高攸刚老师电磁兼容技术动态及展望.pptVIP

电磁兼容技术动态与展望 高攸纲 张苏慧 100876 北京邮电大学 171信箱 电磁兼容技术动态与展望 --------前言 随着科学技术的进步，社会的物质财富及精神财富日益丰富多采，人们的生活条件更加便利，但另一方面却导至社会均衡遭到破坏，出现了许多副作用，在电工领域这一情况也毫不例外。 当前人们己进入信息化社会，人类的生存环境也已具有浓厚的电磁环境内涵。 就电磁环境与人类的关系而论，除电磁环境会对人类生存产生直接影响外，电力和电子技术的进步以及社会生活的逐步发展还会对人类生活乃至人类的社会活动产生影响，因而探讨电磁环境与电工电子学的关系是极为重要的。 基于这种原因，各国都己投入较多的人力物力，积极从事这方面的科研工作，多年来己陆续取得不少成果。 电磁兼容技术动态与展望 --------前言 电磁兼容的英文简称EMC。它是从过去的“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，各工业国家都日益重视电磁干扰的研究，成立了许多相关的国际组织。 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，使得电磁兼容技术进入新的阶段。 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。 由于航空、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—400GHz，研究对象除传统设施外，涉及芯片级，直到各型舰船、航天飞机、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、FTZ、FCC、BS、MIL－STD、VG、PTB、NACSIM、IEC、CICPR、ITU-T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 。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。 下面就当前环境电磁学及电磁兼容技术发展中几个突出问题，作一扼要介绍。 电磁兼容技术动态与展望 一、电磁兼容预测 二、屏蔽测量技术的发展 三、系统及设备相互间的人为电磁噪声及干扰 四、电磁脉冲的影响 五、频谱分配与管理 六、空间飞行器的电磁兼容问题 七、地震电磁学 八、无线电通信技术中的电磁兼容问题 九、计算机中的电磁兼容 十、电磁场的生态效应 十一、电磁环境效应（E3） 十二、C4ISP系统的EMC技术 十三、新技术、新材料、新器件的开发应用 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）把能量耦合给其他的设备，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。 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，进行优化设计，远比把设备制造出来之后发现问题再加以改进经济的多，因此，一个复杂设备、系统的研制必须进行电磁兼容预测。 一般来说，电磁兼容预测经历了三个发展阶段： （－） 问题解决阶段 （二） 规范设计阶段 （三）电磁兼容分析预测阶段 目前，电磁兼容预测一般在三个级别上进行 （－） 芯片级 （二） 部件级 （三） 系统级 “预测分析法” 屏蔽测量技术的根本点在于准确、灵敏，其基本特点就是被测信号与外界干扰信号之间有效隔离。 主要包括微波暗室、屏蔽测量小室 、搅拌式混响室 等。 最具有代表性的屏蔽测量室是微波暗室，到目前为止，它是研究得最多、应用也最广泛的屏蔽测量室。其应用频段主要依赖于边界吸收材料的电磁特性。 然而，大型微波暗室的造价相当高，小型暗室在实际应用中又很不方便。从而，导致了80