一、什么叫電磁兼容

國家標準GB/T4365—2003對電磁兼容（EMC）所下的定義為“設備或系統在其電磁環境中能正常工作，且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。”

國家軍用標準GJB72—1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術語》的定義為“設備（分系統、系統）在共同的電磁環境中能一起執行各自的功能的共存狀態。即該設備不會由于受到處于同一電磁環境中其他設備的電磁發射而導致或遭受不允許的降級；它也不會使同一電磁環境中其他設備（系統、分系統）因受其電磁發射而導致或遭受不允許的降級。”

在以上的各定義中，都涉及電磁環境這一概念。電磁環境是由空間、時間和頻譜三個要素組成的。

綜上所述，電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間和有限的頻譜資源條件下，各種用電設備（分系統、系統；廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級的一門科學。

二、電磁兼容的研究領域

作為一門科學，電磁兼容涉及的問題可以歸結為五大方面：

1.騷擾源特性的研究

騷擾源特性的研究包括電磁騷擾產生的機理，頻域與時域的特性，表征其特性的主要參數，抑制其發射強度的方法等。

2.敏感設備的抗干擾性能

在電磁兼容領域中，被干擾的設備或可能受電磁騷擾影響的設備稱為敏感設備，或者在系統分析中稱為騷擾接收器。如何提高敏感設備的抗干擾性能，是電磁兼容領域中的研究問題之一。

3.電磁騷擾的傳播特性

電磁騷擾的傳播特性即研究電磁騷擾如何從騷擾源傳播到敏感設備上去，包括輻射與傳導兩種傳播形式。與一般研究有用信號的天線與電波傳播相比，電磁兼容領域中傳播特性研究的特點在于：源的非理想化（源的頻域、時域特性的復雜性和源“天線”的幾何參數的復雜性）及寬的頻率范圍。

4.電磁兼容測量

電磁兼容測量包括測量設備、測量方法、數據處理方法及測量結果的評價等。

5.系統內與系統間的電磁兼容性

要解決電磁兼容問題，分別研究源、傳播及被干擾對象是不夠的。在一個系統之內或系統之間，電磁兼容的問題往往很復雜。這就需要人們對系統內的或系統間的電磁兼容問題進行分析與預測。

三、相關重要標準

現已發布實施的電磁兼容國家標準有三類：字頭為GB表示強制性標準，字頭為GB/T表示推薦性標準，字頭為GB/Z表示專業指導性標準。

表1 常見電磁兼容國家標準與IEC及歐美標準的對照表

電磁兼容標準要求的主要檢測項目如下：

（1）電源端子及其他端子騷擾電壓/電流。

（2）輻射騷擾場強及騷擾功率。

（3）靜電放電抗擾度。

（4）射頻電磁場抗擾度。

（5）電快速瞬變脈沖群抗擾度。

（6）浪涌（沖擊）抗擾度。

（7）由射頻場感應的傳導抗擾度。

（8）磁場（含工頻磁場和脈沖磁場）抗擾度。

（9）電源電壓跌落、瞬時中斷及電壓變化抗擾度。

（10）諧波電流發射。

（11）電壓閃爍和波動。

表2 五大類產品標準干擾測試項目表

表3 四類產品標準抗擾度測試項目表

四、電磁兼容基本名詞

1.電磁發射（Electromagnetic Emission）

“從源向外發出電磁能的現象。”

2.性能降低（Degradation Of Performance）

“裝置、設備或系統的工作性能與正常性能的非期望偏離。”

3.電磁騷擾（Electromagnetic Disturbance）

“任何可能引起裝置、設備或系統性能降低或對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。”

4.電磁干擾（Electromagnetic Interference）

“電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降。”

5.電磁噪聲（Electromagnetic Noise）

“一種明顯不傳送信息的時變電磁現象，它可能與有用信號疊加或組合。”

6.電磁環境（Electromagnetic Environment）

“存在于給定場所的所有電磁現象的總和。”

“給定場所”即“空間”；“所有電磁現象”包括了全部“時間”與全部“頻譜”。

7.無用信號（Unwanted Signal，Undesired Signal）

“可能損害有用信號接收的信號。”

8.干擾信號（Interfering Signal）

“損害有用信號接收的信號”。

9.對騷擾的抗擾度（Immunity To a Disturbance）

“裝置、設備或系統面臨電磁騷擾時降低運行性能的能力。”

10.電磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility，EMS）

“在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設備或系統不能避免性能降低的能力。”

11.時變量的電平（Level of Time Varying Quantity）

“用規定方式在規定時間間隔內求得的諸如功率或場參數等時變量的平均值或加權值。”

12.騷擾限值（允許值）（Limit of Disturbance）

“對應于規定測量方法的最大電磁騷擾允許電平。”

13.干擾限值（允許值）（Limit of Interference）

“電磁騷擾使裝置、設備或系統最大允許的性能降低。”

