（1哈尔滨市第六中学校 黑龙江哈尔滨 150036；2.黑龙江科技大学 黑龙江哈尔滨 150022；
3.国网哈尔滨供电公司 黑龙江哈尔滨 150010；4.哈尔滨电力职业技术学院 黑龙江哈尔滨 150030）
摘要：随着我国移动通信的高速发展，通信基站的建设规模在不断扩大，由于无线通信技术的特征，决定了通信基站规划和选址需根据无线电波覆盖范围、相邻基站位置等因素确定。现在，人类已经进入信息时代，信息通信的安全稳定越来越受到重视。现今由于大量的电力、电气设备的广泛应用，其工作过程中不可避免的会对周围的空间产生大量的电磁辐射，形成通信链路的干扰源。因此寻求通信链路电磁干扰防护的方法变得非常重要，通过有效的电磁干扰防护，可以很大程度上提高通信链路的电磁兼容性和稳定性。
关键词：电磁干扰；危害；电磁兼容技术
一、电磁干扰的危害
1.1对电子设备的危害
电磁干扰通常包括自然干扰以及人为干扰两种，自然干扰具体由各种自然现象产生，人为干扰产生于各种人工装置中。造成自然干扰的根源问题主要是：大气层中天电噪音、地球外层空间宇宙产生的噪音、热噪声以及沉积静电噪声。人为干扰通常包括功能性以及非功能性两种干扰。前者包括具备特定功能的电子设备工作过程中产生的电磁能量影响其他设备造成的噪音，这些具备一定功能的电子设备包括电视、雷达等；后者是电子设备在发挥自身功能的过程中产生的副作用造成的电磁干扰，例如，电子设备在开启开关或者关闭开关过程中形成的放电电弧，汽车点火时出现的电火花等。
上述几种电磁干扰均通过传导电磁干扰或者辐射电磁干扰的形式干扰空间内的其他电子设备，或者干扰同一回路中的电子设备，使其他设备不能稳定工作，更有甚者电磁干扰将造成电子设备出现火灾等灾难性后果。例如，医疗行业使用的短波电料设备、微波电料设备、高频手术刀等电子设备工作过程中都发射电磁能量，这种电磁能量将造成空间辐射干扰，使其他设备不能安全、可靠、稳定运行。如果在飞机机舱内开启笔记本电脑、手机等电子设备，使其呈现使用状态，这些电子设备运行过程中将形成电磁干扰噪声，以空间辐射的方式对飞机上的传感器造成影响，使飞机导航系统以及其他系统出现操作故障，严重情况下将造成空难。
1.2对人体健康的危害
人们每天生活在各种电子设备环绕的环境中，对于电磁辐射并未作出任何防护措施。电磁辐射强度如果高于人体承受最高水平，将造成电磁辐射污染，使人们的身体健康受到侵害。电磁辐射能量可以直接伤害人体内部器官，通常表现出热效应以及非热效应两种状况。
热效应可以理解为电磁辐射强度超过10cm/cm2的情况下，身体以及体内器官出现温度增加的状况。电磁辐射将不断加热人体细胞，从而影响到人体的血流速度逐步提升，造成人体发热，直接呈现出生理以及神经等方面的不良反应。研究指出，射线透过的深度和电磁干扰频率产生明显的关联性，低于1GHz以内的射线就能够顺利穿透人体组织，而3GHz以上的电磁辐射射线产生的能量大部分由人体皮肤吸收。
非热效应是由于长时间受到低于10cm/cm2的电磁辐射产生的。当前，针对于非热效应的机理需要深层次的研究和剖析，然而实践证实非热效应确实会伤害人体。当人体处于电磁场环境里，电磁场的强度以及频率将影响人的血液特性使其呈现出微波变化，并影响人的染色体结构发生变化。国外医学研究发现，高压输电线路会产生一种伤害人体的电磁场，这种电磁场将造成高压输电线路附近居住的居民身体上出现损伤，严重情况下将导致死亡。
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二、电磁兼容技术的应用
2.1滤波
电磁兼容设计中的滤波器主要有电源EMI滤波器和信号滤波器。电源EMI滤波器放置在电子设备供电线路上，通常设计为低通滤波器。既可以保证设备中开关器件产生的高频噪声传导至供电网络，也可以将电网中的干扰噪声滤波，起到保护设备的作用。信号滤波器的目的确保信号的不失真传输，根据应用情况可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。比如带通滤波器可以用于在通信接收端，针对通信频率设计，滤波除其他频段的干扰。在一些敏感的高频信号线路上，可以采用高能滤波器，滤除电源50Hz或400Hz的低频噪声。而在数字电路设计时，为防止高频噪声的干扰，可以使用低通滤波器。
