無線電磁波干擾成因及治理研究

劉佳

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品在人們生活中得到了較為廣泛的應(yīng)用，然而，基于電子信息技術(shù)的相關(guān)設(shè)備普遍對外界電磁波的干擾較為敏感，空間電磁波的干擾不僅會影響到電子設(shè)備的正常使用，甚至?xí)ζ鋬?nèi)部電路造成不同程度的損壞。本文以無線電磁波干擾成因為研究內(nèi)容，在介紹其產(chǎn)生原理的同時，從電磁波干擾的類別區(qū)分、傳播方式等方面進(jìn)行深入探究，提出具有針對性的解決措施，從而保證電子設(shè)備的正常工作。

關(guān)鍵詞：無線電磁波 干擾 成因 治理

中圖分類號：TN972 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（c）-0042-02

無線電磁波存在于我們生活的空間之中，它的存在為我們的生活帶來了巨大的變化，利用無線電磁波人類可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信、目標(biāo)探測等一系列功能。然而，無線電磁波的存在也造成了一定的負(fù)面影響，尤其是對電磁信號較為敏感的電子設(shè)備，對于此類電子設(shè)備來說，無線電磁波干擾的存在導(dǎo)致其無法正常工作。因此，本文著重分析無線電磁波干擾產(chǎn)生的原因，通過多元化的方式對無線電磁波信號加以控制，降低無線電磁波干擾所帶來的影響。

1 無線電磁波干擾概述

自人類首次發(fā)現(xiàn)電磁波以后，關(guān)于無線電磁波的研究就從未停止過，從早期的電火花發(fā)報機(jī)，到現(xiàn)在的軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的各種雷達(dá)，都屬于無線電磁波的應(yīng)用范疇。對于電子設(shè)備來說，電磁感應(yīng)原理的存在，將直接影響到電子設(shè)備的工作狀態(tài)。對于一些在電磁屏蔽方面存在不足的電子產(chǎn)品來說，無線電磁干擾將導(dǎo)致其內(nèi)部信號疊加大量噪聲，進(jìn)而導(dǎo)致原始信號失真。

通常情況下，電磁干擾多由高頻電子設(shè)備產(chǎn)生，如高頻電源線、高頻電磁波、高頻電機(jī)等，掌握無線電磁波干擾的具體分類，有助于我們在工作、生活上做好預(yù)防措施，從而減小無線電磁波信號對我們的影響。

2 無線電磁波信號的分類與傳播方式

在現(xiàn)實生活中，我們根據(jù)無線電磁波干擾信號源的位置將其分為設(shè)備內(nèi)干擾與設(shè)備外干擾兩種類型。對于多種類型的無線電磁波信號來說，根據(jù)傳播方式的不同，也可以對其進(jìn)行分類。

2.1 無線電磁波干擾信號的分類

2.1.1 設(shè)備內(nèi)的無線電磁波干擾

隨著電子設(shè)備的集成度不斷增加，設(shè)備內(nèi)部的電子單元組成日趨復(fù)雜，各種新型電子元器件的類型也更加豐富。在設(shè)計電子設(shè)備的過程中，由于對電子元器件的特性了解程度不夠，以至于電子元器件之間在通電之后會產(chǎn)生不同強(qiáng)度的電磁場，如變壓器、電感等，進(jìn)而形成電子設(shè)備內(nèi)部無線電磁波干擾。受技術(shù)條件的約束，設(shè)備內(nèi)部無線電磁波干擾現(xiàn)象在處理方面較為困難，只能通過更換封裝水平更好的電子元器件加以解決。

2.1.2 設(shè)備外的無線電磁波干擾

相比較來說，設(shè)備外部的無線電磁波干擾在處理方面則較為簡單，且對于常見電子設(shè)備實際工作狀態(tài)的影響也能夠通過各種手段加以處理。一般情況下，這種來自外部的無線電磁波干擾由周圍高頻電場發(fā)出，通過電磁感應(yīng)原理耦合進(jìn)電子設(shè)備的電路之中，進(jìn)而導(dǎo)致電子設(shè)備工作狀態(tài)發(fā)生變化。

2.2 無線電磁波干擾信號的傳播方式

根據(jù)無線電磁波的特性，以及對電子設(shè)備的干擾機(jī)理，其傳播路徑的不同可以分為介質(zhì)傳導(dǎo)與輻射兩種方式。

基于介質(zhì)傳導(dǎo)的無線電磁波干擾信號的傳播途徑與導(dǎo)電介質(zhì)之間存在著必然聯(lián)系，通過電磁波信號在設(shè)備內(nèi)部的直接作用，借助電路的導(dǎo)通性實現(xiàn)在電子設(shè)備電路中的持續(xù)性傳遞，如果沒有隔離器件，這種干擾的影響則更加廣泛。

