1 電磁場(chǎng)的危害
在科學(xué)發(fā)達(dá)的今天,廣播、電視、通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙測(cè)遙控及計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展,給人類(lèi)創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富。然而伴隨著電磁能的利用,也帶來(lái)了電磁干擾的產(chǎn)生。無(wú)用的電磁場(chǎng),通過(guò)輻射和傳導(dǎo)的途徑,以場(chǎng)和電流(電壓)的形式,侵入工作著的敏感的電子設(shè)備,使其無(wú)法正常工作。
電磁環(huán)境的不斷惡化,引起了世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。復(fù)雜電磁環(huán)境下高壓無(wú)線(xiàn)核相儀兼容評(píng)價(jià)與分析,特別是20世紀(jì)70年代以來(lái),進(jìn)行了大量的理論研究及實(shí)驗(yàn)工作。進(jìn)而提出了如何使電子設(shè)備或系統(tǒng)在其所處的電磁環(huán)境中能夠正常的運(yùn)行,而對(duì)在該環(huán)境中工作的其它設(shè)備或系統(tǒng)也不引入不能承受的電磁干擾的新課題,這就是電磁兼容
電磁干擾可能導(dǎo)致以下問(wèn)題的發(fā)生:
1)中波、短波、超短波、微波站電磁場(chǎng)感應(yīng)入導(dǎo)彈的電爆管或其他設(shè)備中,能引起電爆管引爆或性能劣化。國(guó)外曾發(fā)生過(guò)由于電磁干擾使導(dǎo)彈意外發(fā)射的事例。 信息來(lái)
2)雷電電磁脈沖形成的電擊每年都要造成嚴(yán)重的火災(zāi)或電力設(shè)備損毀或電力和通信線(xiàn)路的中斷。
3)大功率無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)發(fā)射時(shí),可使附近的通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、電視接收機(jī)的性噪比大大下降或根本無(wú)法工作。
4)由于各種摩擦產(chǎn)生的靜電及大功率電磁輻射可能產(chǎn)生火花。從而導(dǎo)致易燃、易爆品意外點(diǎn)燃而發(fā)生爆炸事故。
電磁干擾除了可能產(chǎn)生以上問(wèn)題外,更為重要的是它對(duì)系統(tǒng)的效能有著重大的影響,其影響如圖1所示。由圖可見(jiàn)電磁兼容已成為電子系統(tǒng)或技術(shù)的關(guān)鍵,為了保證電子系統(tǒng)的正常工作,必須進(jìn)行嚴(yán)格的電磁兼容設(shè)計(jì)。
目前,許多電磁干擾問(wèn)題仍在困擾、制約著人們的生產(chǎn)和生活,隨著電氣、電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,電磁兼容性問(wèn)題將越來(lái)越嚴(yán)重,越來(lái)越復(fù)雜,電磁兼容性的重要性越來(lái)越得到人們的重視。
2 復(fù)雜電磁環(huán)境下高壓無(wú)線(xiàn)核相儀兼容評(píng)價(jià)與分析
對(duì)于電磁場(chǎng),電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量總是同時(shí)存在的,只是當(dāng)頻率較低而且離干擾源不遠(yuǎn)的地方(即近場(chǎng)條件),隨著不同特性的干擾源,其電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量有很大差別。對(duì)于高電壓、小電流的干擾源,近場(chǎng)以電場(chǎng)為主,其磁場(chǎng)分量可以忽略;而對(duì)于低電壓、大電流的干擾源,近場(chǎng)以磁場(chǎng)為主,其電場(chǎng)分量可以忽略。因此,對(duì)上述兩種特殊情況,可以分別按電場(chǎng)屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽來(lái)考慮。當(dāng)頻率較高,或在離干擾源較遠(yuǎn)的地方(即遠(yuǎn)場(chǎng)條件),不論干擾源本身特性如何,均可以看作平面波電磁場(chǎng),此時(shí)電場(chǎng)和磁場(chǎng)都不可忽略,因此就需要將電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)屏蔽,即電磁屏蔽
計(jì)算屏蔽效能時(shí),應(yīng)首先確定屏蔽體所處的場(chǎng)區(qū)是近區(qū)還是遠(yuǎn)區(qū)。對(duì)于波長(zhǎng)為λ的電磁波來(lái)講,當(dāng)屏蔽體與干擾源之間的距離r遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于λ/2π時(shí),認(rèn)為是近區(qū),反之當(dāng)r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于λ/2π時(shí),認(rèn)為是遠(yuǎn)區(qū)。
電場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比稱(chēng)為波阻抗。對(duì)于任何已知的電磁波,波阻抗是一個(gè)十分關(guān)鍵的參數(shù),它決定了耦合效率,也決定了導(dǎo)體的屏蔽效能,電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量。
對(duì)于矩形孔洞,設(shè)短邊為a,長(zhǎng)邊為b。當(dāng)長(zhǎng)邊橫過(guò)電流通路時(shí),則將破壞電流分布,其影響要比圓孔或正方形孔的嚴(yán)重,也就是說(shuō)矩形孔洞要比圓形或正方形孔洞的傳輸系數(shù)大。
對(duì)內(nèi)部電路通常采用濾波器以對(duì)某一頻率范圍內(nèi)的信號(hào)給以很小的衰減,使這部分信號(hào)能夠順利通過(guò),而對(duì)其它頻率的信號(hào)或干擾給以很大的衰減。濾波器通常由電容、電阻、電感或有源器件組成,作為電路中的選擇性傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成選擇性地衰減輸入信號(hào)中不需要的頻率分量。采用濾波主要是為了抑制傳導(dǎo)性干擾。實(shí)際中需實(shí)施濾波器的情況包括:
1)抑制高頻系統(tǒng)中工作頻帶之外的干擾。
2)消除信號(hào)電路中頻譜成分不同于有用信號(hào)的干擾。
3)消除沿電源電路、操縱電路、控制電路以及轉(zhuǎn)換電路的干擾。
3 結(jié) 論
在電場(chǎng)屏蔽中,反射損耗占主導(dǎo)地位,復(fù)雜電磁環(huán)境下高壓無(wú)線(xiàn)核相儀兼容評(píng)價(jià)與分析,為了取得較好的屏蔽效果,應(yīng)使反射損耗盡可能大,而屏蔽材料的阻抗愈低則反射損耗就愈大。高導(dǎo)電性材料具有較小的阻抗,正好滿(mǎn)足電場(chǎng)屏蔽(包括電磁場(chǎng)屏蔽)的要求。在磁場(chǎng)屏蔽中,吸收損耗占主導(dǎo)地位,高導(dǎo)磁性材料具有較高的導(dǎo)磁率,而導(dǎo)磁率的增加可以極大的提高材料的吸收損耗,從而提高磁場(chǎng)屏蔽的效果。 信息來(lái)
采用計(jì)算機(jī)對(duì)電磁兼容進(jìn)行分析,可以幫助我們加深理解電磁場(chǎng)的危害,及時(shí)采取相應(yīng)的決策,保證生產(chǎn)**順利地進(jìn)行。