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电磁兼容技术的发展历史

时间:2018-08-31
 

        一、电磁兼容技术的历史

        电磁兼容是通过控制电磁干扰来实现的,因此电磁兼容学是在认识电磁干扰、研究电磁干扰、对抗电磁干扰和管理电磁干扰的过程中发展起来的。

        电磁干扰是一个人们早已发现的古老问题, 1881 年英国科学家希维塞德发表了 《 论干扰 》 一文,从此拉开了电磁干扰问题研究的序幕。此后随着电磁辐射、电磁波传播的深入研究以及无线电技术的发展,电磁干扰控制和抑制技术也有了很大的发展。

        显而易见,干扰与抗干扰问题贯穿于无线电技术发展的始终。电磁干扰问题虽然由来已久,但电磁兼容这一新的学科却是到近代才形成的。在干扰问题的长期研究中,人们从理论上认识了电磁干扰产生的原因,明确了干扰的性质及其数学物理模型,逐渐完善了干扰传输及藕合的计算方法,提出了抑制干扰的一系列技术措施,建立了电磁兼容的各种组织及电磁兼容系列标准和规范,解决了电磁兼容分析、预测设计及测量等方面一系列理论问题和技术问题,逐渐形成一门新的分支学科——电磁兼容学。

        早在 1933 年 IEC 就成立了国际无线电干扰特别委员会(ClSPR), 后来又成立了电磁兼容技术委员会(TC77)和电磁兼容咨询委员会(ACEC),IEC的上述3个委员会在电磁兼容方面的研究和国际标准化中起着特别重要的作用,出版了大量的电磁兼容方面的标准、指南和技术规范等。国际电信联盟(ITU)是另外一个涉及电磁兼容技术研究和标准化的重要国际组织,它由三大部门组成:电信标准部(ITU-T)、无线电通信部(ITU-R)和电信发展部(ITU-D) ,先后制定并出版了大量的电磁兼容方面的建议、导则和手册等,这些都大大地促进了电磁兼容技术的发展。

        为了解决电磁干扰问题,保证设备和系统的可靠性,20世纪 40 年代初,人们提出了电磁兼容性的概念。 1944 年,德国电气工程师协会制定了世界上第一个电磁兼容性规范 VDE-0878 。 1945 年,美国颁布了美国最早的军用规范 JAN-I-225 。

        20 世纪 60 年代以后,电气与电子工程技术迅速发展,其中包括数字计算机、信息技术、测试设备、电信、半导体技术的发展。在所有这些技术领域内,电磁噪声和克服电磁干扰产生的问题引起人们的高度重视,促进了在世界范围内电磁兼容技术的研究。

        进入 20 世纪 80 年代以来,随着通信、自动化、电子技术的飞速发展,电磁兼容学已成为十分活跃的学科,许多国家(美国、德国、日本、法国等)在电磁兼容标准与规范,分析预测、设计、测量及管理等方面均达到了很高水平,有高精度的 EMI 及电磁敏感度( EMS )自动测量系统,可进行各种系统间的 EMC 试验,研制出系统内及系统间的各种 EMC 计算机分析程序,有的程序已经商品化,形成了一套较完整的 EMC 设计体系。在电磁干扰的抑制技术方面,已研制出许多新材料、新工艺及规范的设计方法。一些国家还建立了对军品和民品的 EMC 检验及管理机构,不符合 EMC质量要求的产品不准投入市场。

        随着科学技术的发展,对电磁兼容和标准不断提出新的要求,其研究范围也日益扩大,现在电磁兼容已不只限于电子和电气设备本身,还涉及电磁污染、电磁信息安全、电磁生态效应及其他一些学科领域。所以某些学者已将电磁兼容这一学科扩大,改称为环境电磁学。

        二、我国电磁兼容技术的发展

        我国由于过去的工业基础比较薄弱,电磁环境危害尚未充分暴露;对电磁兼容认识不足,因此对电磁兼容理论和技术的研究起步较晚,与国际间的差距较大。我国第一个干扰标准是1966 年由原第一机械工业部制定的部级标准JB-854-66 《 船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法与允许值 》 。直到20世纪 80 年代初,我国才有组织、系统地研究并制定国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。我国自从1983 年发布第一个国家电磁兼容标准(GB/T3907-1983 ) 《 工业无线电干扰基本测量方法 》 到 2000 年,已发布了 80 多项有关的国家标准。

        20 世纪 80 年代以来,国内电磁兼容学术组织纷纷成立,学术交流须繁。 1984年,中国通信学会、中国电子学会、中国铁道学会和中国电机工程学会在重庆召开了第一届全国性电磁兼容性学术会议。1992 年 5 月,中国电子学会和中国通信学会在北京成功地举办了“第一届北京国际电磁兼容学术会议(EMC'92/Beijing)” ,这标志着我国电磁兼容学科的迅速发展并参与世界交流。

        我国在1986 年成立了“全国无线电干扰标准化技术委员会”(简称无干委),并先后对应 IEC /CISPR 成立了 A 、B、 C 、D、 E 、 F 、 G 、 S 共 8 个分技术委员会,见表 1-3。

        A-G 分会分别对应于CISPR 的相应分会,其名称与任务完全与CISPR各分会相同。而 S 分会是根据我国的实际情况为处理各系统之间的电磁兼容而成立的。

        1997 年,为全面规划和推进我国 EMC 标准的制定和修订工作,促进国内电磁兼容技术发展和保护电磁环境,及时成立了“全国电磁兼容标准化联合工作组”,其主要目的是:促进 EMC 标准的制定和修订工作,协调我国各相关 EMC 标准化组织,进而更好地适应电工、电品的 EMC 认证和市场需要。

        20世纪 90 年代以来,随着国民经济和高新科技产业的迅速发展,在航空、航天、通信、电子、军事等部门,电磁兼容技术受到格外重视,并投入了较大的财力和人力,建立了一批电磁兼容试验和测试中心以及电磁兼容性实验研究室,引进了许多现代化的电磁干扰和敏感度自动测试系统和试验设备。

        在国家标准组织的基础上,各部委日益重视电磁兼容问题,纷纷制定各相关产品的行业电磁兼容标准。在这方面,原电子部和原邮电部都有一定数量的 SJ 和YD的电磁兼容行业标准,对国家电磁兼容标准作了有益的补充和完善。随着我国信息产业的迅猛发展,通信设备的安全性和可靠性越来越受到人们的重视,特别是无线通信的发展对国家的频谱管理和空间电磁波的骚扰以及人身安全等方面提出了更高的要求。原信息产业部科技司标准处根据实际情况特别制定了 《 信息产业部“十五“标准制定规划——通信电磁兼容标准体系 》 。

        2001 年 12 月,国家发布 《 强制性产品认证管理规定 》 ,英文名称为“China Compulsory certification” ,英文缩写为“CCC” ,简称“3C”认证, 3C认证对这些产品的安全性能、电磁兼容性、防电磁辐射等方面都作了详细规定。 2002 年 5 月 1 日起,国家相关部门开始受理第一批列入强制性产品目录的认证申请,包括涉及安全、电磁兼容、环境保护要求的 19 大类、 132 种产品。对列入目录的产品,凡未获得强制性产品认证证书和未加施“CCC”强制性认证标志的产品,不得出厂、进口和销售。这将进一步促进全民的电磁兼容性意识,促进电磁兼容技术更深入的发展。

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