對于無線電磁波信號的輻射干擾，是通過電子設(shè)備中的感應(yīng)元件形成感應(yīng)電流，在無線電磁波信號的耦合作用下，進(jìn)入到電子設(shè)備內(nèi)部，并同時激勵其中的電磁感應(yīng)元件，使其成為次級干擾源，并在此基礎(chǔ)上疊加無線電磁波干擾信號對外發(fā)射。

3 無線電磁波干擾信號的應(yīng)對措施

無論是在工業(yè)生產(chǎn)、生活領(lǐng)域，還是軍事領(lǐng)域，無線電磁波干擾信號的存在對電子設(shè)備的正常工作產(chǎn)生了極為明顯的影響。因此，為實現(xiàn)對電磁波信號的有效約束，則需要通過以下幾種措施加以應(yīng)對。

3.1 電磁屏蔽

作為一種較為常見的抗干擾手段，利用電磁屏蔽方法能夠有效提高電子設(shè)備在無線電磁波干擾狀態(tài)下的工作能力，其原理就是阻斷無線電磁波信號的耦合過程，使電子設(shè)備能夠工作在較為純凈的電磁空間內(nèi)。與磁場屏蔽、靜電屏蔽等方法相比較來看，電磁屏蔽的效率較高，它能夠有效應(yīng)對輻射干擾信號，尤其是對于低頻工作狀態(tài)下的電子設(shè)備來說，內(nèi)部通電線圈所產(chǎn)生的無線電磁波干擾信號在缺少屏蔽的情況下將直接影響其他電子元器件的正常工作，針對這一情況，就可以利用金屬對無線電磁波信號的吸附作用達(dá)到電磁屏蔽的效果，使無線電磁波信號的能量明顯衰減。

例如，在大型機(jī)電設(shè)備中，為避免高頻線圈通電后產(chǎn)生的電磁場影響設(shè)備中其他感性元器件的正常工作，設(shè)計人員多選擇使用金屬外殼封裝的高頻線圈，在相關(guān)電路板的布線設(shè)計方面也盡量保證高頻線圈與感性元器件之間的距離，從而有效降低了設(shè)備內(nèi)部無線電磁波信號的干擾。

3.2 接地設(shè)計

無線電磁波干擾信號主要作用于電子設(shè)備中的感性元件，如電感、線圈、天線等，無論對于任何一型電子裝備，在其正常工作期間都會不可避免地出現(xiàn)無線電磁波干擾信號。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電磁波干擾信號的產(chǎn)生同時將伴隨著電流的生成，因此，為實現(xiàn)對無線電磁波干擾信號的抑制，則可以通過接地設(shè)計將感應(yīng)電流進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而避免感性元件在無線電磁波干擾下形成的電流對設(shè)備產(chǎn)生的傷害。

為提高接地設(shè)計的有效性，在設(shè)計電子設(shè)備接地點時應(yīng)將接地點盡量靠近感應(yīng)元件的輸出端，從而避免干擾信號在電子設(shè)備電路中持續(xù)傳遞對其他電子元器件造成的影響。并且，在選擇接地方式時多使用單點接地，這樣一來，將能夠解決電子設(shè)備中同時存在交流電與直流電情況下所存在的電勢差問題。

對于存在高頻回路的電子設(shè)備，由于高頻電流在電源輸出位置與其他電流之間的相互影響，最終導(dǎo)致虛擬阻抗的形成，這一現(xiàn)象將影響高頻線圈的工作壽命，甚至?xí)垢哳l線圈直接燒壞。在此情況下，則需要采取多點接地的方式對每一路信號進(jìn)行分別接地，從而保證高頻電流的穩(wěn)定傳輸。

3.3 合理增加濾波器

濾波器是目前電子裝備中使用較為普遍的一種電子元器件，在對無線電磁波干擾信號的分析過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)無線電磁波干擾信號的頻率普遍偏高，根據(jù)這一特性，則可以使用濾波器將高頻無線電磁波干擾信號進(jìn)行隔離。并且，根據(jù)無線電磁波的頻率大小，可以選擇在參數(shù)方面與之相適應(yīng)的濾波器。

例如，在電子設(shè)備內(nèi)部，高頻線圈在無線電磁波干擾信號下會生成相應(yīng)頻率和大小的干擾電流，研究人員可以在高頻電源接入電路的部分增加濾波器，從而將無線電磁波干擾信號形成的電流屏蔽掉，僅能夠讓滿足要求的電流通過。

然而，這里需要注意的是，濾波器的選擇需要根據(jù)實際情況確定，否則，在使用環(huán)境發(fā)生變化的情況下，濾波器的效果將呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的變化。

4 結(jié)語

無線電磁波干擾在生活中隨處可見，其危害根據(jù)發(fā)生情況的不同也有所差異，但是，無論是何種無線電磁波干擾形式，都能夠通過一定的方法加以解決，從而保證電子設(shè)備的正常工作。作為一名高中生，我們應(yīng)當(dāng)不斷完善自身物理知識，結(jié)合生活中物理知識的應(yīng)用案例，促進(jìn)個人理論知識水平與實踐能力的全面提升。

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