21世纪电磁兼容技术展望及建议.docx

随着科学技术的进步，社会的物质财富及精神财富日益丰富多采，人们的生活条件更加便利，但另一方面却导至社会均衡遭到破坏，出现了许多副作用。在电工领域这一情况也毫不例外，随着电工技术的飞跃发展，陆续出现很多危害影响，例如，电气和电子设备的种类及数量的增加以及电能消耗量的加大，不必要的电磁能量也随之加大，由此将伴随产生大系统的误动作；又如微波及高压输电线的日益扩展，将对人类及动植物生态发生严重的影响。此外，超高层建和铁塔等设备将产生不必要的反射，从而出现重影响问题，而汽车数量的增加将使城市杂波加大等。 　 尽管环境已包括了种种因素（温度、湿度、日照、气压、空气成份、水质、人口密度，城市构造、地形、经济等），电磁能量还是不能不考虑的环境因素之一，我们把它称之为电磁环境，最近国内某些文献已指出环境因素应包括温度、湿度、大气压力、太阳辐射、风雨、水质、冰雪灰尘与砂岩、盐雾，大气污秽，腐蚀性气体、爆炸性混合物、核辐射、霉菌、昆虫及其它有害动物、振动、冲击、地震、噪声、电磁干扰、雷电、臭氧等20多个因素。 　 当前人们已进入信息化社会，人类的生存环境也已具有浓厚的电磁环境内涵。早在1975年专家学者就曾预言，随着城市人口的迅速增长，汽车、电子、通信、计算机与电报导设备大量进入家庭，空间人为电磁能量每年增长7%~14%，也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍，50年增加500倍，21世纪电磁环境恶化已成定局。就电磁环境与人类的关系而论，除电磁环境会对人类生存产生直接影响外，电力和电子技术的进步以及社会生活的逐步发展还会对人类生活乃至人类的社会活动产生影响，因而探讨电磁环境与电工电子学的关系是极为重要的。基于这种原因，各国都已投入较多的人力物力，积极从事这方面的科研工作，多年来已陆续取得不少成果。我国由于原有工业基础比较薄弱，某些问题尚未充分暴露，矛盾还不够突出，因此某些部门对环境电磁学重要性的认识还很不够，目前仅有少数单位，少数人力从事这方面的科研工作，技术及特质条件都很贫乏，工作进度较慢。早在1984年1月7日中国科学院卢嘉锡院长在第二次全国环境保护会议闭幕会上的发言就曾指出：重大的环境度果题必须进行多学吞各部门的协作，开展综合性研究。呼吁尽快把环境科学技术搞上云并提出了在国家科委领导下设立环境研究中心的建议。作为环境电磁学的科研工作者，也应积极响应呼吁，抓紧做好这方面的工作。笔者有鉴于此，特撰写此文，经介绍环境电磁学的有关情况，希望能随着第三次产业革命的迅猛发展，引起相关部门对环境电磁学这一新兴边缘学科的重视，迅速组织力量，大力开展这一领域的科研工作，以便协调各项科学技术，加速在我国实现四个现代化的步伐。 　 电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility ，简称EMC。EMC是从过云的电磁干扰发展起来的，而对电磁干扰的研究工作可上溯到19世纪。到本世纪20年代后，各工业国家都日益重视电磁干扰的研究，成立了许多相关的国际组织。相世纪40年代为了解决飞机通信系统受到电磁干扰造成飞机事故的问题，开始较为系统地进行电磁兼容技术的研究。美国自1945年开始，颁布了一系列电磁兼容方面的军用标准和设计规范，并不断地加以充实和完善，使得电磁兼容技术进入新的阶段。高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗透到了社会的每一个角落，正由于大规模集成电路的出现把人类带人信息时代，近年来信息高速公路和高速计算机技术成为人类社会生产和生活水平主导技术，同时也由于航空工业、航天工业、造船工业以及其他国防军事工业的需要，都使得EMC获得空前的大发展，放眼未来，EMC还将在信息安全和生物电磁学等方面获得较大的进展。 　 电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0--400GHz，研究对象除传统设施外，涉及芯片级，直到各型舰船、航天飞机、洲际导弹，甚至整个地球的电磁环境。各种测试方法和测试标准已展开了全方位的研究，例如，VDE、FTZ、FCC、BS、MILSTD、VG、PTB、NACSIM、IEC、CICPR、ITU-T等标准逐年更新版本，趋向于全球公认化，各种规模的EMC论证、设计、测试中心如雨后春笋般地出现。各国都注重EMC教育和培训及学术交流，以1994年为例，就举办了25次国际性的一注解学术交流会和培训班，涉及东道国有美国、德国、日本、瑞士、波兰、西班牙、意大利、英国、澳大利亚、以色列等国家。研究的热点已涉及许多方面，如计算机安全；电信设备电磁兼容；无线设备、工业控制设备。自动化设备、机器人、移动通信设备、航空航天飞机、舰船、武器系统及测量设备的电磁兼容问题；各种线缆的国辐射和控制；超高压输电线及交流电气铁道的电磁影响；电磁场生物效应；地震电磁现象，接地系统，屏蔽系统等。 　 我国开展EMC工作较晚，陆续颁布了一些EMC设计要求、测试方法