微波仿真论坛 - 电磁兼容进展 - 下 --

1、ELECTRONICS QUALITY 2007第01期预期的电磁环境中正常工作,无性能降低或故障;(2对该电磁环境不是一个污染源。在电子系统的开发中,要考虑到系统、分系统和设备与周围环境之间的相互骚扰。每个设计者都应在电子系统的开发与设计过程中采取正确的设计措施,按照标准规定的极限值,减小电子系统本身的EMI 发射,并使电子系统的抗扰度满足标准的规定。有80%的EMC 问题可以在设计与开发过程中解决。否则,当整个系统完成以后,工程师们将化成倍的力气去解决系统的骚扰问题。抗扰度问题也是这样。电磁兼容设计又可分为系统内和系统间两部分。主要是对系统之间及系统内部的电磁兼容性进行分析、预测、控制、和

2、评估,实现电磁兼容和最佳效费比。(一系统间电磁骚扰控制技术1.对有用信号的控制对有用信号的控制包括:频谱管理和规定发射功率、信号类型(调制和带宽、天线的空间覆盖范围、方向性和极化、使用时间和地点等。发射、高压输电线、工科医设备等的骚扰发射,这需要按照有关的EMC 标准来控制。3.对自然骚扰的控制自然骚扰以其发生源不可控制为特点,只有在系统性能设计时加以防护。例如,接收机灵敏度指标按内部骚扰和天电骚扰的总和来确定,以及对电快速脉冲群和静电放电采取适当的的防护措施等。(二系统内电磁兼容控制技术通常将系统内电磁兼容设计分为五个部分:印制电路板设计和元器件的选用、滤波、屏蔽、布线以及接地等。四.电磁兼

3、容设计的内容和方法电磁兼容设计的基本内容是指标分配和功能分块设计。也就是首先要根据有关的标准(国际、国家、企业、特殊标准等等把整体电磁兼容指标逐级分配到各功能块上,细化成系统级的、设备级的、电路级的和元件级的指标。然后,按照要实现的功能和电磁兼容指标进行电磁兼容设计。如:按电路或设备性,各种骚扰参数的计算和测试,各种结构的屏蔽效果,各种防护方法、测试方法、选用标准等等。2000年以前,我国许多企业几乎不对产品进行电磁兼容设计,只是在市场抽检或申请生产许可证检测时才发现电磁兼容问题,此时才被动地,从防范或补救出发,对产品进行修改,即所谓“测试修改法”,必然带来许多困难与浪费。这是一种冒险的方法,

4、不仅费用高,而且效果差,不但具有盲目性,而且反复次数多,时间长,甚至失败。最终的产品也不是最佳方案。针对这种情况,2000年5月,在“全国电磁兼容标准与质量认证研讨会”上,白同云首次提出了“分层与综合设计法”,即电磁兼容设计的新方法,受到与会两百多位企业家和大会执行主席的关注。2000年以来,为各科研院所,高校,部队和企业作了近百场专题报告和培训,推广此方法.还在研发现场,解答和解决各种实际问题,制定了“产品电磁兼容设计规范”和“产品电磁兼容设计评审表”,帮助各单位走出”测试修改法”的“怪圈”,做到在产品设计之初,就主动进行电磁兼容设计,既2007第01期 ELECTRONICS QUALIT

5、Y目前,电子信息产业的行业竞争日益激烈,使得少数企业为降低成本而不惜牺性产品的电磁兼容性。但是,随着电子产品性能的不断提高,电磁兼容性问题会愈来愈突出,不可回避。例如IT设备CPU的主频每个月都在增加、总线速度不断加快、极卡速度也在频繁升级开关电源的广泛使用、开关电源小型化使得开关频率不断增加、显示器的数字化程度越来越高、支持的视频带宽也越来越宽,使这类产品的电磁兼容设计越来越复杂。这个事实,更要求我们认真地做好电磁兼容设计。经验证明,只要我们尽早进行电磁兼容设计,成本不会增加太多,根据分层与综合设计法,任何复杂的电磁兼容设计都可以迎刃而解的。五.电磁兼容性管理为使系统或设备具有良好的电磁兼容

6、性,还应对全寿命期间的各个阶段实施EMC 管理。全寿命期一般包括论证阶段、方案阶段、工程研制阶段、定型阶段、以及生产和使用阶段。各阶段EMC 管理的内容如下:(一论证阶段而采用的总体途径、规划和设计准则,并说明EMC管理的组织和职责、技术要求等;3.选用和剪裁适用的标准,即对标准中的各项要求进行分析和选择,必要时进行修改、删减或补充;剪裁是对执行通用标准和规范的经验总结,是为了在满足使用要求的前提下,满足最低的技术要求,以期达到最佳的效费比;4.确定系统、分系统和设备的EMC要求;拟定各分系统、设备及天线的最佳布置方案;5.确定频谱要求,提交频率分配申请及有关资料,从系统总体上研究各频率的配置

