展望我國電磁兼容試驗技術

一　電磁兼容試驗技術現狀及發展需求
　　我國運用電磁兼容試驗技術，多起始于60年代前后，當時試驗室條件簡陋，測量設備多半是國內自行研制的簡易測量設備，測量手段也比較落后。1966年船舶工業先行一步，制訂了自己的行業測量標準JB-854-66《船用電氣設備工業無線電干擾端子電壓測量方法及允許值》。
　　改革開放后，國際交往增多，國際先進的電子測量設備大量涌進中國市場。國內一些重要科研單位、大型生產廠家及某些高校先后興建電磁兼容試驗室，引進了成套的測量設備。
　　眾所周知，電磁兼容領域與其它專業相比，要更多地依賴于測量，而且電磁兼容測量對試驗條件的要求又很嚴格。因此，隨著國際電磁兼容標準的應用與轉化，我國高標準的試驗室陸續建成，專業技術隊伍不斷擴充壯大，這為電磁兼容試驗技術的發展帶來了機遇和條件保證。
　　歐共體頒布89/336EEC文件以后，電磁兼容標準的法律效力已被社會認可。我國政府部門對此作出反映，出臺一系列舉措，如：國家出入境檢驗檢疫局和對外貿易經濟合作部聯合下發《關于六種進口產品實施電磁兼容強制檢測的通知》，規定從1999年1月1日起對個人計算機、顯示器、打印機、開關電源、電視機、音響設備實施強制性檢測，從2000年1月1日起必須獲得國家出入境檢驗檢疫局簽發的進口商品安全質量認可證書，并加貼安全認證標志后方能進口銷售。
　　這些舉措顯然都要依賴于測試驗證，在客觀上推動了電磁兼容試驗技術的發展。特別是2001年12月11日起我國已成為WTO的正式成員，電氣、電子產品的國際貿易將會更加頻繁，大至大型電機，小至電動玩具，都要進行電磁兼容測試，電磁兼容試驗的市場需求已不言而喻。
　　此外，國際形勢的現狀也無法回避外層空間的軍事化以及空間與地面聯合作戰大型軍事活動的發生。這就要求軍用系統、武器裝備滿足更加苛刻的電磁兼容指標。軍事產品的電磁兼容測試需求同樣廣泛迫切。

　　二　電磁兼容試驗室自動化測試繼續穩步發展
　　目前的電磁兼容試驗室大都以軍標或民標為主，彼此適當兼顧，安裝的測試設備與試驗室很好配套。這種試驗室可完成規定標準的規范測試，測試結果可指明受試件是否滿足規定標準要求，如果超標，則可給出超標的頻點及超標量值；對于抗干擾性能檢測，則給出受試件的實際抗擾性電平，亦即敏感度閾值。
　　這種測試是產品驗收的最終檢測手段，無論是新產品定型、產品上市流通，還是軍品總裝前的產品交付驗收都是必不可少的。
　　這類試驗室大多能夠根據相應標準作全自動化檢測，消除系統測試誤差，從而得到精確的測試結果。

　　三　電磁兼容試驗室認證工作納入規范化管理
　　由于電磁兼容標準已被賦予法律效力，則電磁兼容測試結果的公正性與正確性就顯得十分重要，它關系到一項設計能否被認可，一個產品能否成為合格產品，關系到企業的命運。
　　如何保證同一產品在不同試驗室測試結果的一致性呢？誰來保證試驗室測試的公正性呢？這些工作正在納入規范化管理之中。
　　1999年曾由國防口主辦過一次試驗室比對工作，最近又在籌備新一輪的比對工作，參加對比的試驗室在有關部門組織下參照（ISO/IEC系列導則43-1984 E）實驗室能力測試的設計及實施》，對同一被測試設備進行約定測試項目的測試。測試方法及測試要求均在比對文件中給出。最后由組織單位按規定對測試結果進行數據處理。這對電磁兼容測量中量值的統一將起到重要作用。
　　為了保證電磁兼容測試結果的公正性，首先要有一個在電磁兼容領域中具有杰出才能和豐富經歷的權威組織作為認證機構。在確認標準規定要求得到滿足后，認證機構有權頒發合格證書。認證機構按照標準EN 450001/1990.5《測試試驗室操作的通用標準》授權和控制試驗室，使其具有合法身份，檢查它的公正性、獨立性、誠實性、技術能量及質量管理體系。
　　目前我國對電磁兼容試驗室的認證工作已經開始，也出臺了相應的標準。各試驗室已按標準要求加強試驗室管理。一些直接引進的試驗室已拿到承制方申請的歐共體“CE”標記的認可證書。

