EMI的含義以及電磁干擾要素的解析

EMI是指電子產(chǎn)品工作會(huì)對(duì)周邊的其他電子產(chǎn)品造成干擾，與此關(guān)聯(lián)的還有EMC規(guī)范。是電子電器產(chǎn)品經(jīng)常遇上的問題。干擾種類有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。

電磁干擾（Electromagnetic Interference 簡(jiǎn)稱EMI），直譯是電磁干擾。這是合成詞，我們應(yīng)該分別考慮"電磁"和"干擾"。是指電磁波與電子元件作用后而產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象，有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號(hào)耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)，在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，高頻信號(hào)線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。

所謂“干擾”,指設(shè)備受到干擾后性能降低以及對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾的干擾源這二層意思。第一層意思如雷電使收音機(jī)產(chǎn)生雜音,摩托車在附近行駛后電視畫面出現(xiàn)雪花,拿起電話后聽到無線電聲音等,這些可以簡(jiǎn)稱其為與“BC I”“TV I”“Tel I”,這些縮寫中都有相同的“I”（干擾）（BC：廣播）

EMS（Electro Magnetic Susceptibility）直譯是“電磁敏感度”。其意是指由于電磁能量造成性能下降的容易程度。為通俗易懂，我們將電子設(shè)備比喻為人，將電磁能量比做感冒病毒，敏感度就是是否易患感冒。如果不易患感冒，說明免疫力強(qiáng)，也就是英語單詞Immunity，即抗電磁干擾性強(qiáng)。

EMC（Electro Magnetic Compatibility）直譯是“電磁兼容性”。意指設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他設(shè)備的電磁能量干擾的能力。

EMC這個(gè)術(shù)語有其非常廣的含義。如同盲人摸象，你摸到的與實(shí)際還有很大區(qū)別。特別是與設(shè)計(jì)意圖相反的電磁現(xiàn)象，都應(yīng)看成是EMC問題。

電磁能量的檢測(cè)、抗電磁干擾性試驗(yàn)、檢測(cè)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理、電磁能量輻射抑制技術(shù)、雷電和地磁等自然電磁現(xiàn)象、電場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)人體的影響、電場(chǎng)強(qiáng)度的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、電磁能量的傳輸途徑、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及限制等均包含在EMC之內(nèi)。

電磁干擾要素

理論和實(shí)踐的研究表明，不管復(fù)雜系統(tǒng)還是簡(jiǎn)單裝置，任何一個(gè)電磁干擾的發(fā)生必須具備三個(gè)基本條件：首先應(yīng)該具有干擾源；其次有傳播干擾能量的途徑和通道；第三還必須有被干擾對(duì)象的響應(yīng)。在電磁兼容性理論中把被干擾對(duì)象統(tǒng)稱為敏感設(shè)備（或敏感器）。

因此電磁騷擾源、騷擾傳播途徑（或傳輸通道）和敏感設(shè)備稱為電磁干擾三要素。

1、電磁干擾源分類

電磁干擾源的分類方法很多。

1.1、一般說來電磁干擾源分為兩大類：自然干擾源與人為干擾源。

自然干擾源主要來源于大氣層的天電噪聲、地球外層空間的宇宙噪聲。他們既是地球電磁環(huán)境的基本要素組成部分，同時(shí)又是對(duì)無線電通訊和空間技術(shù)造成干擾的干擾源。自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。

人為干擾源是有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾，其中一部分是專門用來發(fā)射電磁能量的裝置，如廣播、電視、通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等無線電設(shè)備，稱為有意發(fā)射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，如交通車輛、架空輸電線、照明器具、電動(dòng)機(jī)械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等。因此這部分又成為無意發(fā)射干擾源。

1.2、從電磁干擾屬性來分，可以分為功能型干擾源和非功能性干擾源。

功能性干擾源系指設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能過程中造成對(duì)其他設(shè)備的直接干擾；非功能性干擾源是指用電裝置在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)伴隨產(chǎn)生或附加產(chǎn)生的副作用，如開關(guān)閉合或切斷產(chǎn)生的電弧放電干擾。

1.3、從電磁干擾信號(hào)頻譜寬度，可以分為寬帶干擾源和窄帶干擾源。

他們是相對(duì)于指定感受器的帶寬大或小來加以區(qū)別的。

干擾信號(hào)的帶寬大于指定感受器帶寬的成為寬帶干擾，反之稱為窄帶干擾源。

1.4、從干擾信號(hào)的頻率范圍來分

可以把干擾源分為工頻與音頻干擾源（50Hz及其諧波）、甚低頻干擾源（30Hz以下）、載頻干擾源（10kHz~300kHz）、射頻及視頻干擾源（300kHz）、微波干擾源（300MHz~100GHz）。

2.電磁干擾傳播途徑

電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種：即傳導(dǎo)耦合方式和輻射耦合方式。

任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑（或傳輸通道）。通常認(rèn)為電磁干擾傳輸有兩種方式：一種是傳導(dǎo)傳輸方式；另一種是輻射傳輸方式。因此從被干擾的敏感器來看，干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩大類。

傳導(dǎo)傳輸必須在干擾源和敏感器之間有完整的電路連接，干擾信號(hào)沿著這個(gè)連接電路傳遞到敏感器，發(fā)生干擾現(xiàn)象。這個(gè)傳輸電路可包括導(dǎo)線，設(shè)備的導(dǎo)電構(gòu)件、供電電源、公共阻抗、接地平板、電阻、電感、電容和互感元件等。

輻射傳輸是通過介質(zhì)以電磁波的形式傳播，干擾能量按電磁場(chǎng)的規(guī)律向周圍空間發(fā)射。常見的輻射耦合由三種：1. 甲天線發(fā)射的電磁波被乙天線意外接受，稱為天線對(duì)天線耦合；2. 空間電磁場(chǎng)經(jīng)導(dǎo)線感應(yīng)而耦合，稱為場(chǎng)對(duì)線的耦合；3.兩根平行導(dǎo)線之間的高頻信號(hào)感應(yīng)，稱為線對(duì)線的感應(yīng)耦合。

在實(shí)際工程中，兩個(gè)設(shè)備之間發(fā)生干擾通常包含著許多種途徑的耦合。正因?yàn)槎喾N途徑的耦合同時(shí)存在，反復(fù)交叉耦合，共同產(chǎn)生干擾，才使電磁干擾變得難以控制。

3、敏感設(shè)備

敏感設(shè)備是對(duì)干擾對(duì)象總稱，它可以是一個(gè)很小的元件或一個(gè)電路板組件，也可以是一個(gè)單獨(dú)的用電設(shè)備甚至可以是一個(gè)大型系統(tǒng)。