7、,进行初步的协调,减少以至消除造成干扰的可能性;6.制定EMC设计规范,它是比EMC 大纲更为具体的技术文件,目的在于说明如何实现EMC 指标要求,内容包括:在管理方面有,负责EMC 的部门或人员的职责,研制中各阶段的工作目标和进度以及评审要求等;在频谱保障方面应根据性能和EMC指标要求,对各分系统工作频段或频率进行统一选取和分配;在结构设计方面应说明,使用的材料及其结构,屏蔽电磁骚扰发的预测分析以及可能出现的风险;7.确定验证要求和制定试验计划,这是为了确定EMC指标要求,并为EMC 设计提供依据,需要进行以下试验:总体设计EMC试验,包括电磁环境分析试验、设备和分系统及天线最佳布置模拟试验

8、、总体控制骚扰措施试验;电磁发射和敏感度试验,是依照标准和规范中规定的要求和方法进行的试验;安装检测试验,这是为了验证EMC 设计的效果,在系统安装完毕后,对EMC 控制效果和工艺质量进行验证和检验;总体EMC鉴定试验,这是为了验证系统在各种工作状态下,设备与分系统之间,系统与环境之间的电磁兼容性而进行的试验。(三工程研制阶段1.实施EMC设计规范,在功能设计的同时进行EMC 设计;系统EMC 设计的一般程序,首先应分析并确定电磁环境电平和系统效能的定量规定;确定敏感度门限和响应电平、预测电磁抗扰度;确定防护要求,对于防护要求限于30dB的设备,一般不需要附加防护措施,设计将被提交批准,如果防

9、护要求在3070dB之间,则需附加防护措施,如ELECTRONICS QUALITY 2007第01期(四定型阶段1.进行总体EMC鉴定试验,确制之初、从EMC 管理的较高层次开始,严格建立协调网络和工作程序,提高EMC 工作的有效性。CompatibilityHandbook,VanNostrand Reinholdcompany.-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*烧穿了板形试验样品中的任何一块样品,划分为5VA 级和5VB 级两类。但是,在GB8898-2001中所

10、引申的GB/T11020-2005标准中,在燃烧试验中试验火焰的标定已经改为使用标准化标称试验火焰,在GB4943-2001中,对于火焰的规定还是沿用了以前的热值表示方法,具体这两者之间是否能够完全等同,还需要进一步的测试商榷。而对于泡沫材料的可燃性等级的划分,两个标准与国际标准、以及相互之间也还存在着一定的差异。从以上的比较中,我们可以看出对由相同的材料制成的产品(如线路板或外壳,在应用到IT 或AV 两类不同的产品上时,其阻燃等级的要求和试验方法是不尽相同的。我们还无法判断符合GB8898标准阻燃要求的线路板或外壳就一定能满足GB4943标准的阻燃要求,我们也无法判断不符合GB8898标准

11、阻燃要求的线路板或外壳就一定不会符合GB4943标准的阻燃要求;反之亦然。对生产企业(特别是元器件和材料生产企业来讲最好能有一个单一的试验方法和评价标准判断产品的阻燃符合性。对检测试验单位来讲,在目前没有相关的可执行的单一判定标准的情况下,应深入对现行标准的研究,在实际的试验过程中不断积累数据,总结经验,把IT、AV产品阻燃性单一的试验方法和评价标准作为我们今后工作中研究和探讨的方向。附加说明:在成文之时,在本文中所提及的GB/T11020-1989已被GB/T11020-2005版替代,但由于GB8898-2001中所引用的标准内容仍沿用了老的标准,故在文章中仍以老标准中的说法为主。参考文献

12、:1GB8898-2001.音频、视频及类似电子设备安全要求S.2IEC60065-1998.Audio,videoandsimilarelectronicapparatus-Safetyrequirements.3GB4943-2001.信息技术设备的安全S.4IEC60950:1999.Safetyof informationtechnologyequipment.5UL94.TestforFlammability ofPlasticMaterialsforPartsin DevicesandAppliances.6GB/T11020-1989.测定固体电气绝缘材料暴露在引燃源后燃烧性能的试验方法S.7GB/T11020-20