14.電磁兼容電平（Electromagnetic CompAtibility Level）

“預期加在工作于指定條件的裝置、設備或系統上規定的最大電磁騷擾電平。”

15.騷擾源的發射電平（Emission Level of aDisturbance Source）

“用規定的方法測得的由特定裝置、設備或系統發射的某給定電磁騷擾電平。”

16.來自騷擾源的發射限值（Emission Limit From a Disturb Source）

“規定電磁騷擾源的最大發射電平。”

17.發射裕量（Emission Margin）

“裝置、設備或系統的電磁兼容電平與發射限值之間的差值。”

18.抗擾度電平（Immunity Level）

“將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設備或系統，而其仍能正常工作并保持所需性能等級時的最大騷擾電平。”

19.抗擾度限值（Immunity Limit）

“規定的最小抗擾度電平。”

20.抗擾度裕量（Immunity Margin）

“裝置、設備或系統的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值。”

21.電磁兼容裕量（Electromagnetic Compatibility Margin）

“裝置、設備或系統的抗擾度限值與騷擾源的發射限值之間的差值。”

22.騷擾抑制（Disturbance Suppression）

“削弱或消除電磁騷擾的措施。”

23.干擾抑制（Interference Suppression）

“削弱或消除電磁干擾的措施。”

幾個術語之間的相互關系如圖1所示。

五、電磁兼容測試中常用單位

1.功率

功率的基本單位為瓦（W），即焦耳/秒（J/s）。為了表示寬的量程范圍，常常引用兩個相同量比值的常用對數，以“貝爾”（B）為單位，其表示式為

但貝爾是個較大的值。為了使用方便，采用貝爾的1/10，即分貝（dB）為單位，即

式中，P2與P1應采用相同的單位。應該明確dB僅為兩個量的比值，是無量綱的。隨著dB表示式中的參考量的單位不同，dB在形式上也可帶有某種量綱。例如，P1為1W，P2/P1是相對于1W的比值，即以1W為0dB。此時，是以帶有功率量綱的dB表示P2，則

PdBW=10·lg(PW/1W)

若以1mW為0dB，則此時的P2也應以mW為單位，其表示式為

PdBm=10·lg(PmW/1mW)

dBmW通常省略為dBm，顯然0dBm=-30dBW。

頻譜分析儀常以分貝毫瓦（dBm）表示其輸入電平。

2.電壓

對于純阻性負載

P=V2/R

式中：

P——功率，單位為W；

V——降在電阻R上的電壓，單位為V；

R——電阻，單位為Ω。

若以分貝（dB）表示，上式可寫為

式中，右端的第一項即為電壓的分貝值。在電磁兼容領域中，電壓常用μV為單位。

此時若V1=1μV，即dBμ以1μV為0dB（dBμV通常省略為dBμ）。

3.電流

常以dB為單位，即

IdBμA=20·lg(IμA/1μA)

式中：

IμA——以μA為單位的電流。

4.磁場強度與電場強度

HA/m=EV/m/ZΩ

HμA/m=EμV/m/ZΩ

5.功率密度與電場強度

有時用空間的功率密度S表示電磁場強度，尤其是在微波波段。因為在微波波段，測量功率比測量電壓容易，而且也具有實際意義。功率密度的基本單位為W/m2。常用的單位為mW/cm2或W/cm2。

六、電磁兼容測試設備和場地初識

本節給出電磁兼容測試設備和場地的一些圖片，讓大家有個直觀認識即可。

1.測量接收機

測量接收機是一臺具有符合EMI測量特殊要求的頻譜分析儀，適用于測量微弱的連續波信號和幅值很強的脈沖信號。

人工電源網絡是電源端子傳導騷擾電壓測量的主要設備，又稱線路阻抗穩定網絡，其作用是能在射頻范圍內，在受試設備端子與參考地之間，或端子之間提供一穩定阻抗，同時將來自電源的無用信號與測量電路隔離開來，而僅將受試設備的干擾電壓耦合到測量接收機的輸入端。

電流探頭是測量傳導騷擾的一種特殊的測量設備，部分標準明確規定用電流探頭測量傳導騷擾。

4 .電壓探頭

接觸式電壓探頭是由一個隔直流電容器C和一個電阻R串聯組成的，非接觸式容性電壓探頭由兩個同軸電極、一個接地端、一個電纜夾具和一個跨阻放大器組成。

5 .天線

天線是指把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導體向空間輻射出去的裝置，反之，天線的逆向功能也可把空間的電磁能量轉化成高頻能量收集起來。

6. 電波暗室

電波暗室（Anecholc Chamber）是輻射騷擾場強和輻射抗擾度測量的場所，又稱電波消聲室，或電波無反射室，電波暗室有兩種結構形式：電磁屏蔽半電波暗室和全電波暗室。