1、电 磁 干 扰 与电磁兼容技术一、电磁辐射的危害二、电磁干扰概述三、电磁敏感性四、电磁兼容性概述五、电磁兼容测量内容六、屏蔽技术七、滤波技术八、接地技术九、电磁兼容设计十、频谱管理一、电磁辐射的危害随着科学技术的发展,越来越多的电子、电气设备进入了我们生活和生产的各个领域 ,这些设备在正常运行的同时也向外辐射电磁能量,可能对其他设备产生不良的影响,甚至造成严重的危害,这就是电磁干扰。据统计,全世界空间电磁能量平均每年增长 7 14。在有限的空间和有限的频率资源条件下,由于各种电子,电气设备的数量与日俱增,使用的密集程度越来越大,电磁干扰的严重性就越来越突出。电磁能的广泛应用一方面推动了社会的进
2、步,丰富了人类的物质文化生活 ,同时也使空间各种频率的电磁辐射越来越强,对人类造成了危害: 、干扰广播、电视、通信信号的接收; 、干扰电子仪器、设备的正常工作,可能造成信息失误、控制失灵等事故; 、可能引燃一些易燃易爆物质,引起爆炸和火灾; 、较强的电磁辐射对人体的健康有很大的影响。 例 1:美国研制 B1轰炸机时电子设备之间的电磁干扰。例 2:民兵 导弹的飞行故障。例 3广州白云机场的导航系统受到严重的干扰。例 4:电磁辐射对人体的影响1、生物体对电磁辐射能量的吸收 、电离辐射和非电离辐射电磁辐射的量子能量 w hf h 6.6210-34JS 普朗克常数。f 31015Hz 量子的能量可以
3、使原子和分子电离 电离辐射,例如 X射线辐射、 射线辐射,f 31015Hz 量子的能量不能使原子和分子电离 非电离辐射。电磁干扰和电磁污染一般属于非电离辐射。 、比吸收率 ( SAR) specific energy absorptionrate定义:生物体单位时间内、单位质量吸收的电磁辐射能量( W/kg): 生物体密度, 即单位时间内、单位体积吸收的电磁辐射能量, : 电导率E : 电场强度振幅生物体吸收辐射场能量,引起体温(或局部体温)升高。 、谐振吸收当辐射频率与生物体(或某些器官 ,例如眼睛、大脑)的固有频率谐振时,吸收最强。人体固有谐振频率的范围大约为 30M 3000MHz,
4、一般成年人的谐振吸收频率约为 400 MHz。2、 电磁辐射对人体的影响目前,一般认为电磁辐射对人体的影响包括三个方面: 、热效应辐射功能密度 S 10mW/cm2( E 110V/m), 人体吸收的辐射能转化为热量,超过人体体温调节能力时,会引起人体(或局部组织)体温明显升高,或引起生理功能紊乱(人的体温每升高一度,基础代谢增加约 514%,组织中的氧的需求量增加 50100%)。热效应首先损伤人体上对热比较敏感的器官,例如眼睛、大脑、男性生殖器等,例如可导致白内障( 300 mW/cm2)。S 10mW/cm2, 不会引起体温明显的升高,但可能使体内局部小范围内出现显著的能量吸收(谐振吸收
5、),引起生理功能的障碍。 、非热效应S 1mW/cm2( E 61.4 V/m), 长时间照射也不会引起体温明显的升高,但会出现烦躁、头晕、疲劳、失眠、记忆力减退、脱发、白血球升高、植物神经功能紊乱、脑电图和心电图的变化等症状。这些一般称为电磁辐射的非热效应,这些症状在脱离辐射源后一般是可以逐渐恢复的。 、三致作用(致癌、致畸、致突变作用)这是电磁辐射的远期效应,在国内外已经引起了重视,但尚无一致的意见。一些研究者的实验表明:长时间的电磁辐射可能诱发癌症,也可能引起染色体的畸变,具有致畸、致突变作用。 、决定电磁辐射对生物体影响程度的几个因素a、 场强:场强越大,影响越大。b、 频率:在谐振吸
6、收频率处,影响最大。一般是频率升高,影响增大,微波段影响最大。c、 作用时间:电磁辐射对生物体的影响具有积累作用,作用时间越长,影响越大。d、 与辐射源的距离 :对于偶极子天线,在天线近区 E 1/r3,在天线远区 E 1/r, 辐射场强随距离的增大迅速衰减,影响减小。e、 环境温度和湿度:温度高、湿度大,生物体不易散热,影响增大。f、 辐射特性:脉冲波比连续波的影响大。 、电磁辐射防护限值国家标准电磁辐射防护规定( GB 8702 88) 中规定的公众辐射限值为:公众辐射限值是指在一天 24小时内,电磁辐射场量在任意连续 6分钟内的平均值应符合表中的要求,全身平均的比吸收率( SAR) 应小于 0.02W/kg。