電和磁是互相關聯的。每一台電子裝置都不可避免電磁相容問題。因此，為了使電子裝置可靠執行，必須研究電磁相容技術。
以例項說明了電磁相容的思路和設計方法。通過對電磁干擾源的明確認識，對電磁干擾引入路徑的清楚了解，針對電磁干擾敏感的接收電路進行重點保護。
1 引言
2023年安培提出了一切磁現象的根源是電流的假說。2023年法拉第發現變化的磁場在導線中產生感應電動勢的規律。2023年麥克斯韋全面論述了電和磁的相互作用，提出了位移電流的理論，總結出麥克斯韋方程，預言電磁波的存在，麥克斯韋的電磁場理論是研究電磁相容的理論基礎。
2023年英國科學家希維賽德發表了「論干擾」的文章，標誌著電磁相容性研究的開端。
2023年德國科學家赫茲首創了天線，第一次把電磁波輻射到自由空間，同時又成功地接收到電磁波。從此開始了電磁相容性的實驗研究。
2023年英國郵電部門研究了通訊中的干擾問題，使電磁相容性研究開始走向工程化。2023年德國電氣工程師協會制訂了世界上第乙個電磁相容性規範vde0878，2023年美國頒布了第乙個電磁相容性軍用規範jan－i－225。
我國從2023年開始也陸續頒布了一系列有關電磁相容性規範。
雖然電磁干擾問題由來已久，但電磁相容這個新興的綜合性學科卻是近代形成的。主要研究和應用的內容包括：電磁相容性標準和規範；分析和**；設計；實驗測量；開發遮蔽材料；培訓教育和管理等。
2 電磁相容的重要性
2.1 為了電子裝置工作的可靠性
電磁相容性是指電子裝置在電磁環境中正常工作的能力。電磁干擾是對電子裝置工作效能有害的電磁變化現象。電磁干擾不僅影響電子裝置的正常工作，甚至造成電子裝置中的某些元器件損害。
因此，對電子裝置的電磁相容技術要給予充分的重視。既要注意電子裝置不受周圍電磁干擾而能正常工作，又要注意電子裝置本身不對周圍其它裝置產生電磁干擾，影響其它裝置正常執行。
2.2 為了電子裝置的國際接軌
近來，電磁相容性已由事後處理發展到預先分析、**和設計。電磁相容已成為現代工程設計中的重要組成部分。電磁相容性達標認證已由乙個國家範圍向全球地區發展，使電磁相容性與安全性、環境適應性處於同等重要地位。
例如，歐共體將產品的電磁相容性要求納入技術法規，強制執行89/336/eec指令，規定從2023年1月1日起電氣和電子產品必須符合電磁相容性要求，並加貼ce標誌後才能在市場銷售。
為了與國際接軌，我國外經部和國家出入境檢驗局於2023年1月起對個人計算機、顯示器、印表機、開關電源、電視機和音響裝置實施電磁相容性強制檢測。國家技術監督局規定從2023年10月起陸續對聲音和電視廣播裝置、資訊科技裝置、家用電器、電動工具、電源、照明電器、電點火驅動裝置、金融結算電子裝置、安防電子產品和低壓電器實施電磁相容性強制性認證。
2.3 為了人身和某些特殊材料的安全
電磁波通過與電爆裝置的控制電路感應耦合，形成的干擾電流可能引起電爆裝置的**。因此gjb786中規定，電引爆器導線上的電磁干擾感應電流和電壓必須小於最大不發火電流和電壓的15％。另外，各種燃油在強電磁場的作用下（直接照射、電火花、靜電放電）有發生燃燒和**的危險；電磁能量通過對人體組織的物理化學作用會產生有害的生理效應。
因此，為了人身和某些特殊材料的安全，gjb786中還規定，電子裝置的電磁輻射量連續波的平均功率密度不允許超4mw/cm2，脈衝波的平均功率密度不允許超過2mw/cm2。
2.4 為了當今和未來戰爭的需要
核**時產生的電磁脈衝，以光速向外輻射傳播，其電場強度可達105v/m，磁場強度可達260a/m，脈衝寬度為20ns量級，電磁脈衝峰值處頻率為105hz。這種電磁脈衝作用於電子裝置時，輕者造成電子裝置效能惡化，重者造成電路元器件損壞。
