电磁干扰的危害及电磁兼容技术分析

电磁干扰的危害及电磁兼容技术分析

李瑛鸽舒攀班思远邢少洲薛文浩

河北工程大学资源学院河北邯郸056001

摘要：电磁干扰的存在在一定程度上影响仪器设备的正常使用，造成较为严重的数据处理后果。为了有效避免电磁干扰对仪器设备的影响，相关的工作人员需要结合实际需要合理选择电磁干扰处理方案，有效减少电磁信号的影响。在本文的论述内容中，笔者首先分析了电磁干扰信号的排查方法，然后给出了电磁干扰的兼容故障解决方案，希望可以有效减少电磁信号对仪器设备的干扰影响。

关键词：电磁干扰；危害；电磁兼容技术

1电磁干扰的危害

1.1对电子设备的危害

电磁干扰通常包括自然干扰以及人为干扰两种，自然干扰具体由各种自然现象产生，人为干扰产生于各种人工装置中。造成自然干扰的根源问题主要是：大气层中天电噪音、地球外层空间宇宙产生的噪音、热噪声以及沉积静电噪声。人为干扰通常包括功能性以及非功能性两种干扰。前者包括具备特定功能的电子设备工作过程中产生的电磁能量影响其他设备造成的噪音，这些具备一定功能的电子设备包括电视、雷达等；后者是电子设备在发挥自身功能的过程中产生的副作用造成的电磁干扰，例如，电子设备在开启开关或者关闭开关过程中形成的放电电弧，汽车点火时出现的电火花等。

上述几种电磁干扰均通过传导电磁干扰或者辐射电磁干扰的形式干扰空间内的其他电子设备，或者干扰同一回路中的电子设备，使其他设备不能稳定工作，更有甚者电磁干扰将造成电子设备出现火灾等灾难性后果。例如，医疗行业使用的短波电料设备、微波电料设备、高频手术刀等电子设备工作过程中都发射电磁能量，这种电磁能量将造成空间辐射干扰，使其他设备不能安全、可靠、稳定运行。如果在飞机机舱内开启笔记本电脑、手机等电子设备，使其呈现使用状态，这些电子设备运行过程中将形成电磁干扰噪声，以空间辐射的方式对飞机上的传感器造成影响，使飞机导航系统以及其他系统出现操作故障，严重情况下将造成空难。

1.2对人体健康的危害

人们每天生活在各种电子设备环绕的环境中，对于电磁辐射并未作出任何防护措施。电磁辐射强度如果高于人体承受最高水平，将造成电磁辐射污染，使人们的身体健康受到侵害。电磁辐射能量可以直接伤害人体内部器官，通常表现出热效应以及非热效应两种状况。

热效应可以理解为电磁辐射强度超过10cm/cm²的情况下，身体以及体内器官出现温度增加的状况。电磁辐射将不断加热人体细胞，从而影响到人体的血流速度逐步提升，造成人体发热，直接呈现出生理以及神经等方面的不良反应。研究指出，射线透过的深度和电磁干扰频率产生明显的关联性，低于1GHz以内的射线就能够顺利穿透人体组织，而3GHz以上的电磁辐射射线产生的能量大部分由人体皮肤吸收。

非热效应是由于长时间受到低于10cm/cm2的电磁辐射产生的。当前，针对于非热效应的机理需要深层次的研究和剖析，然而实践证实非热效应确实会伤害人体。当人体处于电磁场环境里，电磁场的强度以及频率将影响人的血液特性使其呈现出微波变化，并影响人的染色体结构发生变化。国外医学研究发现，高压输电线路会产生一种伤害人体的电磁场，这种电磁场将造成高压输电线路附近居住的居民身体上出现损伤，严重情况下将导致死亡。

2电磁干扰排查

2.1设计故障引起的电磁干扰排查

当仪器设备出现故障时，自身会产生一定的干扰信号，这些信号会影响仪器设备的正常工作，因此，首先需要对设计故障引起的电磁干扰进行排查。在这方面，需要对设备的硬件设置和软件设置进行双重排查，全面了解影响设备正常工作的内部因素[1]。第一，需要对路由器进行数据传输排查，检测路由器是否正常输出信号；第二，需要对软件设置程序进行干扰排查，防止网元软件故障引起的电磁干扰。在综合排查仪器设备的设计故障之后，针对具体故障位置进行维护，避免出现电磁干扰。

