DOC《计算机的EMI防护》

计算机的EMI防护 摘要:本文从分析电磁干扰来源、传播路径的角度出发,研究了计算机系统的电磁防护问题,并给出了如何提升计算机电磁兼容能力的设计思路和实现方法.

关键词:电磁干扰 计算机系统 电磁防护 Defending the Electro Magnetic for Computer ABSTRACT: This paper lies in the point of origin of EMI and path for transmitting, researching the defending for Electro Magnetic of computer system, providing the planning thought and complementing way for upgrading the ability of EMC for computer. KEY WORDS: computer system;

defending for Electro Magnetic;

EMI

一、引言 随着科技的发展,计算机已经广泛的应用于工业、科教、军事、农业、国 防等各个领域,尤其是现代化战争以信息战(Information Warfare)为主,目的是干扰敌方的信息传输,同时保护己方信息安全.其中计算机系统是各种信息处理设备中最为关键的部分,并且电磁环境也变得尤为复杂,一方面外界的电磁干扰对计算机正常的运行产生危害;

另一方面,计算机自身也是复杂的电子设备,其电磁泄漏不仅会污染外界环境,也会对人体产生伤害.因此迫切需要提升计算机的电磁兼容(EMC,Electro Magnetic Compatibility)能力. 计算机的电磁兼容是指计算机能在规定的电磁环境中正常工作,并不对该环境中的其他器件产生不能承受的电磁干扰(EMI,Electro-Magnetic Interference),而且需避免信息的泄漏.

二、电磁干扰的来源 影响计算机电磁兼容性的主要因素就是电磁干扰,电磁干扰波进入计算机,影响计算机的正常工作或损坏其硬件,电磁干扰分为内部与外部两部分: 2.1计算机内部的干扰;

由于电源工作频率、导线之间的互感、信号的耦合、内部元器件发热、高电压部件产生磁场等因素,都会对计算机造成干扰. 2.2计算机外部的干扰;

外部的高电压电源、大功率电器产生磁场,计算机工作环境的湿度温度,以及来自空间其它设备的电磁波都会以干扰信号的形式通过直接传导方式进入线路、设备或系统,从而对计算机产生干扰.

三、电磁干扰传输途径 知道了电磁干扰的来源,要有效地抑制干扰,还必须分析传输电磁干扰的通路或媒介,以便采取相应的措施.电磁干扰源对计算机中的敏感设备进行干扰的途径主要有传导、共阻抗耦合、感应和辐射四种方式:

1、传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的概念.计算机中的电子产品在用电时都会对电网发出干扰信号,如果干扰信号过大,就会影响整个电网的用电质量,从而干扰到其他设备的正常运行.

2、共阻抗耦合是当来自两个不同电路的电流流经一个公共阻抗时产生的偶合现象.阻抗上的压降由两个电路决定.电路1的地电位被地电流2调制.干扰信号经接地阻抗从电路2耦合到电路1.如图1所示: 图1 共阻抗耦合

3、电磁感应耦合是由于动力线与信号线间存在互感磁场,在计算机系统中的闭合回路产生感应电势,又可分为电感应耦合和磁感应藕合.干扰电路上的电压产生的电力线与敏感电路相互作用后会出现电磁感应耦合,这是由电路间的分布电容引起的.干扰源中的电流产生的磁通与敏感电路作用就会出现磁感应藕合,这是由电路间的互感引起的.

4、辐射是干扰通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播.场可分为近场和远场.近场又称感应场,远场又称辐射场.判定近场远场的准则是以离场源的距离r来定的. r>λ/2π 则为远场 r