　　四　EMI診斷在研發工作中發揮重要作用
　　EMI診斷，即EMC預測試。EMC預測試的特點是在產品開發初期能夠及早地發現設計中的問題，它不需要苛刻的試驗條件，也回避了購置昂貴測試設備的困難，因此它有強大的生命力。它在整個產品的研制生產中仍是重要的測試手段，可及時檢驗產品的EMC設計是否合理，所采取的EMI抑制措施是否奏效，使設計人員盡快了解要進一步抑制干擾需從哪些環節入手。

　　五　EMC測試與產品功能測試同步進行
　　EMC設計應與產品電性能設計同步進行、綜合考慮，這已被設計師隊伍接受。一般產品的EMC測試在產品功能測試（即電性能）指標達標后進行。
　　在未來的測試技術發展中，EMC測試有與產品的功能測試融為一體的可能。如當前信息產業部通信計量中心引進的手機等專用信息產品的EMC測試試驗室和測試設備就是在手機正常工作狀態下檢測相關的EMC指標。
　　隨著電子儀器的進步，內裝自檢技術的應用，測試技術正向多媒體化、網絡化發展。未來的電子產品檢測將是全方位、全自動化的測試。

　　六　一些新型測試室的介紹
　　近十年，人們逐漸推廣使用混響室進行電磁兼容試驗。混響室是一個由金屬墻壁構成的試驗室，一般在測試室的天花板上裝設一個大漿形狀的攪拌器。將待測設備（EUT）放在室內，當攪拌器旋轉時，使待測設備暴露于電磁場中。待測設備在場中的平均響應可通過響應對攪拌器旋轉一周的時間周期進行積分來求得。混響室的金屬墻壁容許在室內建成一個強場。待測設備暴露于由數個不同的極化組成的強場電平中。
　　在傳統的電磁敏感度試驗中，試驗應在完全給定而不能任意選擇的環境下進行，如在橫電磁波小室或電波暗室中進行。在這種限定的環境下，場的極化與分布不隨時間改變，因為這些方法的工作原理是建立在一個單一優勢模基礎上。混響室則沒有給出一個限定性的場，但卻提供了一個空間均勻的電磁環境，即室內各處能量密度均勻，各向同性，各方向能流相同而極化是任意的，亦即所有波間的相位與極化是任意的。只要室內有大量本征模（在某一固定頻率以上會出現這種情況）就可達到上述要求。此外，簡并情況（即在某頻率下有多少模重合）與波形間隔是重要參量。混響室的主要優點是在該室內用一個適當的功率源就有可能建立一個強場，因此需要很高的品質因數Q。
　　最近，國外又在推廣5米法電波暗室。與10米法電波暗室相比，這種暗室占用的空間要小得多，因而成本會大大下降。人們正在研究如何將5米法測試結果等效成10米法的結果，這一研究工作在國內外受到廣泛關注，進展較快，預計在近期將會取得滿意的成果。
　　此外，人們還提出另一種屏蔽小室———WTEM小室，其結構是半個TEM小室，但采用線陣結構而非板塊結構，它與TEM小室相比并沒有實質性的改變，但這種結構在改善電磁場的均勻性、降低本身的耦合與提高單模帶寬方面比TEM小室更容易實現。
　　由此可見，屏蔽測量技術今后還會有較大的發展。以此為推動力，相應的理論研究和應用研究及其開發工作都將會受到更多的重視。