2.2规范保护接地

在实际生产生活中，工作人员需要定期检查仪器设备的金属外壳接地情况，有效减少电磁干扰。将仪器设备的金属外壳接地，可以将设备与大地连接在一起，形成电磁干扰屏蔽层，屏蔽周围环境对仪器设备的电磁干扰。一般来说，仪器设备的接地电阻是有严格要求的，工作人员需要严格按照相关的要求制定保护接地工作，避免出现失误[2]。在这方面，工作人员需要具有一定的责任心，全身心的投入到电磁干扰排查工作中，明确自身的责任和义务，在出现电磁干扰问题时，第一时间查找干扰来源，分析干扰原因，对仪器设备的接地系统足够了解，有效解决仪器设备的信号干扰问题。

2.3消除静电感应

在仪器设备的使用过程中，周围环境难免会存在静电干扰，这些静电会对仪器设备的正常工作造成影响，影响工作数据的准确性。因此，工作人员需要最大程度的消除周围环境中的静电感应。一般来说，仪器设备对静电干扰的敏感度是较高的，极为微弱的静电电流都会影响元件的正常工作，即使静电干扰没有直接作用到仪器设备上，这些设备都会出现程度不一的损坏和失误[3]。在这方面，相关的工作人员需要对仪器设备周围的工作环境进行严格的约束管理，坚决贯彻落实“三不”政策：工作人员不得携带静电上岗；工作人员不得不佩戴防静电设备；工作人员不得不将仪器设备进行接地处理。只有这样，才能对仪器设备周围环境中的静电干扰进行排查预防。

3电磁兼容技术的内容

电磁兼容在国家军用标准GJB72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》中的概念阐释是：设备、系统以及分系统处于同一个电磁环境中可以实现同时运行各自功能的状态。具体体现两方面内容：一是在预定电磁环境内，设备、分系统以及系统运行过程中不会由于电磁干扰出现损害或者降级；二是电磁干扰在环境可接受范围内。

电磁兼容技术的研究重点从电磁干扰中的干扰源、耦合途径以及敏感设备三方面开展深入剖析。电磁兼容技术的研究具体包括，电磁干扰的产生原理、电磁干扰源的特点；电磁干扰的传播途径、怎样将传播通道切断、敏感设备对于干扰产生的变化、抗干扰能力的提升等。

4电磁兼容技术的应用

4.1电磁屏蔽技术

通过采取电磁屏蔽的方式可以有效抑制电磁干扰，针对于电磁干扰可以使用导电材料或者导磁材料进行制作屏蔽体。电磁屏蔽技术可以实现两方面效果：一是实现干扰源和屏蔽体耦合，起到避免干扰源能量泄露的目的；二是避免外来干扰成功进入某区域。

4.2电磁吸收技术

吸收材料对于微波辐射、射频辐射具有较好的吸收效果。微波吸收技术具体操作方式为：一是将吸收材料与罩体互相贴附，达到吸收辐射电磁波的效果；二是将吸收材料与屏蔽材料罩体相贴附，实现降低射频电磁波透射的效果。

4.3滤波技术

电磁兼容设计包括两种滤波器：电源EMI滤波器以及信号滤波器。将电子设备供电线路上放置电源EMI滤波器，可以呈现出电子设备中开关器件产生的高频噪声向供电网络传导的效果，并有效实现电网干扰噪声滤波的效果，发挥对设备的保护作用。

4.4系统接地技术

系统接地技术是实现系统电磁兼容设计的核心技术，也是实现设备以及系统稳定运行的保证。系统接地由信号接地以及安全接地组成。

结束语

伴随电子设备的大量普及，电磁干扰问题成为人们在应用电子设备过程中广泛关注的问题。本文阐释电磁干扰影响电子设备以及人们身心健康的各个方面，并对电磁兼容技术内容、具体应用进行简要介绍。

参考文献：

[1]张志华，彭志华.关于电力系统自动化设备的电磁兼容技术研究[J].南方农机，2017，48（23）：182-183.

[2]孟春林，张海涛.开关电源电磁兼容技术的思考[J].科技风，2017（18）：205.

[3]梁伟中.电磁兼容技术及其在电源设计中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2017，15（03）：32-34.

[4]张月雷.电磁兼容技术及其在电子设备中的应用探讨[J].中国战略新兴产业，2017（20）：187.