特別是在當今和未來戰爭中，已經應用的電磁脈衝彈和正在研製的高功率微波**都具有類似核**時產生的電磁脈衝輻射，將對電子裝置構成致命威脅。而電磁相容可以為對抗這種威脅提供基本技術指導。
3 電磁相容的設計思路
為了提高電子裝置的電磁相容能力，必須從開始設計時就給予電磁相容性以足夠的重視。電磁相容的設計思路可以從電磁相容的三要素，即電磁干擾源、電磁干擾可能傳播的路徑及易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件入手。也就是
1）首先，要充分分析電子裝置可能存在的電磁干擾源及其性質，盡量消除或降低電磁干擾源的引數。
2）其次，要充分了解電磁干擾可能傳播的路徑，盡量切斷其路徑，或降低與電磁干擾耦合的能力。
3）最後，要充分認識易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件，盡量杜絕其接收電磁干擾的可能性。
據此，在設計時應採取相應對策，消除或部分消除可能出現的電磁干擾，以減輕除錯工作的壓力。在除錯中，針對具體出現的電磁干擾，以及接收電磁干擾的電路和元器件的表現進行分析，以確定電磁干擾源所在及電磁干擾可能傳播的路徑，再採取相應的解決辦法。
4 電磁相容的具體例項
4.1 對電磁干擾源要有明確的認識
例如，某探測裝置在探測元件無輸入訊號時，其放大器輸出端的干擾訊號峰峰值為50.8mv，遠遠超過該探測裝置輸出端最小探測訊號電壓峰峰值4.0mv的要求，致使整個裝置無法正常工作。
該台探測裝置的驅動電源採用直流斬波式方波交流電源，驅動螺線管電磁鐵往復運動，由上可見，驅動電源的負載為感性的電磁線圈。對感性的電磁線圈採用直流斬波式方波交流電源供電，在斬波時將產生嚴重的電磁干擾。因為感性的電磁線圈中的電流變化必然產生感應電動勢，電流變化越快，產生的感應電動勢越大。
這種感應電動勢將會通過某種路徑傳導耦合到放大器的輸出級，而成為嚴重的電磁干擾。
該台探測裝置的驅動電源採用線性純正弦波電源時，在探測元件無輸入訊號時，在放大器輸出端最大探測訊號電壓峰峰值僅為4.4mv。而具有隨機性質的雜訊電壓，其峰峰值最大為3.
0mv。說明原來的干擾訊號已被極大地消除。 從該項工作中，使我們體會到電磁干擾的嚴重性，對電磁干擾的認識僅停留在一般的水平上、泛泛地、全面地採取各種抗干擾措施也不一定見效，必須抓住主要矛盾。
再舉一例，某電子裝置，當開啟電源開關時，其測量顯示呈紊亂狀態。究其原因，正是在電源開關時刻，電路由一種穩態轉換到另一種穩態的過渡過程中，所出現的過電壓、過電流所致。為此，採用一定容量和電壓的氧化鋅壓敏電阻併聯在電源上，便收到了較好的效果。
這也說明對電磁干擾源有明確認識時，才能有的放矢地採取抗干擾措施，效果明顯。
4.2 對電磁干擾可能的傳播路徑要有清楚了解
在核聚變科學研究中，將巨大的微波能耦合到等離子體中去，以提高核聚變物理引數。為此，需要高能大功率發射系統。其主電源脈衝電壓達20kv，最大脈衝寬度30ms，最高脈衝功率2400kw。
該電源通過電感儲能，直流開斷，脈衝整形等一系列環節，由微機控制來實現。
除錯過程中，當電壓達數kv時，系統便無法正常執行。輕則控制程式出錯，重則程式全部被沖掉，更嚴重時微機晶元被燒損。由於對電磁干擾認識膚淺，盲目地採取各種措施，如重新佈線，改善接地，增加電磁遮蔽和隔離等等，忙了幾個月均不能根本解決問題，挫折迫使我們冷靜了下來。
在進行了科學分析後，認定必須要對幅度高達數kv，前後沿很陡的這一電磁干擾源有清楚了解，並對其可能傳播的路徑採取加強隔離措施。在對光電隔離器採用雙重設計後，微機能穩定、可靠地工作了。
再舉一例，在雷射電源低功率除錯中發現應交替導通的兩個逆變開關igbt的觸發訊號存在重迭現象，即有互相干擾。如果不消除這種干擾，可能發生主電路直通故障。基於以前積累的對電磁干擾可能的傳播路徑要有明確認識的工作經驗，我們從逆變開關igbt的觸發端倒推，一級一級地檢測觸發訊號，直到產生觸發訊號的tl494積體電路的兩個輸出端，發現這兩個輸出端的引線距離很近，且平行佈線很遠。
