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什么是EMC

2009-02-08 來源:微波射頻網 字號:
      EMC是Electromagnetic Compatibility的縮寫,中文譯為電磁兼容。美國學者Bernhard Keiser曾把EMC定義為:“Electrical and electronic devices are said to be electromagnetically compatible when the electrical noise generated by each does not interfere with the normal performance of any of the others. Electromagnetic compatibility is that happy situation in which systems work as intended, both within themselves and in their environment.”國際電工委員會(IEC)、美國國防部《國防及有關名詞字典》以及美國國家標準學會暨美國電工與電子學會聯合出版的《IEEE電工與電子學名詞標準字典》都對EMC作了類似的定義。根據以上定義,國內不少學者多將EMC直譯為電磁兼容,但如前言所述,EMC學科領域范圍日益擴大,現已不只限于電子設備本身,還涉及到電磁污染、電磁饑餓等一系列生態效應問題以及其他多方面的問題,“電磁兼容”一詞似已不能包含EMC學科的全部內容。日本文獻對EMC作了如下定義:“EMC是一門獨立的學科,隨著電磁能量利用的發展,它將研究:預測并控制變化著的地球和天體周圍的電磁環境、為了協調環境所采取控制方法、各項電氣規程的制定以及電磁環境的協調和電磁能量的合理應用等。”正是由于本學科涉及范圍很寬,包括工程學、自然科學、醫學、經濟學、社會學等多方面的基礎科學理論,且其理論體系也有一定的特殊性,故本學科有時也取名為環境電磁學。
 
      談到環境電磁學的歷史,則可上溯至19世紀。最早出現的電干擾現象是單線電報間的串擾。希維賽德于1881年寫了一篇“論干擾”的文章可算是最重要的早期文獻。但這類干擾現象在當時并未引起干擾者和被干擾者的重視,隨著電氣運輸的出現,在一根通信線與不對稱的強電線之間有較長的平等運行,干擾問題的日益嚴重,這樣在1887年柏林電氣協會就成立了全部干擾問題委員會,成員有赫姆霍爾茲和西門子等。緊接著英國郵電部門在1889年研究了通信干擾問題。美國“電世界”雜志也登載電磁感應方面的文章。20世紀初期索末菲在這方面進行了卓越的研究。以后人們對電磁感應影響的研究日益深入,其中波拉切克、卡爾生、哈波蘭德、尚德、克留威、柯列、韋特、柯斯琴科、米哈依洛夫、拉茹莫夫等學者的工作都很突出。直至目前,此類干擾問題仍為國際電信聯盟(ITU)第五研究組及第六研究組在各研究期的主要研究課題。
 
      除了上述的感性、容性及阻性等耦合方式引起的干擾外,人們還對國輻射性干擾進行了大量研究。雖然在早期這些工作進行還比較零散,但以后逐步走向正軌,各國陸續建立起相關的科研機構。在美國并早已出版有關射頻干擾的專門刊物“Radio Frequency Interference”,報導了不少科研成果,直至1964年,專刊業務范圍不斷擴大,改名為EMC???,并沿用至今。蘇聯在1984年即已制訂了“工業無線電干擾的極限容許值標準”并頒布施行(1954年曾進行了一次修改),有很多研究單位從事抗干擾的研究。其他國家也已相繼加強了射頻干擾的研究工作。斯密施、摩爾、費奇、萬斯、康達、邁爾、賀賓、亞諾、皮爾斯東、韋特、卡登、克里莫夫、謝昆洛夫、凱賽、格羅德涅夫、荒木庸夫、酒井洋、佐藤、赤尾等學者在這方面都有較大的貢獻。目前國際上除EMC專業學會外,還有國際無線電干擾特別委員會(CISPR)等組織從事與EMC有關的高頻干擾課題的研究。
 
      美國自1945年開始,頒布了一系列電磁兼容方面的軍用標準和設計規范,并不斷地加以充實和完善,使得電磁兼容技術進入新的階段。60年代以來,現代科學技術向高頻、高速、高靈敏度、高安裝密度、高集成度、高可靠性方向發展,其應用范圍的越來越廣,滲透到了社會的每一個角落,正由于大規模集成電路的出現把人類帶入信息時代,近年來信息高速公路和高速計算機技術成為人類社會生產和生活水平主導技術,同時也由于航空工業、航天工業、造船工業以及其他國防軍事工業的需要,使得EMC獲得空前的大發展,放眼未來,EMC還將在信息安全和生物電磁學等方面獲得較大的進展。
 
      特別值得提出的是美俄等國加緊研究對付核電磁脈沖影響的方法。最近十年,美國科研部門集中力量研究保護通信網和某些軍用飛機不受高空核爆炸影響的方法。美國前總統里根1982年在宣布美國戰略部隊現代化計劃時說,五角大樓將大力加強它的通信系統。為此撥款近200億美元,其中大部分用以對付“電磁脈沖(EMP)”的作用。歐美還有一些國家也已投入力量從事這類科研工作。
 
      我國開展EMC工作較晚,陸續頒布了一些EMC設計要求、測試方法等國家標準和國家軍用標準,但具體的設計規范仍很缺乏。電磁兼容工作滲透到每一個電氣電子系統及設備中,只有通過總體設計部門管理協調,才能解決電磁兼容性問題我們在長期工作中的組織管理沒有投稿足夠的人力物力做深入的研究,這些經驗往往不能很好的積累、提高和推廣,形成不了設計規范,EMC設計更多是在低水平上的重復,這種局面有待改變。
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