電子產(chǎn)品電磁兼容性測試方法分析與應(yīng)用探討

柏青青，肖 雨

（重慶信息通信研究院，重慶 401330）

0 引 言

隨著我國科技水平的迅速提升，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子信息技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用范圍也更加廣泛。在同一個系統(tǒng)里，電氣與電子設(shè)備的數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致電子設(shè)備的頻帶逐漸變寬，功率逐漸加大，靈敏度提升，用來連接各類設(shè)備的電纜網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜。為了使各類設(shè)備和系統(tǒng)能不被電磁干擾所影響，能夠在電磁環(huán)境中正常運行，就需要具備良好的電磁兼容性[1]。對于電子產(chǎn)品系統(tǒng)而言，如果想穩(wěn)定安全地使用，就要和其他電子系統(tǒng)之間能夠相互兼容地工作，做到不制造干擾也不受到外界干擾的影響。

1 電磁兼容

1.1 電磁兼容概述

從國際電工委員會的標準角度出發(fā)，電磁兼容是指電子系統(tǒng)和電子設(shè)備在所處環(huán)境里能順利開展工作，同時不會對別的系統(tǒng)設(shè)備造成干擾，主要涉及電磁干擾和電磁耐受性兩部分。系統(tǒng)設(shè)備在日常運行中，通常會產(chǎn)生一些電磁噪聲，對其他系統(tǒng)設(shè)備的正常運行造成一定的影響。電磁耐受性是指系統(tǒng)設(shè)備在正常運行中具有不受同一環(huán)境其他電磁干擾的特殊能力。電磁兼容在同一環(huán)境中擁有各種不同的電子設(shè)備和電氣設(shè)備，會產(chǎn)生復(fù)雜的電磁，因此需要根據(jù)相關(guān)的安全指數(shù)來設(shè)計滿足各項需求的方案，實現(xiàn)兼容[2]。此外，電力設(shè)備在運行中會進行相互連接和干擾，主要以電磁感應(yīng)、電磁輻射以及電磁傳導(dǎo)等形式完成兼容。

1.2 電磁兼容的測試項目

現(xiàn)階段，在我國電磁兼容測試項目中，達標測試和診斷測試非常常見，并得到了廣泛應(yīng)用。工作人員開展實驗時會在電磁環(huán)境下模擬各測試項目，測試產(chǎn)品的兼容性，準確判斷出產(chǎn)品的抗干擾能力。另外，浪涌抗擾度、傳導(dǎo)騷擾以及工頻磁場抗擾度等都屬于電磁兼容的測試項目。輻射發(fā)射測試極為關(guān)鍵，合理利用這項技術(shù)可以以電磁波的方式將能量發(fā)射到空間，通過空間進行傳播，因此需要測試其是否會干擾影響周圍電磁環(huán)境里的相關(guān)設(shè)備。在實際工作中，需結(jié)合實際情況選擇不同的設(shè)備進行輻射發(fā)射測試，并根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)品標準進行測試，還要對電子設(shè)備進行分類和劃分等級，確保被測試設(shè)備與產(chǎn)品符合相關(guān)標準要求。

2 電磁干擾源種類分析

在研究電磁兼容性方面的內(nèi)容時，工作人員首先要掌握電磁干擾的基本原理和常見電磁干擾類型，為后續(xù)的研究分析奠定良好的基礎(chǔ)，制定出更完善的對策。電磁干擾源主要包括自然干擾和人為干擾兩大類。常見的自然干擾中，閃電是非常強大的電磁干擾源，其電荷通常可以達到十萬伏特，形成強大的電磁場。在形成閃電時，一般情況下很難準確預(yù)估其威力，也很難預(yù)測電子設(shè)備的干擾程度，有時會影響手機的正常通話功能，有時會直接破壞手機的硬件，自然干擾源造成的后果難以預(yù)估，可能會帶來非常嚴重的影響[3]。和自然干擾源相比，人為干擾源的影響力更大，強度通常會超標。主要是由于人們上學(xué)或者上班都在集體環(huán)境里，只要使用電腦和手機等電子產(chǎn)品就會產(chǎn)生電磁場，使用的人數(shù)多了就會使各自的電子產(chǎn)品電路中流動交變電流，通過輻射的形式向周圍擴散輻射，對其他的產(chǎn)品設(shè)備造成干擾，長久下去會導(dǎo)致惡性循環(huán)。另外，在運行中電子產(chǎn)品會持續(xù)消耗電量，電路中的電流會出現(xiàn)瞬態(tài)過程而產(chǎn)生干擾，進而對周圍電子設(shè)備的功能造成一定的影響。

3 電子產(chǎn)品電磁兼容性的測試方法分析

3.1 電子兼容檢測方法

電子產(chǎn)品的兼容性設(shè)計和相關(guān)測試流程具有緊密關(guān)系。利用電子兼容檢測能夠認證電子產(chǎn)品，提高產(chǎn)品運行的安全性和可靠性，同時還能降低對周圍電子產(chǎn)品的干擾性，使其能夠正常運行[4]。通過合理利用電子兼容技術(shù)，可以推動我國電子產(chǎn)品的良好發(fā)展。

電子兼容測試主要包括騷擾測試和抗擾度測試。在測試過程中要結(jié)合產(chǎn)品的實際特征選擇測試內(nèi)容，結(jié)合電磁抗敏擾度測量。騷擾測試法是一種簡單的檢測方法，在特定的環(huán)境中就可以檢測電子產(chǎn)品。在普通電磁環(huán)境下，結(jié)合我國電子兼容方面的有關(guān)規(guī)定，合理檢測產(chǎn)品系統(tǒng)、部件以及設(shè)備等產(chǎn)品，確保符合標準規(guī)定，及時修改不合格之處直到達標為止。抗干擾性測試法相對復(fù)雜，測試環(huán)境必須滿足相關(guān)的要求，而且在測試中要有試驗型號。在實際測試過程中，要從主觀角度評定下降信號，還要全面分析電流電壓的信號，客觀評價平底結(jié)果。

