電磁吸收技術

吸收材料對于微波輻射、射頻輻射具有較好的吸收效果。微波吸收技術具體操作方式為：一是將吸收材料與罩體互相貼附，達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，實現降低射頻電磁波透射的效果。

3.3 濾波技術

電磁兼容設計包括兩種濾波器：電源EMI濾波器以及信號濾波器。將電子設備供電線路上放置電源EMI濾波器，可以呈現出電子設備中開關器件產生的高頻噪聲向供電網絡傳導的效果，并有效實現電網干擾噪聲濾波的效果，發揮對設備的保護作用。

3.4 系統接地技術

接地也是抑制電磁干擾的基本方法，不僅適用于電氣設備，對個別的電路或同樣重要。良好的接地的目的在于：其一，盡量降低數個電路共同使用的接地阻抗所產生的噪聲電壓；其二，避免產生不必要的地環路，以免感應到外來磁場噪聲或生成不同接地點而有電位差存在。接地不佳不僅無法減少電磁噪聲干擾，而且會形成另一個電磁噪聲干擾源。系統接地技術是實現系統電磁兼容設計的核心技術，也是實現設備以及系統穩定運行的保證。系統接地由信號接地以及安全接地組成。

4 結語

經過分析可見，電磁兼容技術在現階段已經表現為較高層次的完善性，關于電磁干擾如果要在根源上予以徹底杜絕并且消除，那么需要緊密結合電磁干擾的真實狀況來進行應對，進而選擇了多樣化的電磁兼容手段與技術。在未來實踐中，關鍵在于探究全新的電磁兼容技術，在此前提下避免電磁干擾給當前各領域生產帶來威脅性。