探討電磁干擾的危害與電磁兼容技術

何自然

（貴州航天南海科技有限責任公司，貴州 遵義 563000）

現代科學技術正在以不可預測的速度迅速發展，但高科技所帶來的不僅僅是快捷與方便，其產生的污染也隨處可見。隨著人們對生活水平與生活質量的要求越來越高，電磁干擾這一重要的污染源受到了大家的廣泛關注。隨著電子產品與電氣設備的頻繁使用，各種頻率不同、能量不同的電磁波在空間中分布越來越廣。我國目前也在針對電磁干擾這一污染源進行合理的改進措施，并制定方案對其進行合理的控制。但由于現在的電子產品類型多樣，其便利型的小型產品對干擾的敏感度反應越來越強烈，以致于其更容易受到電磁干擾損害。因此，加強對電磁干擾進行研究并降低其危害對提高電子產品的精確度與使用年限具有重要的作用。此外，不斷更新電磁干擾的改進措施，有助于改善人類生活周圍的電磁環境。

一、探析電磁干擾引發的各種危害

（一）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米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。

（二）電磁干擾傳播對電子設備的危害

隨著電子設備的應用越來越廣泛，電磁干擾越來越趨于社會化，其對電子設備的危害也多種多樣。首先，電磁干擾可以大規模的破壞無線電的通信，從而使電臺信號不能順利到達各個聽眾處，還可使電視信號出現混亂，屏幕出現雪花，條紋等現象。解決無線電通信距離變短的措施可以是增大發射機功率，但相應的電磁干擾也會越來越嚴重，從而陷入惡性循環之中；其次，信號塔的存在會對飛機場造成極大的影響，很多機場由于受附近的大功率電臺的影響，在飛機起飛和降落時會出現偏差，因此，在乘坐飛機時應確保手機處于關機狀態，以免影響飛機的正常運行。此外，在很多精密儀器的周圍使用一些電子產品會使儀器發生錯誤；例如，在醫院使用手機，就有可能使電子心臟起搏器停止運行，從而使病人處于危險之中；在實驗中使用電子設備可能會使儀器讀數發生偏差，從而使實驗失敗。

二、電磁兼容技術的分析

（一）濾波設計分析

濾波，就是應用濾波器來減少電磁干擾。濾波器主要是由參數集中或參數分布的電容、構建的一個網絡，而該網絡通常單單允許有用信號頻率分量通過，避免其它干擾頻率的通過，使得電磁干擾降低至正常的運行電平上。濾波器的應用是抑制傳導電磁干擾的主要手段，比如：電源濾波器可有效解決傳導干擾。同時，它也可妥善有效解決輻射干擾問題，比如：避免無線電干擾，通常在無線發射器輸出端和信號接收器輸入端配置相應濾波器，可充分濾掉干擾信號，以實現電磁兼容的效用。濾波器運行方式包括兩類：一是禁止無用信號通過，并將其反射回原信號源；二是將無用信號通過濾波器消耗掉。在應用濾波設計來防止傳導干擾時，首要任務是充分考慮干擾源頻譜、干擾源頻帶分布、干擾波幅值等。可利用干擾儀器進行準確檢測，以獲取干擾源頻帶分布及幅值，進而針對性選用濾波器型號或濾波器電路設計。

（二）關于電磁屏蔽

在某些情形下，針對電磁干擾若要從根源入手加以有效抑制，則需靈活適用電磁屏蔽的手段與措施。具體在實踐中，電磁屏蔽手段主要應當借助于特定的屏蔽體或者導電材料予以實現。針對屏蔽措施如果能夠予以妥善運用，則能夠全面防控泄露的干擾源能量，此外還能達到耦合屏蔽體與干擾源的目的。除此以外，針對特定區域出現的外來干擾通常也能借助上述手段予以相應的防控，具體包含電磁屏蔽的如下手段：第一類為磁場屏蔽。從目前來看，關于高頻磁場以及低頻磁場都有必要予以相應的屏蔽處理。在此前提下，通常可以選擇較小磁阻與較高磁導率的硅鋼片或者鐵片用來屏蔽某些低頻磁場，對于屏蔽罩有必要運用鐵磁材料予以制作。與之相比，如果需要屏蔽某些高頻磁場，那么最好選擇鋁或者銅等電阻率相對較低的特殊金屬作為其中的屏蔽材料。這是由于，運用此類屏蔽材料可以引發反磁場以及渦流的形成，進而有效達到相應的屏蔽效果。第二類為靜電屏蔽。依照靜電屏蔽的有關原理，如果某些導體具有空腔的特征，則在不存在內部電荷的狀態下即可實現靜電屏蔽。這是因為，導體內部如果呈現為零的某個點電場，那么將會僅限于表層性的電荷分布狀態。第三類為電纜屏蔽。運用電纜屏蔽通常應當包含金屬編織網、金屬屏蔽層與鋁箔屏蔽層包裹的幾類屏蔽方式。在選擇上述屏蔽方式的前提下，應當能夠著眼于全面防控電纜線本身受到某些空間電磁場或者發射信號引發的干擾性。近些年來，技術人員還可以借助雙線電纜作為其中的屏蔽電纜，此類雙線電纜一般而言可達10MHz或者更高的線纜傳輸頻率。

（三）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。

結束語

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，其中包含電磁吸收、接地技術、濾波技術以及屏蔽電磁信號等。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。