电磁兼容

电磁兼容性(EMC)是电气设备和系统在其电磁环境中正常运行的能力，通过限制可能导致电磁干扰(EMI)甚至物理损坏等有害影响的电磁能量的无意产生、传播和接收。操作设备。EMC的目标是不同设备在共同的电磁环境中正确运行。它也是电气工程相关分支的名称。

电磁兼容主要关注三类问题。发射是电磁能的产生，无论是有意的还是偶然的，通过某种来源并将其释放到环境中。电磁兼容研究无用发射以及为减少无用发射而可能采取的对策。第二类，易感性，是指被称为受害者的电气设备在存在被称为射频干扰(RFI)的无用发射的情况下发生故障或损坏的趋势。免疫与易感性相反，是设备在存在RFI的情况下正常运行的能力，“硬化”设备的原则同样被称为易感性或免疫性。研究的第三类是耦合，这是发射的干扰到达受害者的机制。

通过解决这些问题中的任何一个或所有问题，即消除干扰源、抑制耦合路径和/或强化潜在的受害者，可以实现干扰减轻和电磁兼容性。在实践中，使用的许多工程技术，例如接地和屏蔽，都适用于所有三个问题。

虽然电磁干扰(EMI)是一种现象-发射的辐射及其影响-电磁兼容性(EMC)是一种设备特性或属性-但在EMI环境中不会表现得不可接受。

EMC确保使用或响应电磁现象的不同设备在相同的电磁环境中正确运行，并避免任何干扰影响。另一种说法是，电磁兼容是对EMI的控制，因此可以防止不必要的影响。

除了了解现象本身之外，EMC还解决了应对措施，例如控制制度、设计和测量，以防止排放造成任何不利影响。

电磁干扰根据来源和信号特性分为几类。

干扰的来源，在这种情况下通常被称为“噪音”，可以是人为的（人造的）或自然的。

连续或连续波(CW)干扰出现在源在给定频率范围内连续发射的地方。这种类型根据频率范围自然分为子类别，整体有时被称为“DC到日光”。

• 音频频率，从非常低的频率到大约20kHz。高达100kHz的频率有时可能被归类为音频。来源包括：
  • 电源嗡嗡声来自：供电单元、附近的供电线路、输电线路和变电站。
  • 音频处理设备，如音频功率放大器和扬声器。
  • 高频载波的解调，例如FM无线电传输。
• 射频干扰(RFI)，通常从20kHz到上限，随着技术的提高，该上限会不断增加。来源包括：
  • 无线和射频传输
  • 电视和无线电接收器
  • 工业、科学和医疗设备(ISM)
  • 数字处理电路，例如微控制器
  • 开关模式电源(SMPS)
• 宽带噪声可能会散布在一个或两个频率范围的一部分上，而不会突出特定的频率。来源包括：
  • 太阳活动
  • 连续运行的火花隙，例如弧焊机
  • CDMA（扩频）移动电话

电磁脉冲(EMP)，有时称为瞬态干扰，在源发出短时能量脉冲的地方出现。能量本质上通常是宽带的，尽管它通常会在受害者中激发相对窄带的阻尼正弦波响应。

来源大致分为孤立事件和重复事件。

• 孤立的EMP事件的来源包括：
  • 电路的开关动作，包括继电器、螺线管或电动机等感应负载。
  • 电源线浪涌/脉冲
  • 静电放电(ESD)，由于两个带电物体靠近或接触而产生的。
  • 闪电电磁脉冲(LEMP)，虽然通常是一系列短脉冲。
  • 由于核爆炸而产生的核电磁脉冲(NEMP)。其中一种变体是高空电磁脉冲(HEMP)核武器，旨在产生脉冲作为其主要破坏性效果。
  • 非核电磁脉冲（NNEMP）武器。
• 重复EMP事件的来源，有时是规则的脉冲序列，包括：
  • 电动机
  • 电气点火系统，例如汽油发动机。
  • 数字电子电路的连续开关动作。

噪声发射器或源、耦合路径和受害、接收器或接收器的基本布置如下图所示。源和受害者通常是电子硬件设备，尽管源可能是一种自然现象，例如雷击、静电放电(ESD)，或者在一个著名的案例中是宇宙起源的大爆炸。

电磁干扰的破坏性影响在许多技术领域构成了不可接受的风险，因此有必要控制这种干扰并将风险降低到可接受的水平。

电磁干扰(EMI)控制和EMC保证包括一系列相关学科：

• 表征威胁。
• 制定排放标准和敏感性水平。
• 符合标准的设计。
• 测试标准合规性。

威胁带来的风险通常是统计性质的，因此威胁表征和标准制定的大部分工作都是基于将破坏性EMI的可能性降低到可接受的水平，而不是确保消除它。

对于复杂或新颖的设备，这可能需要制定专门的EMC控制计划，总结上述应用并指定所需的其他文件。