電磁兼容與電磁防護(hù)相關(guān)研究進(jìn)展

楊偉 張丹

摘要：從本質(zhì)內(nèi)涵上來看，電磁兼容與電磁防護(hù)基本上可以視為一個有機(jī)的整體。在研究方向與重點(diǎn)方面均是以電磁環(huán)境對設(shè)備以及系統(tǒng)所產(chǎn)生的作用機(jī)理以及能量耦合途徑等內(nèi)容為主。可以說，電磁兼容與電磁防護(hù)本質(zhì)內(nèi)涵方面都是以強(qiáng)化設(shè)備在預(yù)定電磁環(huán)境中生存能力與運(yùn)行質(zhì)量為主。針對于此，本文主要以電磁兼容與電磁防護(hù)為重點(diǎn)研究對象，針對二者涉及到的研究進(jìn)展問題進(jìn)行總結(jié)與歸納，以期可以給同行業(yè)人員提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：電磁兼容;電磁防護(hù);電磁干擾;研究進(jìn)展

前言：近些年來，關(guān)于電磁兼容與電磁防護(hù)的研究工作主要圍繞仿真建模、實驗測試以及防護(hù)措施等內(nèi)容進(jìn)行合理開展。其中，不少研究人員針對日益復(fù)雜的電磁環(huán)境以及高度集成的電子設(shè)備對電磁兼容以及電磁防護(hù)產(chǎn)生的影響作用進(jìn)行了重點(diǎn)研究與分析。要求行業(yè)內(nèi)部應(yīng)該在原有電磁兼容預(yù)測模型的基礎(chǔ)上，建立規(guī)模更大、系統(tǒng)更加復(fù)雜的電磁兼容預(yù)測模型，實現(xiàn)對電磁兼容與電磁防護(hù)問題的研究與分析。研究人員利用電磁能量主要耦合途徑分析方法，針對電磁環(huán)境效應(yīng)在多物理場聯(lián)合建模中的技術(shù)問題進(jìn)行了重點(diǎn)研究與分析。并相繼提出電磁防護(hù)新技術(shù)以及新材料等應(yīng)用問題，進(jìn)一步推動了電磁兼容與電磁防護(hù)的研究進(jìn)程。

1 電磁兼容與電磁防護(hù)的本質(zhì)內(nèi)涵與內(nèi)在聯(lián)系分析

1.1 本質(zhì)內(nèi)涵

一般來說，電磁兼容與電磁防護(hù)基本上可以視為電磁環(huán)境效應(yīng)的重要表現(xiàn)。所謂的電磁環(huán)境效應(yīng)主要是指構(gòu)成電磁環(huán)境的總體或者某個因素，對設(shè)備或者生物體產(chǎn)生了一定的作用效果。其中，所產(chǎn)生的作用效果就可以分為電磁兼容、電磁防護(hù)以及電磁騷擾等現(xiàn)象問題[1]。

電磁兼容主要是指設(shè)備與分析統(tǒng)在共同電磁環(huán)境中可以保證同時且獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)。在功能應(yīng)用方面主要以下述兩個方面為主：一方面，設(shè)備以及分系統(tǒng)在預(yù)定電磁環(huán)境中運(yùn)行時，按照安全裕度實現(xiàn)對設(shè)備工作性能的全面優(yōu)化。并針對電磁干擾受損問題進(jìn)行針對性處理，以確保設(shè)備運(yùn)行安全合理。一方面，設(shè)備系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中可以保持正常運(yùn)行狀態(tài)，一般不會給周邊環(huán)境或者其他設(shè)備帶來不必要的電磁干擾問題。

電磁防護(hù)主要是指在設(shè)計與研制生產(chǎn)期間，所使用的設(shè)備往往都具備抗電磁干擾能力、抵消電磁毀傷所帶來的不良影響而采取的一種措施手段。按照功能作用進(jìn)行劃分，我們一般可以將電磁防護(hù)分為消除電磁環(huán)境對電爆裝置、其他相關(guān)技術(shù)措施等[2]。

1.2 內(nèi)在聯(lián)系

從上述內(nèi)容不難看出，電磁兼容與電磁防護(hù)無論是在本質(zhì)內(nèi)涵還是在外延作用方面，都可以理解為一個有機(jī)的整體。且二者在研究重點(diǎn)方面都是以電磁環(huán)境對設(shè)備或者作用所產(chǎn)生的作用機(jī)理等問題為主，也就是我們常說的電磁環(huán)境效應(yīng)。同時，在功能目的方面主要以保障設(shè)備或者系統(tǒng)運(yùn)行能力與生存能力。足以見得，電磁兼容與電磁防護(hù)之間可以呈現(xiàn)出相輔相成、相互促進(jìn)的作用關(guān)系。

2 電磁干擾源研究進(jìn)展

近些年來，隨著電子系統(tǒng)集成度以及復(fù)雜度的不斷提升，系統(tǒng)級電磁干擾發(fā)射問題所造成的不利影響日益凸顯。在這樣的發(fā)展態(tài)勢下，行業(yè)內(nèi)部對建模預(yù)測需求越來越迫切。根據(jù)目前研究情況來看，國內(nèi)外針對這一方面的研究工作也顯得比較重視。其中，相關(guān)研究人員重點(diǎn)針對如何獲取并整合電子系統(tǒng)各組成部分的電磁干擾發(fā)射模型問題，進(jìn)行了統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。并積極從建立系統(tǒng)級電磁干擾發(fā)射模型方面入手，針對電子系統(tǒng)各組成部分的電磁干擾發(fā)射問題進(jìn)行研究與分析[3]。