通過分析表明，這種情況容易產生電容性耦合干擾，干擾的強弱與工作頻率及兩條引線之間的分布電容量有關。當我們將其中一條引線切斷，用一條拉開很遠距離的臨時導線代用後，兩個逆變開關igbt的觸發訊號不再發生重迭現象了。
從該項工作中，使我們體會到對電磁干擾可能傳播的路徑有明確的認識，才能順利地排除電磁干擾。否則將無從下手解決存在的電磁干擾問題。
4.3 對易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件要進行重點保護
還是上述的第乙個例子中，某探測裝置在探測元件無輸入訊號時放大器輸出端的干擾訊號遠遠超過最小探測訊號電壓值，致使整個裝置無法正常工作。
經過認真分析和實際測試，除了對電磁干擾源缺乏明確的認識和電磁干擾可能傳播的路徑缺乏清楚了解外，對易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件也缺乏重點保護。為此對易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件——感測器輸入電路和前級放大電路主要採取兩項電磁相容性措施：
1）訊號接地訊號接地的主要目的是為了抑制電磁干擾，應當特別注意低電平電路、訊號檢測電路、感測器輸入電路和前級放大電路的接地。
該探測裝置的感測器輸入電路、前級放大電路和末級放大電路的接地應該只設乙個接地點，因為多個接地點會引入共地阻抗的干擾。而這個接地點的位置應當選擇在保證地線中的電流流向為從小訊號電路流向大訊號電路，從而避免大訊號電路的地線電流對小訊號電路產生干擾。
2）遮蔽加強該探測裝置的感測器輸入電路和前級放大電路電磁遮蔽，並注意遮蔽的完整性和良好的接地措施。
電磁遮蔽設計時，一般採用電導率高的材料作遮蔽體，並將遮蔽體接地。它是利用遮蔽體在高頻磁場的作用下產生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場的干擾，又因遮蔽體接地而實現電場遮蔽。遮蔽體的厚度不必過大，應以趨膚深度和結構強度為主要考慮因素。
另外要注意遮蔽的完整性，如果遮蔽體不完整，將導致電磁場洩漏。
5 電磁相容的設計方法
5.1 對電磁干擾源的設計方法
電磁干擾源的種類相當繁多，比如，自然的電磁干擾源包括：地球表面的最大磁場強度為52a/m、平均電場強度為130v/m，雷電的大氣干擾，靜電的電暈放電和宇宙雜訊等等。人為的電磁干擾源包括：
電和磁複習
寒假複習三電和磁 編稿 林友審稿 李麗娟責編 李井軍 目標要求 了解 兩種電荷及電荷間的相互作用 電荷 量 及單位 磁體有吸鐵性和指向性 磁極間的相互作用 磁體周圍存在磁場 磁場具有方向性 磁感線 地磁場 電流周圍有磁場 電磁鐵的構造 磁場對通電導體有作用力 電磁感應現象 認識 電磁鐵的工作原理及應...
電和磁知識點
電和磁 一 磁現象 1 磁鐵能吸引鐵 鈷 鎳等物質，磁鐵的這種性質叫做磁性。具有磁性的物體叫做磁體，他們之間的吸引是相互的 即磁體可吸引鐵，鐵也可以吸引磁體 2.磁極 1 磁體上磁性最強的部分叫磁極。條形磁鐵的兩端的磁性最強，中間的磁性最弱。在水平面內自由轉動的條形磁體，靜止後，總是一極指南，另乙個...
第三單元電和磁
本單元的內容屬於 科學 3 6年級 課程標準 中物質世界裡能量的表現形式的範疇。電和磁是有著密切關係的，電能轉化為磁，磁也能轉化為電，所以把它們並在乙個單元裡教學，便於學生建立聯絡，且單元裡還有一課 電磁鐵 就是利用電來進行磁現象的觀察與研究的。本單元涉及 科學 3 6年級 課程標準 的具體內容有 ...