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电磁兼容学是一门跨越多学科的边缘学科,经历了从“路”到“场”,从低频到高频,从狭义的电磁干扰到广义的电磁兼容的发展过程,可以说是一门既古老又年轻的学科。
# j, Y$ A4 I/ N, e* n从19世纪电报电话把无线电波作为通信媒质引入人们的日常生活之中引起电磁干扰问题到现在,经历了100多年的发展历程。但也只是到了近50年,伴随着数值计算技术的进步,才得到了迅猛的发展。
' W! n0 Q2 Z7 f( W- _: q2 r" Z9 X英国科学家希维塞德1881年发表的一篇讨论电磁干扰的文章——《论干扰》,开创了电磁干扰的理论研究。德国柏林电气协会1887年在德国柏林成立了国际上第一个专门研究电磁干扰问题的组织 “干扰问题委员会”。英国邮电部门于1889年开始第一次工程化地研究通信中的电磁干扰问题。2 c) q* o5 @ Q4 d: j/ @: D
1906年国际电工委员会IEC(International Electrotechnical Commission)成立,1919年国际无线电科学联合会URSI(Union Radio-Scientific International Scientific Radio Union) 成立,1929年国际无线电咨询委员会CCIR(Consultative Committee of International Radio)成立。1933年IEC设立国际无线电干扰特别委员会CISPR(International Special Committee on Radio InteRFerence),并于1934年6月28日至30日在巴黎举行了国际无线电干扰特别委员会(CISPR)的第一次正式会议,开始了对电磁骚扰及其控制技术的世界性的有组织的研究。后来又成立了电磁兼容技术委员会(TC77)和电磁兼容咨询委员会(ACEC)。目前,这三个委员会在电磁兼容方面的研究和国际标准化中起着重要的作用,出版了大量的电磁兼容标准、指南和技术规范。
1 r7 {: y1 S" ^5 ~/ x2 \到了1944年,德国电气工程师协会制订的世界上第一个电磁兼容规范VDE-0878诞生。1945年美国陆海军联合颁布了世界首个军用电磁兼容标准,即控制机械电子设备电磁干扰的规范JAN-225。1966年,美军标MIL-STD-463明确了美国军方至今仍在不断完善创新的《军用设备和分系统的电磁发射和敏感度要求》的名词术语定义。 1967年,美军标MIL-STD-461规定了其极限值,MIL-STD-462规定了试验方法。美国麦道公司于1971年推出了世界上第一个电磁兼容分析预测软件—ICMCAP,将电磁兼容学科推到了一个新的高度。: m+ r- ] Q7 l
在我国,1966年第一个电磁干扰标准JB-854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法与允许值》由原第一机械工业部制订。1983年又制订了第一个国家级的电磁兼容标准(GB/T3907-1983)《工业无线电干扰基本测量方法》。
2 A: O- ?- X' F, C从1996年1月1日起,欧盟规定所有投放到欧共体市场的电子、电气产品,必须具有CE标记,否则不准进入欧共体市场流通。美国联邦通信委员会(FCC)颁布了一些有关部门的电磁兼容法规,对通信发射机、接收机、电视机及各种医疗设备等的电磁兼容性均有相应的法律要求。日本认定的电磁兼容有关技术法规基本上参考CISPR标准。
/ g- x- P1 g" B中国原国家质量技术监督局于1999年发布“电磁兼容认证管理办法”,2000年2月成立“中国电磁兼容认证委员会”和“中国电磁兼容认证中心”,为对电子产品的电磁兼容性进行公开评价,“中国实验室认可委员会”专门发布了“对电磁兼容实验室检测领域认可的补充要求”。为方便军标的贯彻实施,军方还发布了“电磁兼容实验室认可要求”。为进一步规划和全面推动全国电磁兼容标准制定、修订工作,2000年成立了“全国电磁兼容标准化技术委员会”。
4 n, k& g: ?, Z在2001年发布了《强制性产品认证管理规定》,简称“3C”(China Compulsory Certification)认证,进一步促进了全民电磁兼容性意识,促进电磁兼容技术更进一步发展。
, V+ _: H# G/ V5 u+ H7 I美国国防部发布的“国防部军事及相关术语词典”中对电磁兼容(EMC)做了如下定义:“在特定的工作环境中,系统、设备和器件能够在各自的频谱中正常运行;不因为电磁辐射或响应带来非预期的或遭受不可接受的降级。包括合理的电磁频谱管理、确保不受干扰的结构设计以及实现上述系统、设备和器件效能最优化的理论和原则”。 $ c6 ?/ K2 U4 e6 p
因此,电磁兼容研究是以电气和无线电技术的基本理论为基础,涉及许多相关技术领域,如电磁场与微波技术、信息与通信工程、微电子技术、计算机科学与技术和网络技术以及材料科学与技术等的一门复杂的技术领域。
" H/ w7 o/ c. n; N/ z9 L* e$ l: d目前,美国、德国、日本、法国等许多国家在电磁兼容标准与规范,分析预测、设计、测量及管理等方面均达到了很高的水平。有高精度的电磁发射(EMI)及电磁敏感度(EMS)自动测量系统,进行各种系统间的电磁兼容性试验。研制出了系统内及系统间的各种电磁兼容计算机分析程序,形成了一套较完整的电磁兼容设计体系。
/ Z. } l; |" x9 I* l; t( N在电磁干扰的抑制技术方面,已研制出许多新材料、新工艺及规范的设计方法。还建立了对军品和民品的电磁兼容性检验和管理机构,不符合电磁兼容质量要求的产品不准投放市场。美国还为了大力加强五角大楼的通信系统,若干年前就已经拨款近200亿美元,其中大部分用以对付“电磁脉冲(EMP)”的作用。欧、日、韩等国家也已投入大量的力量从事这类科研工作。我国起步晚,在奋起直追,对复杂电磁环境中的电磁兼容性的研究也已开展了10年以上。" |/ d- ]+ g/ N" j: x- K' V7 G
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