同時，在電磁兼容問題的排查與整改過程當(dāng)中，研究人員針對電磁干擾溯源問題進(jìn)行了積極研究。研究表明，當(dāng)大型復(fù)雜系統(tǒng)出現(xiàn)多處電磁干擾源問題時，研究人員可以通過從電磁干擾，信號分離以及定位等方面對電磁干擾問題進(jìn)行全面整改。一般來說，電磁干擾溯源研究問題主要是以電磁干擾測試技術(shù)與相關(guān)處理技術(shù)的原理基礎(chǔ)上，對電磁干擾溯源問題進(jìn)行研究與分析。但是隨著系統(tǒng)級電磁兼容問題的不斷顯現(xiàn)，操作方法已經(jīng)難以滿足當(dāng)前需求。針對于此，建議行業(yè)內(nèi)部研究人員應(yīng)該立足于智能化與精度化的標(biāo)準(zhǔn)上，對電磁干擾溯源問題進(jìn)行全方位升級與優(yōu)化。

3 電磁敏感對象的研究進(jìn)展

目前所應(yīng)用的建模方法雖然可以實現(xiàn)在較寬頻率范圍內(nèi)的精準(zhǔn)仿真預(yù)測功能，但是在實現(xiàn)過程中，往往需要大幅增加模型復(fù)雜度才可以完成預(yù)測分析過程。如此一來，不僅會加大系統(tǒng)級仿真建模的難度，同時還容易引發(fā)干擾問題。因此，如何實現(xiàn)簡潔高效的電磁敏感度寬帶建模方法儼然成為當(dāng)下行業(yè)研究領(lǐng)域亟待解決的問題[4]。

尤其體現(xiàn)在如何獲取與整合電子系統(tǒng)各組成部分方面。除此之外，對于敏感對象而言，除了會誘發(fā)電磁干擾問題之外，還存在其他危害形式。如不良電磁危害源等會對電子器件以及集成電路造成風(fēng)險隱患影響，同時還容易對電爆裝置產(chǎn)生危害影響。針對于此，建議研究人員應(yīng)該借助多物理聯(lián)合分析功能，將電磁效應(yīng)與熱力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)對多種電磁環(huán)境效應(yīng)的研究與分析，盡可能地從多個方面加強(qiáng)對電磁干擾問題的抵御能力。

4 電磁能量耦合途徑的研究進(jìn)展

近些年來，研究人員對長線耦合以及孔縫耦合等表現(xiàn)形式研究問題予以了高度重視，同時相關(guān)建模與分析技術(shù)的研究也趨于成熟化發(fā)展。但是對于艦船以及飛機(jī)等復(fù)雜系統(tǒng)而言，有限空間內(nèi)所能集成的電子設(shè)備比且電磁能量耦合途徑要比一般的系統(tǒng)更加復(fù)雜。要求研究人員應(yīng)該從多個方面針對這一問題進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理研究。其中，應(yīng)該重點(diǎn)針對系統(tǒng)級電磁能量耦合規(guī)律的研究問題予以高度重視。最好可以從準(zhǔn)確建模與分析方面入手，針對電磁兼容分析預(yù)測問題進(jìn)行全方位研究。與此同時，結(jié)合大型復(fù)雜系統(tǒng)電磁能量耦合規(guī)律表現(xiàn)，確定電磁能量主要耦合途徑。

并根據(jù)耦合途徑的不同形式采取針對性防護(hù)措施，以確保電磁兼容整改效果得以到預(yù)期。另外，在電磁防護(hù)領(lǐng)域研究當(dāng)中，研究人員可以適當(dāng)開發(fā)新技術(shù)以及新材料，目的在于及時抑制電磁干擾源以及敏感對象之間所產(chǎn)生的不良作用，主要是電磁能量耦合問題。雖然從客觀角度上來看，當(dāng)前很多電磁防護(hù)新技術(shù)以及新材料仍舊處于初步研究階段，甚至部分技術(shù)內(nèi)容還有待原理驗證，離工程化應(yīng)用還存在一定的時間距離。但是從整體角度上來看，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電磁兼容與電磁防護(hù)的研究將會不斷加強(qiáng)。如此一來，電磁防護(hù)新技術(shù)以及新材料勢必可以得到全方位推廣應(yīng)用[5]。

結(jié)論：近些年來，隨著我國新型設(shè)備以及新型系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其對外部電磁環(huán)境提出了更高、更緊迫的要求。針對于此，建議行業(yè)領(lǐng)域在電磁兼容與電磁防護(hù)研究方面應(yīng)該從以下方面進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注與實行。

（1）研究人員應(yīng)該針對電磁環(huán)境效應(yīng)問題進(jìn)行大力研究，全方位提升設(shè)備與系統(tǒng)電磁兼容水平以及電磁防護(hù)能力。

（2）立足于當(dāng)前研究現(xiàn)狀，針對大型復(fù)雜系統(tǒng)電磁仿真軟件問題進(jìn)行積極開發(fā)與研究。并適當(dāng)加強(qiáng)對設(shè)備及以及系統(tǒng)級電磁兼容與電磁防護(hù)數(shù)據(jù)積累問題的高度重視。

（3）適當(dāng)加強(qiáng)學(xué)科交叉基礎(chǔ)研究力度，不斷整合新理論與新方法，以確保電磁兼容與電磁防護(hù)體系得以實現(xiàn)三位一體目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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