【导读:近些年来,随着通信、汽车、航空航天、医疗等行业在技术上的不断进步和创新,相关电子产品的功能日益丰富,并不断向微型化和集成化方向发展,电磁兼容问题也更加突出。】
电磁兼容(EMC)作为电子产品的一项检测鉴定要求,对产品的性能稳定性、功能正常性和安全可靠性有着非常重要的意义。而随着市场经济的发展,我国要参与世界技术市场的竞争,进出口的电子产品都必须通过EMC检验。因此,国内企业和相关部门越来越关注EMC问题。
电磁兼容测试必不可少
近些年来,随着通信、汽车、航空航天、医疗等行业在技术上的不断进步和创新,相关电子产品的功能日益丰富,并不断向微型化和集成化方向发展,电磁兼容问题也更加突出。西安爱邦电磁技术有限责任公司产品开发部经理骆立峰介绍,目前产品的电磁兼容主要来源于3个方面:有限的频谱资源使得产品之间相互干扰的可能性增大,不断采用的高电压、大功率技术使得局部环境恶化,弱小信号的大量应用对自身敏感性和抗干扰度提出了更高的要求。“在这样的境况下,电磁兼容成为所有电子产品在功能实现之外必须考量的一个要素,否则将严重影响产品功能的实现,甚至造成人员和财产的损失。”骆立峰强调。
电磁兼容对于电子产品的重要性贯穿其立项、设计、试制和样机等各个阶段,最终达到降低硬性成本、压缩研制周期、节约有限资源的目的,实现功能与性能的最佳结合,进而提升研发单位的技术实力和市场知名度。
罗德与施瓦茨(R&S)公司产品经理陈峰告诉记者,随着目前新的通信技术以及军事技术的发展,EMC测试技术也在进行相应的更新,具体表现在三个方面:首先,EMC测试需要新的检波器,相对于新的技术如3G、LTE以及WLAN等,老的测试技术已经不能满足需求;其次,在测试速度方面,老的测试仪器测不准快速跳变的信号,需要测试厂商根据需求开发相应的仪器;最后,对于信号的统计,在统计方法上有了新的规范性的规定。
民品测试潜力巨大
在采访过程中,记者了解到,电磁兼容测试在军品中比较受重视,而在民品中的受重视程度明显不够。而从长远看,企业要想得到持续发展,必须做电磁兼容试验。北京泰派斯特科技发展有限公司技术部部长李慧祥在接受《中国电子报》记者采访时表示,有些企业不愿意在电磁兼容测试方面多投入,而且监督部门执行的力度也不够,他们对先前出具的检验合格报告不再过问。他认为这样做会使一些企业钻空子,相关部门应该不定期地进行复查、抽检和监督,引导企业向正确的方向发展。他同时表示,企业在做产品前期设计时就该考虑好电磁兼容问题,并严格按照设计流程进行生产,不要因为利润率降低而放弃电磁兼容实验,那样会得不偿失。
陈峰表示,除了军品外,通信及家电产品对电磁兼容的要求更加严格,测试厂商应该把握这些机会。而骆立峰则认为,汽车和航空行业正成为电磁兼容测试潜在的市场,国内企业在这些领域介入得比较晚,目前正处在消化吸收的过程中。由于这两个领域对安全问题格外重视,电磁兼容测试必不可少。因此他建议国内的电磁兼容测试技术研究单位及系统厂商应加大这方面的攻坚力度,逐渐参与其中。
积极参与标准工作
电磁兼容标准对所属行业具有极其重要的作用。它可以统一技术要求,统一市场准入,对产品的质量和技术都有很强的约束力,同时可以规范市场,引导整个行业健康发展,对使用者和消费者也起到了很好的保护作用。
电磁兼容标准是电磁兼容行业健康发展的基础和保障。正因为如此,目前世界各国都表现出极大的热情参与标准的起草和制定,从而推动了标准工作的迅速开展,标准更新的周期也越来越短,标准门类分得越来越细,这些都将更加有力地推动电磁兼容在世界范围内的健康发展,推动电磁兼容行业的进步。
陈峰表示,在中国,GB打头的国家标准基本上等同于国际IEC(国际电工委员会)标准,但是国内标准委员会也在积极地参与国际标准的制定,并且针对每个标准都有很多提案。他认为,研究所和厂商参与标准的制定非常关键,他们的参与可以使标准不断得到完善。“所以企业最好要参与标准的制定,如果不参与,就会跟不上节奏。”陈峰说。
李慧祥告诉记者,标准是随着产品、技术和材料的不断进步而不断发展的。他表示,由于电磁兼容标准制定得很全,因此企业在执行的过程中可以适当地裁剪或添加一些标准,并按照这样的标准进行电磁兼容测试,生产出满足需求的产品。
国外电磁兼容研究发展历程
·1881年英国科学家希维赛特发表了《论干扰》一文,被认为是对电磁干扰进行系统研究的开始。
·1934年IEC发起并联合一些国际组织成立了国际无线电干扰特别委员会(CISPR),以保护音频广播免受干扰。
·1945年美国军方制定了世界上最早的军用电磁干扰标准JAN-I-225,用于控制机载设备的电磁干扰。
·进入上世纪60年代以后,发达国家展开了对电磁兼容的全面研究,包括电磁干扰机理,电磁兼容测试方法、测试仪器和测试程序等。
·目前,美国、欧盟、日本等已经形成了完整的电磁兼容体系,表现在:具有完善的电磁兼容标准和规范,具有针对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构,具有精确的电磁兼容自动测试仪器和系统,设计开发出了很多关于产品电磁兼容性预测分析的设计程序,研制出许多控制电磁兼容性的新材料、新工艺和新产品。这个体系包含产品从设计、制造、市场准入到维护使用全寿命周期的技术、产品和管理手段。支持这些技术的理论体系也系统地被建立起来,每年都举行高水平的跨国电磁兼容学术会议,并有EMC方面的专门出版物(如IEEE EMC Transactions)。
中国电磁兼容研究发展简况
·我国电磁兼容研究起步较晚。在上世纪70年代,国内一些单位特别是军工单位在实际工作中遇到了电磁兼容问题,电磁兼容开始引起重视。
·上世纪80年代,我国成立了全国无线电干扰特别委员会,与CISPR对口,研究和制定了一些电磁兼容标准,开始有组织、系统地对CISPR/IEC系列标准开展我国的标准化工作,基本上以翻译原版标准为主,适当地融入我国的特殊情况,形成了GB系列(对应CISPR系列)、 GB/T17626系列(对应IEC61000-4系列)、YD系列(对应IEC通信系列)等等。
·在军用标准方面,我国于1986年参照MILSTD-461颁布了GJB151和GJB152,并于1997年更新为GJB151A和GJB152A,对应MILSTD-461的D版本。
·上世纪90年代的海湾战争和欧共体(欧盟)指定89/336/EEC(1996年1月1日起不符合电磁兼容标准的产品一律不得进入欧洲市场)为电磁兼容标准两个事件对我国军民口的电磁兼容研发起到了推动作用,上世纪90年代后期,我国电磁兼容研发进入高速发展阶段。
·在电磁兼容理论研究、标准制定、测试仪器研发、预测分析、新型材料攻坚等方面,我国与发达国家之间还存在不小的差距,这也是我国电磁兼容研究在未来几十年内发展的动力所在。