干擾事件不斷

近日，世界汽車品牌——日本豐田公司在全球范圍內(nèi)的汽車“召回門”一事，可謂風(fēng)起云涌，萬般變化。且不論該事件的結(jié)果怎樣，單說該公司產(chǎn)品出現(xiàn)故障的一個(gè)原因是汽車的剎車突然失靈，油門被卡。美國運(yùn)輸部門稱，電磁干擾可能是汽車電子油門系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)失靈的原因之一。

實(shí)際上，這已經(jīng)不是電磁干擾第一次作祟了，大家是否記得第一次登月成功的阿波羅11號飛船，在它之后的阿波羅12號飛船(見圖1)就曾遭遇過電磁干擾。

在當(dāng)時(shí)與蘇聯(lián)在航空領(lǐng)域競賽的背景鼓舞下，美國決定在登月成功近4個(gè)月之后，繼續(xù)發(fā)射阿波羅12號。盡管當(dāng)時(shí)天氣狀況不是很好，空中還有著較厚的云層，但發(fā)射行動(dòng)如期進(jìn)行。然而在火箭升空僅36.5秒時(shí)，就突然遭到了雷擊，信號全部中斷，接著到52秒時(shí)，又一次遭到雷擊。所幸的是，兩次危機(jī)均被宇航員化解，加上所使用的土星5號運(yùn)載火箭機(jī)身較為過硬，終還是完成了登月任務(wù)。這過程之中的雷擊就是電磁互相干擾所致：火箭在升空的過程中，自身和尾部噴出的發(fā)動(dòng)機(jī)火焰形成了一根長達(dá)數(shù)百米并且不斷運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，從而在云層中引發(fā)了典型的“人造閃電”，閃電是種高強(qiáng)度電磁脈沖，其形成的電磁干擾很可能導(dǎo)致控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的故障。

電磁干擾何以“興風(fēng)作浪”

生活中，電磁干擾也與我們?nèi)缬半S行。電視圖像出現(xiàn)“雪花”、收音機(jī)有雜音以及手機(jī)信號的突然中斷等等這些讓你煩惱的問題都有電磁干擾這位“駭客”的“功勞”。

電磁干擾，從理論的角度來講，是指由電磁干擾引起的設(shè)備、傳輸通道或者系統(tǒng)性能的下降。這里，電磁干擾是一種客觀存在的物理現(xiàn)象，泛指能產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。實(shí)際上，電磁干擾是不可避免要存在的，生活中凡是用電的設(shè)備，無論是電網(wǎng)供電，還是電池供電，都會(huì)向外發(fā)射有害的電磁波，對我們影響比較大的只是其中一部分而已，我們需要應(yīng)對的也就是那些造成不良后果的情形。

和聲音的傳播需要發(fā)生源、介質(zhì)及接收點(diǎn)一樣，電磁干擾也要具備三個(gè)要素：干擾源，傳播途徑和擾的對象。在理論中，擾對象統(tǒng)稱為敏感設(shè)備。

干擾源即造成這種電磁干擾的來源，可大致分為自然干擾和人為干擾。自然干擾的內(nèi)涵比較豐富，從小小的元器件自身的熱噪聲到宇宙中的各個(gè)星系產(chǎn)生的輻射都可歸為這一類，這些東西大部分都沒什么利用價(jià)值，反而不時(shí)地制造些麻煩，是要盡量避免和消除掉的主要對象。

人為干擾包括兩大類，一類專門司職發(fā)出“噪聲”，比如廣播、電視、雷達(dá)等，不過這種干擾可以為我們帶來聲音、視頻和信號的傳遞，益處要遠(yuǎn)大于害處，是人們?nèi)粘Ｉ畈荒茈x開的一類：另一大類則相反，它們屬于設(shè)備在完成自身功能之后無奈產(chǎn)生的副產(chǎn)品，諸如架空輸電線、電動(dòng)器械、家用電器等等產(chǎn)生的電磁輻射。這些屬于無益的干擾，在日常生活里，得采取各種措施，將其危害降低到小程度。

電磁的傳播途徑有兩種：傳導(dǎo)耦合和輻射耦合。傳導(dǎo)，顧名思義，就是利用導(dǎo)電介質(zhì)，將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的信號耦合到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)中去；輻射耦合是指通過空間，以電場的形式把信號從干擾源傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中。

實(shí)際工程應(yīng)用中，電磁耦合是很難理清楚的，往往是多種形式的干擾源以多種方式耦合在一起，比之一團(tuán)亂麻，有過之而無不及。

敏感設(shè)備就是易被電磁干擾“挑撥離間”的對象。而且，對于敏感設(shè)備來說，在擾的同時(shí)，它本身就成了一個(gè)新的干擾源。

電磁兼容——對抗干擾

，通過以上介紹，你可能大致明白了電磁干擾的理論知識(shí)，我們再看看人類在這場與電磁干擾曠日的對抗戰(zhàn)中做出了怎樣的應(yīng)對。這里，還要介紹一個(gè)非常重要的概念：電磁兼容性。電磁兼容性，指的是設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境下能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成電磁干擾的能力。也就是說，具有這種特性的物體，在某種環(huán)境下，自己可以正常工作，同時(shí)也不會(huì)影響其他物體。

這是如何達(dá)到的呢?可以采取技術(shù)和組織的手段。技術(shù)手段的處理，自然離不開對癥下藥。前文提到的三要素中，干擾源是要設(shè)法抑制的，傳播途徑應(yīng)盡量消除或降低干擾之間的耦合，剩下的敏感對象，我們的處理辦法就是不要讓它那么“興奮”，或者讓它提升自己抵抗這種“誘惑力”的能力，即抗擾性。

組織的手段說來簡單，就是制定和遵循一套完整的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使得各個(gè)設(shè)備“有法可依”，這樣，有利于資源的合理分配和統(tǒng)一管理。不過，其涉及面卻十分廣泛，既需要研究復(fù)雜的電磁環(huán)境、頻譜分配與利用乃至電路的布局、材料的選擇、參數(shù)的確定等等，還需解決用戶和設(shè)計(jì)方的關(guān)系，這顯然非一朝一夕之功。

幸好目前上，針對這一問題專門研究的機(jī)構(gòu)很多，作為普通用戶其實(shí)沒必要了解這些條條框框，我們需要的只是在日常生活里，避免受到更多的電磁“騷擾”。然而，不可忽視的是，目前我們生活中的很多電器設(shè)備卻在這一層面上嚴(yán)重缺失。

要知道，電磁干擾輕則是對設(shè)備的損傷，重則是對人體健康的威脅，因?yàn)樗旧砭褪且环N輻射，長期暴露在這種環(huán)境下，會(huì)造成人的神經(jīng)性功能紊亂和其他病狀。這并非危言聳聽，在制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，加以慎重考慮。

作為消費(fèi)者的我們，在購買物品時(shí)，也應(yīng)盡可能選擇有專門認(rèn)證的產(chǎn)品。國內(nèi)目前使用的是“中國強(qiáng)制認(rèn)證”(China CompulsoryCertification)，簡稱“CCC”，也就是我們平常說的3C認(rèn)證。

如產(chǎn)品要進(jìn)入歐洲市有具備歐盟制定的“CE認(rèn)證”，表示該產(chǎn)品符合歐洲有關(guān)指令規(guī)定的主要要求；“FCC認(rèn)證”則為產(chǎn)品在美國市場上流通的通行證，由直接對國會(huì)負(fù)責(zé)的一個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)FCC(美國聯(lián)邦通信委員會(huì))來進(jìn)行獨(dú)立測評，在行業(yè)內(nèi)性。