2.2系统接地
系统接地是系统电磁兼容设计的重要手段，也是设备或整个系统稳定工作的基本要求。系统接地包括安全接地和信号接地。安全接地是将电气电子设备的外壳通过低阻抗的导体与大地连接，保证人员及设备的安全。人体与机壳接触时，等效于机壳与大地之间连接了人体电阻，且人体的电阻变化范围很大。流经人体的完全电流为50mA，而在系统安全接地的情况下，人体电阻与接地电阻并联，流经人体的电流会大大降低，满足安全要求。人工接地体常用形式有竖直埋入地下的钢管、角铁和平放的圆钢、扁钢，还有环形、圆板型和方形的金属导体。为减小接地电阻，常将几个接地体连接起来构成组合接地体。信号接地也可称为系统基准接地，为信号电压提供一个0电位的参考点。地线是信号的回流路径，因而地线的两端由于电流流过而产生电压，导致地线的电位不等，这就是地线干扰的根本原因。在系统内部，可以采用阻抗低的金属板作为信号地平面，接地线也使用铜线等导线，满足接地要求。设备的接地方式主要有单点接地、多点接地、混合接地和悬浮接地四种。
2.3电磁屏蔽
电磁屏蔽是抑制电磁干扰的一种有效方法，利用导电或导磁材料制成屏蔽体限制电磁干扰。工程中常用的电磁屏蔽如下几种：①静电屏蔽。根据电磁场理论，采用内部存在空腔的导体，使其内部任一点的电场为零，导体内部没有电荷，电荷只分布在其表面。②磁场屏蔽。磁场屏蔽包括低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。对于低频情况，可使用铁、硅钢片等磁导率高、磁阻小的铁磁材料制成屏蔽罩，实现磁场屏蔽。而对于高频磁场，屏蔽材料应使用低电阻率的铜、铝等金属，利用在屏蔽体上形成的涡流反磁场，实现磁场屏蔽。③电缆屏蔽。为防止线缆向外发射干扰以及空间电磁场对线缆的影响，可以使用金属材料制成屏蔽层包覆在线缆外，达到屏蔽的效果。常见的线缆屏蔽形式有：金属屏蔽层、金属编织网、箔带包裹屏蔽等。另外，常见的屏蔽双线电缆，采用双线对绞平衡线，可以传输频率高于10MHz的高频信号。
2.4电磁吸收
对于射频，特别是微波辐射，也常利用吸收材料进行微波吸收。它是根据匹配谐振原理研制而成，将微波能转化为热能。吸波材料主要有以下几种：①铁氧体系列吸波材料。吸收强，频带宽，如镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、钡铁氧体等。②微粉吸波材料。反射小，吸收高，如纳米碳化硅纤维。③多晶铁磁性金属纤维。重量轻、频带宽、斜入射性能好，还可以通过调节纤维长度、直径及排列方式调节吸收体的电磁参数。④电介质陶瓷吸波材料。如锆钛酸铅、BaTiO3，吸波效果好，但吸收带宽小。⑤导电高分子材料。可通过掺杂调节电导率来控制其吸波性能，且密度小。
结语
总而言之，通讯工程中的电磁兼容性设计，是保证其不受电磁干扰的重要途径，对提升开关电源工作性能，维护相应设备运行稳定与安全具有重要影响作用。因此，相关部门以及工作人员，应全面掌握开关电源的电磁兼容性，提升电磁兼容性优化设计的重视程度，并依据引发电磁干扰的原因，从多角度出发进行设计与强化。
参考文献：
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[2]曲敏，毕卓悦，唐雨萌等.生物电磁技术应用及其相关健康风险评估对策[J].高电压技术，2015，41（8）：2625-2634.
作者简介：王隽祎（2003.3）女，汉族；黑龙江省，哈尔滨市第六中学。
论文作者:王隽祎1,陈靖文2,李字霞3,李字芹4
论文发表刊物:《云南电业》2019年5期
论文发表时间:2019/10/30
标签：屏蔽论文; 电子设备论文; 干扰论文; 电磁干扰论文; 电磁论文; 人体论文; 电磁辐射论文; 《云南电业》2019年5期论文;