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电子产品电磁兼容的重要性及检测技术

作者

张勃 薛娟 吕品

开容电子技术有限责任公司  710077

电子技术有限责任公司

通过加强电子产品电磁兼容的研究,有利于保证电力设备稳定运行,减少因电磁干扰引发的电子控制系统故障,促进电子产业技术升级,具有较强的现实意义与重要性。在许多生产运行活动中,需要密集使用多种电子产品,使得电磁环境日益复杂,引发电磁兼容问题,不利于保证设备正常使用。因此,有必要探究电子产品电磁兼容检测新技术,不断引入新工艺、新模式,更精准地识别并处理电子产品电磁兼容问题。

1 电子产品电磁兼容的重要性分析

电子产品电磁兼容,是指电子产品在电磁环境中有序运行,并且不对环境中其他设备产生无法忍受的电磁干扰,具有较强的重要性[1]。在关键基础设施领域中,有利于保证智能电网等设备稳定运行,避免因电磁干扰,造成系统故障或安全事故;在新兴技术融合中,电磁兼容过程中,通过融合多元化技术,如物联网、人工智能、5G 技术等,有利于实现电子产品间互联互通。

2 电子产品电磁兼容的主要检测技术

2.1 传导发射检测技术

传导发射检测技术中,针对电子产品基于电源线、信号线传导的电磁干扰,利用 LISN(线阻抗稳定网络)、电流探头等设备,量化传导干扰信号幅值与频谱特性等,为抑制传导干扰提供有效依据。传导发射检测基于电路理论,测量电子产品在特定频率范围内的传导电流、电压等,有效评估其传导发射水平。其中 LISN 能够为设备提供50Ω 的稳定阻抗,将电子产品产生的电磁干扰信号,引导至频谱分析仪中,便于进行精准测量[2]。

2.2 辐射发射检测技术

辐射发射检测技术中,借助频谱分析仪、天线阵列等设备,通过采集电子产品工作时向空间辐射的电磁能量,由此评估产品电磁兼容性。该技术基于远场测量法,精准捕捉 30MHz-1GHz 频段辐射信号,还可利用近场扫描技术,有效定位 1GHz 以上高频段及辐射源。目前,5 毫米波频段应用广泛,对检测设备灵敏度、检测范围等要求更高。辐射发射检测技术基于频谱分析仪,能够高效检测 -130dBM 以下微弱信号,准确识别谐波、杂散等干扰成分,进而强化复杂电磁环境下的检测精度。

2.3 电磁敏感度检测技术

电磁敏感度检测技术的应用,可评估电子产品在外界电磁干扰环境下的抗干扰能力,即产品抵御电磁干扰、维持正常状态的能力。通过模拟各种外界电磁干扰场景,包括静电放电、射频辐射、脉冲干扰等,测试电子产品的性能表现。

2.4 机械结构电磁兼容协同检测技术

在电子产品电磁兼容检测中,机械结构设计对电磁干扰的屏蔽、吸收及传导路径具有直接影响,因此需将机械结构设计因素纳入检测体系,形成机械结构与电磁性能的协同检测技术,它可以提前发现问题,提高检测准确性并优化产品设计。通过结合三维建模软件与电磁仿真工具,对产品外壳材料、厚度的电磁屏蔽效能进行仿真分析,评估其在 30MHz-18GHz 频段的屏蔽衰减量,再通过实物测试验证仿真结果。

3 电子产品电磁兼容检测技术的优化措施

3.1 融合多样化的检测技术

为优化电子产品电磁兼容检测技术,应当融合多样化的检测技术,引入更先进的检测技术及手段,进一步强化电磁兼容检测精度。第一,企业应构建多技术协同检测体系,整合传导发射检测的频域分析、时域反射技术,既可获取干扰信号频谱特性,又能精准定位线路中干扰产生的确切位置,提高检测效率 [3]。第二,电子产品电磁兼容检测中,应引入 AI 辅助检测,基于机器学习算法构建电磁兼容问题识别模型,自动分析检测信号,高效识别异常干扰特征,进而强化检测过程智能化水平。

3.2 加强检测人员队伍建设

企业应当加强检测人员队伍建设,增强其专业能力,加强对电子产品电磁兼容检测技术的应用,促进技术持续创新。首先,企业应组织系统化培训,包括电磁兼容检测技术动态等,进一步拓宽检测人员专业视野,加强对新技术、新工艺的认识,提高电子产品电磁兼容检测效率。其次,企业应完善在线交流平台,便于检测人员间互相沟通,分享电子产品电磁兼容检测技术应用经验,总结行之有效的检测方法,提高自身问题解决能力,更好地处理复杂检测任务。

3.3 机械结构设计与检测的协同优化

结构设计的缺陷可能导致后期电磁兼容整改成本增加,因此需将结构设计参数纳入检测体系,形成“设计- 仿真- 检测- 优化”闭环。建立结构参数与电磁兼容性能的关联模型,例如通过大数据分析屏蔽材料厚度、接缝长度与屏蔽效能的定量关系,为设计阶段提供量化依据;在产品原型阶段,结合机械结构电磁兼容协同检测技术与结构设计仿真,提前识别潜在问题。

4 结束语

综上所述,电子产品电磁兼容检测技术中,包括辐射发射检测技术、传导发射检测技术、电磁敏感度检测技术、机械结构电磁兼容协同检测技术等,通过融合多样化的检测技术、加强检测人员队伍建设,并高度重视机械结构设计及检测,可促进检测技术进一步优化,保障电子产品使用性能。

参考文献

[1] 汪艳, 刘松, 沈援海, 等. 家用智能摄像头电磁兼容检测技术研究 [J]. 日用电器 ,2024,(11):73-80.

[2] 管梅 . 电子产品的电磁兼容检测技术分析 [J]. 集成电路应用 ,2024,41(03):76-77.

[3]安辉,王宾,邸净宇,等.电磁兼容检测分析及优化整改思路[J].流体测量与控制 ,2022,3(06):43-45.

作者简介:

张勃 1982/6/10 男 陕西省西安市 汉族 本科 中级工程师 研究方向: 电力电子薛娟 1980/10/14 女 陕西省西安市 汉族 本科 中级工程师 研究方向: 机械工程吕品 1997/1/29 男 陕西省西安市 汉族 本科 助理工程师 研究方向: 光电信息科学与工程