3.2 輻射檢測方法

在測試電子兼容性時，如果選擇輻射檢測方法，需要綜合分析電磁輻射產(chǎn)品和使用者的安全性，提前檢測電子產(chǎn)品運行中是否會產(chǎn)生電磁輻射。輻射檢測方法操作簡便，而且安全系數(shù)非常高，主要用于舊的設(shè)備或者手機和電腦等電子產(chǎn)品。例如，人們在日常生活中經(jīng)常會使用收音機，通常收音機有一個專門播放聲音的頻道，通過收音機的聲音質(zhì)量就能準確判斷出有沒有受到干擾，只要出現(xiàn)噪聲就說明其被干擾了，這種方法簡單明了。

3.3 對外磁干涉檢測方法

要想檢測出電子產(chǎn)品本身是否具有抗電磁干擾能力，可以使用對外磁干涉檢測方法。電子產(chǎn)品接觸中若存在電磁干擾，則會影響其正常運行，嚴重的還會損壞電子產(chǎn)品。為了防止出現(xiàn)這種情況，工作人員要合理檢測電子產(chǎn)品受電磁干擾后可能產(chǎn)生的各種相關(guān)電磁輻射，并科學(xué)分析檢測數(shù)據(jù)。在實際檢測中，工作人員要把電子產(chǎn)品放到獨立空間，漸減弱對產(chǎn)品施加的電磁干擾，直到消失，并認真觀察在這一過程中電子產(chǎn)品能否正常運行[5]。通過全面觀察，認真檢測電子產(chǎn)品在受到電磁干擾時電磁輻射產(chǎn)生的具體變化。預(yù)測電子產(chǎn)品在實際運行中，當受到電磁干擾時是否會出現(xiàn)一定的問題，從而優(yōu)化對電子產(chǎn)品的設(shè)計，使其更加完善，從而避免電子產(chǎn)品被電磁所干擾，進一步提高電子產(chǎn)品運行的安全性和穩(wěn)定性。此外，隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，勢必會出現(xiàn)一些新的問題和技術(shù)，工作人員要不斷學(xué)習(xí)先進的知識技術(shù)，提高自身的綜合素質(zhì)，增強處理電子產(chǎn)品的電磁干擾測試能力。

4 電子產(chǎn)品電磁兼容性測試方法的應(yīng)用

電子產(chǎn)品在正常運行中經(jīng)常會遇到電磁干擾問題，一旦受到干擾，會影響產(chǎn)品的正常使用，進而降低工作效率。例如，手機如果受到外界因素的干擾會降低其運行速度，還會使對講機中出現(xiàn)雜音，影響通話質(zhì)量。大型風機項目竣工完成后需要進行驗收，通常會使用對講機來相互溝通，單機房控制中心常會遇到死機或者重啟等情況，影響正常驗收。通過分析對講機的工作原理，分別測試各類品牌的對講機，發(fā)現(xiàn)對講機的工作頻段在400～500 MHz，如果使用模擬或數(shù)字調(diào)制方法，無線功率可以達到5 W。利用耦合方法侵入控制復(fù)位電路能使系統(tǒng)出現(xiàn)偶然大信號，然后自動啟動自我保護程序。經(jīng)過全面分析電路模塊化，隔離開電源與信號模塊，同時隔離和屏蔽數(shù)字監(jiān)控相關(guān)模塊電源線的信號，增加信號485芯片模塊的屏蔽層。要想徹底消除數(shù)字控制線間的耦合和干擾因素，需要屏蔽模塊內(nèi)外數(shù)字監(jiān)控模塊上的銅箔，并實現(xiàn)連接器的良好接地。在數(shù)字監(jiān)控模塊的內(nèi)部，電源線與數(shù)字控制線間完全平行且具有寬度為25 cm的間隔，通過屏蔽銅箔包裹濾波，選擇接地性能好的銅箔連接器來處理。全面檢測分析信號共模電感能夠得出，由于兩個電感線圈纏在一個鐵芯上，同時匝數(shù)與相位相同，因此信號經(jīng)過差分電路時，同一繞制的電感線圈產(chǎn)生的方向磁場會相互抵消。另外，由于有漏感，所以實際使用的信號共模電感會對差分電路的信號造成一定的影響，降低其穩(wěn)定性。因此，相關(guān)人員一定要制定合理對策來解決外部電磁干擾問題，保證項目的順利驗收[6]。

5 結(jié) 論

隨著我國科技水平的提升，帶動了各行業(yè)的不斷進步，電子產(chǎn)品作為人們學(xué)習(xí)和工作中的重要工具，也得到了快速發(fā)展。在電子產(chǎn)品的使用過程中經(jīng)常會遇到電磁干擾等情況，嚴重影響了使用效果。因此，相關(guān)部門也在大力研究電磁兼容方面的技術(shù)。尤其是近幾年，我國的電磁兼容研究發(fā)展非常迅速，并取得了一定的成績，制定出了國家級和行業(yè)級的電磁兼容性標準和規(guī)范。同時，更多的部門開始重視電磁兼容技術(shù)，全面分析電子產(chǎn)品電磁兼容性測試方法并進行改進和完善，大大消除了電磁的干擾影響，提高了電子產(chǎn)品運行的安全性和穩(wěn)定性，促進了我國電子行業(yè)健康長遠地發(fā)展。