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电磁兼容性

对于部分人来说,电磁兼容性(EMC) 可能是一个新名词。不过,多年来电 磁兼容性一直都很重要,实际上早在 二战之前就已存在了。数十年来,有 三家机构一直在推动EMC的发展:美 国军方;欧洲国际无线电干扰特别委 员会(CISPR);美国联邦通讯委员会 (F.C.C.)。

历史

EMC最初是在军事环境里成为一个 问题,尤其是在必须成功操作诸多相 互之间距离很近的电子设备的大型船 舶上。在这样的环境里,通信、导航 和数据处理电子设备都需要在很强的 射频(RF)场中同步运行。这些射频场 由双向通讯设备、雷达发射器和微处 理器控制设备产生。另外,在这个“ 复杂”的环境中还要加上军舰条例或 舰载的爆炸物和飞机燃料。在这样的 环境里,很显然,每种设备都应当与 其所在环境具有电磁兼容性,不能表 现为在此环境中无法使用或不安全。 此外,此环境中增加的每种设备均不 能没有必要地或者无目的性地发出起 不到任何作用的杂散辐射。从前面可 以看出,EMC的两个主要起源因素 是发射和抗扰。

由于电子设备在全球非军事领域的广 泛应用,EMC要以平民化的设置进行 维护,这一点也变得越来越重要。居 住和商业环境中可能包含很多由微处 理器控制的应用,例如煤气灶、磁 带录像机、电视机、面包机、个人计 算机等等。利用微处理器技术的所有 电子设备都会产生射频。例如,一台 100 MHz的计算机有一个通过其程序 在微处理器中运行的电子时钟。在这 种情况下,时钟频率落入美国为FM 无线电广播分配的频谱中。如果PC制造商未采取防护措施,会对附近的 无线电接收器形成干扰。该频率的谐 波或倍频如果未得到抑制,可能会对 其他无线电接收器造成干扰,例如紧 急医护人员所用的接收器以及电视接 收器。因此,数字电子设备制造商应 保证其产品不会与其他电子设备不兼 容或损害其他电子设备。


开阔测试场地(O.A.T.S.),用于进行3米和10米测试。
F.C.C.列名并获得NVLAP认可

EMC和美国

由于信息技术设备(ITE)和其他微 处理器控制的电子设备的广泛应 用,F.C.C.(是美国有管辖权的权威 机构)于20世纪70年代施行了对数 字设备产生的RF辐射限制。专用于 居住环境的数字设备归为“B”类 设备。所有“B”类设备都必须遵从 F.C.C.针对空间辐射和传导辐射的规 则第15部分中规定的限制。“B”类 设备必须符合F.C.C.规则的要求,才 能在美国销售。当前美国没有针对抗 扰测试的要求。专用于美国工业、科 学和医疗领域的设备目前已经取得了 对这些限制的豁免权。这些设备归为“A”类设备,不能在居住环境中 使用。

EMC和欧盟

在欧盟出售的产品必须带有“CE” 标志,该标志代表产品制造商符合所 有适用的谐波指令和标准。电子设备 应遵守EMC指令89/392/ EEC。该文 档第4条指出:“仪器的构造应符合 以下要求:(a) 所产生的EMC干扰不 超出允许无线电和通信设备及其他 仪器正常运行的级别;(b) 仪器应对 EMC干扰有充足的固有抗扰性,以 确保可以正常运行。” 很明显,遵 守欧盟EMC指令的基本要求需要对产 品的辐射和抗扰特性进行评估。特别 是应用于商业、轻工业和重工业环境 的产品,必须遵从这些要求。

固有抗扰性要求表明,电子设备不会 受其正常电磁环境的影响而导致性能 降低。例如,对于一位欧洲的消费者 而言,如果附近救护人员通过双向无 线电通讯设备与他们当地的调度员讲话,消费者有权要求监控其住宅的数 字安全系统不会出现故障。此指令表 明,制造商设计的产品不仅要对辐射 射频场有抗扰性,而且对其他电磁现 象也应具备此特性。

特定的抗扰性测试按照常规的和产品 特定的欧洲规范或标准逐条进行。这 意味着,设备的性能最起码不会受 到以下因素的不利影响:(1)射频场, 例如无线电和电视广播站以及许可的 双向无线电设备;(2)静电放电事件 (ESD);(3)电快速瞬变(EFT)。通过 模仿真实世界环境的方法测试产品 的抗扰性,制造商要表明符合EMC 指令第4条第(b)款。某些特定标准以 及1997年的常规抗扰性标准要求进 行附加抗扰性测试。这些附加测试 包括:传导RF抗扰性;雷电抗扰性; 工频磁场抗扰性;电压跌落和中断抗 扰性;脉冲射频场抗扰性。

CE符合性

制造商或其授权代表必须声明符合 EMC指令的基本要求。发出一份名 为“符合性声明”(DOC)的文件即可 完成此过程。制造商有责任获得并保 存支持所有产品“符合性”声明的技 术证据。这种支持证据将被编成一 份施工技术文件(TCF)。在欧盟出售 的每种产品都有TCF。符合性验证 (测试)可由制造商或第三方测试机构执行。但在所有情况下,测试必须 根据国际IEC测试标准执行。EMC测 试的结果(例如测试实验室发布的测 试报告)应包括在TCF中。

符合适用“产品特定标准”或是符合 常规标准而非“产品特定标准”的要 求的产品均假定满足EMC指令的基 本要求。除EMC指令外,电子设备 可能还要满足其他指令。必须进行验 证和记录对所有适用指令的符合性。 在满足所有要求后,才能获得“CE” 标志。进入欧洲市场后的十年里,支 持技术文件(TCF)必须记录在案并可 由欧盟授权代表查阅。

益处

符合欧盟的EMC指令,可以不断改 进产品、提高质量以及客户满意度。 例如,ESD(静电放电)抗扰性测试 可以快速揭示产品在这些标准下可能 存在的任何弱点,并提供改进措施来 展示产品对真实世界中的此类情况的 抗扰性。结果是,可靠、货真价实的 产品可以多年无故障工作,从而提高 了客户的满意度。

C.R.S. 1998 年 1 月 26 日

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