展望21世纪的环境电磁学及电磁兼容技术.pdfVIP

电磁兼容论文集 展望21世纪的环境电磁学及电磁兼容技术 高枚纲 环境电磁学科研所 北京邮电大学 171信箱 100876 前 言 随着科学技术的进步，人们已进人信息化社会。当前人类的生存环境也已具有浓厚的电磁 环境内涵。早在 1975年专家学者就曾预言，随着城市人日的迅速增长，汽车、电子、通信、计算 机与电气设备大量进人家庭，空间人为电磁能量每年增长7%，一]14%，也就是说25年后环境电 磁能量密度最高可增加26倍,50年可增加700倍,21世纪电磁环境恶化已成定局 严重恶化的电磁环境对人类生活日益依赖的通信、计算机与各种电子系统都将造成灾难性 的危害。为此世界各国均十分重视愈来愈复杂的电磁环境及其广泛的影响，从而促使环境电磁 学及电磁兼容技术成为一个迅速发展的新学科领域。 电磁兼容的英文名称为ElectiunkWe6cCompatibility,简称EMC,EMC是从过去的 “电磁干 扰”发展起来的，而对电磁干扰的研究工作可上溯到19世纪。到本世纪20年代后，各r业国家 都日益重视电磁干扰的研究，成立 了许多相关的闰际组织。本世纪40年代为了解决飞机通信 系统受到电磁干扰造成飞机事故的问题，开始较为系统地进行电磁兼容技术的研究。美国自 1945年开始，颁布了一系列电磁兼容方面的军用标准和设计规范，并不断地加以充实和完善， 使得电磁兼容技术进人新的阶段。60年代以来，现代科学技术向高频、高速、高灵敏度、高安装 密度、高集成度、高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗透到了社会的每一个角落，正由于 大规模集成电路的出现把人类带人信息时代，近年来信息高速公路和高速计算机技术成为人类 社会生产和生活水平主导技术，同时也由于航空工业、航天工业、造船工业以及其他国防军事工 业的需要，都使得EMC获得空前的大发展，放眼未来，EMC还将在信息安全和生物电磁学等方 面获得较大的进展。 电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0-4000Ilz,研究对象除传统设施外，涉及芯片级，直到 各型舰船、航夭飞机、洲际导弹，甚至整个地球的电磁环境。各种测试方法和测试标准已展开 了 全方位的研究，例如，VDE,FTL,FCC,BS,MII,一SID,VG,PM,NACSIM,IEC,CLSPR,CCITI等标准 逐年更新版本，趋向于全球公认化，各种规模的EMC论证、设计、测试中心如雨后春笋般地出 现。各国都注重EMC:教育和培训及学术交流，以1994年为例，就举办了25次国际性的 流学 术交流会和培训班，涉及东道国有美国、德国、日本、瑞上、波兰、西班牙、意大利、英国、澳大利 亚、以色列等国家。研究的热点已涉及许多方面，如计算机安全;电信设备电磁兼容;无线设备、 工业控制设备、自动化设备、机器人、移动通信设备、航空航天飞机、舰船、武器系统及测量设备 的电磁兼容问题;各种线缆的辐射和控制;超高压输电线及交流电气铁道的电磁影响;电磁场生 电磁兼容论文集 物效应;地震电磁现象;接地系统;屏蔽系统等。 我国开展EMC工作较晚，陆续颁布了一些EMC设计要求、测试方法等国家标准和国家军 用标准，但具体的设计规范仍很缺乏。电磁兼容工作渗透到每一个电气电子系统及设备由，只 有通过总体设计部门管理协调，才能解决电磁兼容性问题。我们在长期工作中的组织管理校A 投人足够的人力物力做深人的研究，这些经验往往不能很好的积累、提高和推广，形成不了径H- 规范,EMC设计更多的是在低水平上的重复，这种局面有待迫切改变。 下面就当前环境电磁学及电磁兼容技术发展中儿个突出问题，作一扼要介绍 ‘ 一、电磁兼容预测 电磁兼容的基本内容之一是各个电子电气设备在同一空间中同时工作时，总会在它周围产 生一定强度的电磁场，这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)把能量藕合给其他的设备，使其 他设备不能正常工作，同时这些设备也会从其他电子设备产生的电磁场中吸收能量，使自己不 能正常工作。事实上，这种相互影响不仅存在于设备与设备之间，同时也存在于元件与元件之 间，部件与部件之间、系统与系统之间，甚至存在于集成电路内部。如果一个设备或系统在制造 之前就能对它的工作状态进行预测，改进不合理的设计，进行优