一、引言  

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類生活質(zhì)量日益提高。信息化、自動(dòng)化快速地進(jìn)入普通家庭、家庭使用的電子、電氣設(shè)備愈來愈多，導(dǎo)致電磁環(huán)境日益惡化。所謂電磁環(huán)境（Electromagnetic Environment），就是指在傳輸媒質(zhì)是泛指種類傳輸線、纜和空間傳輸媒質(zhì)。電磁場(chǎng)或電信號(hào)包括各種類型的電信號(hào)、電磁波。頻率從接近直流、低頻直到微波、毫米波、亞毫米波；信號(hào)的形式各種各樣，有脈沖式的，也有連接波。有的還被各種調(diào)制方式所調(diào)制。這些電磁波和電信號(hào)是由成千上萬，甚至幾百萬信號(hào)源所產(chǎn)生的。輻射源的類型多，而且復(fù)雜多變。信號(hào)密度可以超過每秒百萬脈沖。這些電磁信號(hào)，可以對(duì)人類的身體直接產(chǎn)生影響，產(chǎn)生所謂電磁波生物效應(yīng)。也可以對(duì)各種電器、電子設(shè)備的工作產(chǎn)生影響，使其工作性能降低，甚至破壞其正常工作。

二、電磁干擾的頻譜分布    

信息化社會(huì)的電磁環(huán)境異常復(fù)雜，而且愈來愈復(fù)雜。電磁干擾分布在整個(gè)電磁波頻譜。如果按最常見的干擾的頻譜來劃分，則可粗略分為以下幾個(gè)頻段：    

1工頻干擾：頻率50-60Hz，主要是輸、配電系統(tǒng)以及電力牽引系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)輻射；      

2甚低頻干擾：30KHz以下的干擾輻射、雷電、核爆炸以及地震所產(chǎn)生的電磁脈沖，其能量主要分布在這一頻段；    

3長波信號(hào)干擾：頻率范圍10KHz-300KHz。包括高壓直流輸電諧波干擾、交流輸電諧波干擾及交流電氣鐵道的諧波干擾等；     

4射頻、視頻干擾：頻譜在300KHz-300MHz。工業(yè)醫(yī)療設(shè)備（ISM）、輸電線電暈放電、高壓設(shè)備和電力牽引系統(tǒng)的火花放電以及內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、家用電器、照明電器等都在此范圍；         

5微波干擾：頻率從300MHz-300KHz，包括高頻、超高頻、極高頻干擾；        

6核電磁脈沖干擾：頻率由KHz直到接近直流，范圍很寬。

三、有意電磁干擾（Intentional Electromagnetic Interference,IEMI）     

近年來，出現(xiàn)有意電磁干擾（IEMI）這個(gè)名詞。它指的是恐怖分子、犯罪分子，以及黑客為破壞電子和電器設(shè)備的正常運(yùn)行而釋放的各類電磁干擾。黑客的活動(dòng)和可能有些不同，但是造成的后果是一樣的。最近，科技界非常重視研究和評(píng)估有意電磁干擾對(duì)人類生活的威脅。    

1999年2月，在蘇黎世電磁兼容會(huì)議上，舉行了一次關(guān)于IEMI的專題研討會(huì)。大家同意將IEMI定義為：為了恐怖和犯罪的目的，惡意的制造電磁能量，對(duì)電器和電子系統(tǒng)和設(shè)備產(chǎn)生噪聲和信號(hào)，因而擾亂、中斷、或者破壞這些系統(tǒng)和設(shè)備。在這個(gè)定義中沒有明確提及黑客，但在大多數(shù)國家，為了商業(yè)利益而對(duì)“娛樂”系統(tǒng)的攻擊，都是非法的。   

IEMI的威脅是確實(shí)存在的?？植阑顒?dòng)對(duì)世界的威脅正在增加，IEMI是一種新的恐怖手段?？梢噪[藏的，穿過許多物理障礙（如墻壁、國界等）。我國的衛(wèi)星電視廣播幾次受到干擾、插播，就是屬于IEMI。

四、IEMI的一般特性     

從信號(hào)類型來看，電磁環(huán)境的電磁干擾可以分為兩大類，一是寬頻帶的，一是窄頻帶的。從定能量傳輸?shù)姆绞絹砜?，也有兩種方式，一是輻射式的，另外一種是傳導(dǎo)型的。窄頻帶攻擊信號(hào)波形差不多是單一頻率（一般相對(duì)于中心頻率的頻帶寬度小于1%），在一定的時(shí)間（一般是微妙的量級(jí)）間隔內(nèi)輻射。最有可能受到影響的設(shè)備頻率大致在0.3-3GHz之間。當(dāng)然，在這個(gè)頻率范圍之外的設(shè)備工作性能也可以遭到影響，特別是有諧振的系統(tǒng)。這類電磁輻射也可能有調(diào)制。一般稱這種輻射大功率微波輻射（HPM）。這個(gè)名詞也包括微波以外的輻射。    

