電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)縮寫EMC,就是指某電子設備既不干擾其它設備,同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產,而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護。
電磁波會與電子元件作用,產生干擾現(xiàn)象,稱為EMI(Electromagnetic Interference)。例如,TV熒光屏上常見的“雪花”便表示接受到的訊號被干擾。
一. 技術驅動力
設備的小型化使源與敏感器靠得很近。這使傳播路徑縮短,增加了干擾的機會。器件的小型化增加了它們對干擾的敏感度。由于設備越來越小并且便于攜帶,象汽車電話、膝上計算機等設備隨處可用,而不一定局限于辦公室那樣的受控環(huán)境。這也帶來了兼容性問題。例如,許多汽車裝有包括防抱死控制系統(tǒng)在內的大量的電子電路,如果汽車電話與這個控制系統(tǒng)不兼容,則會引起誤動作。
互聯(lián)技術的發(fā)展降低了電磁干擾的閾值。例如,大規(guī)模集成電路芯片較低的供電電壓降低了內部噪聲門限,而它們精細的幾何尺寸的較低的電平下就受到電弧損壞。它們更快的同步操作產生更尖的電流脈沖,這會帶來從I/O端口產生寬帶發(fā)射的問題。一般來說,高速數(shù)字電路比傳統(tǒng)的模擬電路產生更多的干擾。
傳統(tǒng)上,電子線路裝在金屬盒內,這種金屬盒能夠通過切斷電磁能量的傳插路徑來提供屏蔽作用?,F(xiàn)在,為了減輕重量、降低成本,越來越多地采用塑料機箱。塑料機箱對與電磁干擾是透明的,因此敏感器件處于無保護的狀態(tài)。
法律的變化也是驅動力之一??刂齐姶虐l(fā)射和敏感度的強制標準的實施,迫使制造商們實施EMC計劃。產品可靠性的法規(guī)將使可靠性成為頭等重要的事項,因為一旦設備由于干擾而產生誤動作造成傷害,制造商要承擔法律責任。這對于醫(yī)療設備特別重要。
在競爭日益激烈的工業(yè)中,可靠性已經(jīng)成為電子設備的一個重要市場特征。自動化設備,特別是醫(yī)療設備,必須連續(xù)工作,這時設備內的EMI屏蔽技術提高了設備的可靠性。
對于數(shù)據(jù)保密的要求是屏蔽市場發(fā)展的一個重要動力。已有報道揭露美國駐莫斯科使館追究中的信息已被前蘇聯(lián)竊取到,這是通過接收使館內設備產生的電磁能量來實現(xiàn)的。同樣的技術也被用來截獲密碼,然后攻擊銀行計算機系統(tǒng)。通
過屏蔽,設備的電磁發(fā)射能夠減小,提高系統(tǒng)的安全性。
現(xiàn)在,人們越來越開始注意各種輻射對健康的影響。過量的X射線和紫外線照射的危險已經(jīng)被充分證明了?,F(xiàn)在討論的焦點是微波和射頻顯示單元產生的輻射對婦女健康的傷害,因為已經(jīng)有充分的證據(jù)說明在高壓線附近生活會患疾病。
二. 法規(guī)和標準
現(xiàn)在有許多關于產品輻射和傳導發(fā)射限制的國家標準和國際標準。有些還規(guī)定了對各種干擾的最低敏感度要求。通常,對于不同類型的電子設備有不同的標準。雖然一個產品要獲得市場的成功,滿足這些標準是必要的,但符合這些標準是自愿的。
但是,有些國家給出的是規(guī)范,而不是標準,因此要在這些國家銷售產品,符合標準是強制性的。有些規(guī)范不僅規(guī)定了標準,還賦予當局罰沒不符合產品的權力。
三. 市場因素
筆記本電腦,ADSL和移動電話等3C產品都會因高頻電磁波干擾產生雜訊,影響通訊品質。另若人體長期暴露于強力電磁場下,則可能易患癌癥病變。因此防電磁波干擾已是必備而且勢在必行的制程。