寬頻帶發(fā)射一般是時(shí)域上的脈沖，并且是重復(fù)式的。寬帶輻射的能量分布在一個(gè)很寬廣的頻帶上。例如，超帶寬脈沖（UWB），一般上升時(shí)間為0.1納秒，下降時(shí)間在1納秒左右。因此能量分布在一個(gè)非常寬廣的頻譜上。   

窄頻帶干擾信號(hào)的能量集中在單一的頻率，很容易產(chǎn)生出每米幾百前夫的場(chǎng)強(qiáng)?？梢詫?duì)設(shè)備造成永久性的破壞。相反，寬帶電磁干擾的能量分布在各個(gè)頻率，所以場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)較弱。正是因?yàn)樗哪芰糠植荚谠S多頻率上，對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來說，許多頻率都可能受到影響，而且這種干擾多半是重復(fù)式的，持續(xù)幾秒鐘，甚至上幾分鐘，增加了設(shè)備受害的可能性。      

以上的干擾，和電磁兼容所處理的其它干擾一樣，可以通過輻射方式進(jìn)入電子設(shè)備，也可以通過導(dǎo)線和電纜設(shè)備。對(duì)于輻射干擾，似乎是高于100MHz的頻率的輻射最受到人們的關(guān)注。這種輻射很容易穿透沒有設(shè)防的墻壁，進(jìn)入建筑物內(nèi)部，耦合到機(jī)器設(shè)備。當(dāng)然，設(shè)備的程式不同，受干擾的程度也不一樣。     

對(duì)于寬頻帶輻射，IEC使用靜電放電測(cè)試（61000-4-2），在靜電放電的電弧附近，產(chǎn)生高達(dá)1KV/m的峰值電常這個(gè)峰值的上升時(shí)間為0.7納秒，下降時(shí)間約為30納秒。這樣可以模擬電磁干擾輻射的情況。

五、自然產(chǎn)生的電磁干擾     

原則上說，所有的電器、電子設(shè)備都可能產(chǎn)生電磁干擾。但是有的嚴(yán)重，有的比較微弱。一些主要的產(chǎn)生電磁干擾信號(hào)的設(shè)備和裝置大致如下：     

1輸電線電暈雜波

關(guān)于輸電線的已有許多實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)，可以求得計(jì)算電暈雜波的實(shí)用公式。然而關(guān)于這種雜波的發(fā)生機(jī)理、發(fā)射及傳播特性還不完全清楚，在這方面的理論仍需繼續(xù)探討。    

2汽車雜波

汽車雜波是差生甚高頻至特高頻頻段城市雜波的主要原因。根據(jù)其強(qiáng)度和特性的測(cè)定結(jié)果，也可采取相應(yīng)措施，使廣播和電視的質(zhì)量基本不受影響。但最近由于電子設(shè)備用于汽車控制，移動(dòng)通信設(shè)備的廣泛應(yīng)用，這個(gè)問題又被重新提出。斯坦福研究所對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)射雜波的主要部件-點(diǎn)火栓、配電器接點(diǎn)等進(jìn)行了改進(jìn)，是處于30MHz-500MHz頻段的雜波降低了13-20分貝。此外還有人求出6引擎發(fā)動(dòng)機(jī)各點(diǎn)火栓的脈沖雜波振幅分布。對(duì)配電器的情況，若電極間隙從0.27mm-2.39mm，則雜波可下降10分貝。若在負(fù)荷電極上增加銀接點(diǎn)，或用多發(fā)合金覆蓋，也可降低雜波。點(diǎn)火系統(tǒng)以外的汽車電裝置也能發(fā)出雜波，其特性正在測(cè)試研究中。    

3接觸雜波

大體可分為接觸器自身雜波及導(dǎo)體開合時(shí)放電而引起的雜波。繼電器和電機(jī)觸點(diǎn)、整流子電刷間的開合所產(chǎn)生的放電雜波在人為雜波中占相當(dāng)大的比例。     

4電氣機(jī)車雜波

電氣機(jī)車運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)電、弓架與觸線間的放電也是認(rèn)為雜波的根源之一。如果導(dǎo)線弓架的電流通路用濾波材料包圍起來并采用一些輔助措施，可將雜波降低20分貝，但至今尚未找到防止雜波的絕對(duì)有效的方法。