电磁兼容又可简称为EMC，研究发现电磁防护往往与电磁环境情况之间有着密切联系。所谓电磁环境就是指存在于给定空间内所有电磁现象的综合。总体来说，电磁环境研究过程复杂多变，极易受到自然等因素影响，进而对试验结果产生干扰破坏，工作人员需在进行具体研究前充分考虑上述可能发生的情况，避免造成难以估计的后果。
1 电磁干扰源
通常来说，工作人员研究开展前，需先明确电磁干扰源究竟包括几种表现形式，只有满足这一要求才能确保最终获得结果准确性，并真实反映当前实际情况。电磁干扰源主要包括能量、信号形式及干扰信号时域等几方面内容。在进行电磁干扰源试验测试时，需充分发挥电波暗室和开阔场作用，将多个辐射电磁干扰叠加在一起，即为辐射总干扰。但若是将这种试验方法应用到大型复杂系统结构中将非常不利，多个子系统辐射电磁干扰会发生混乱，无法确保子系统辐射产生电磁干扰频谱的准确性。对于上述情况可采取自适应对消原理的辐射电磁干扰测试方法，通过对周围环境电磁干扰的自适应过滤达到对某一子系统辐射电磁干扰测试效果，还要掌握电磁干扰特征和辐射干扰使用原理，广泛应用精准度较强的扫描技术手段。
现阶段，仿真建模可以说是电磁兼容分析的基础途径，相关人员针对电磁干扰源设备级、系统级等分别展开了相应研究工作。据调查了解，电路板的等效建模已逐渐成为当前电磁兼容测试的有效手段之一，不仅包括人为电磁干扰源，雷电等自然环境形式的电磁干扰源也受到一定重视。如在进行ESD仿真建模时，一般研究人员最先关注的便是ESD电流的数学特征，并采用函数等数学描述方法，确保所用电流波形能够充分满足标准规范。
随着科学技术水平的提高，科学研究人员开始借助计算机系统进行ESD仿真建模研究，如三维全波仿真软件，可实现对电路模型的综合分析评价。现今电子设备或系统主要构成单元包含电路功能模块、电子器件及PCB板等，相应的所需开展的电磁干扰仿真建模研究内容也较多。随着建模应用技术手段的愈发成熟，电子系统集成度和复杂化程度也在不断提高，所面临的电磁干扰问题相继暴露，相关研究人员需切实提高自身对该方面内容的重视程度。除此之外，要想实现电磁干扰研究最佳状态，需将该工作开展建立在信号处理分析和电磁干扰测试内容研究基础上，当前应用频率最高的便是自适应对消技术和阵列测试技术。随着电磁兼容问题的不断暴露，电磁兼容试验需求也是呈现出持续上升局面，对电磁干扰源精准度和智能化提出了更高标准，成为日后发展的必然趋势。
2 电磁能量耦合途径
一般在开展该方面内容研究工作时，要求研究人员能对电磁能量耦合有一个充分的了解认识。可将电磁能量耦合途径分为两种类型，即传导耦合和辐射耦合，这两种电磁耦合途径的研究分析可以说是干扰研究工作开展的首要前提。其中，传导耦合作为电磁能量耦合中的重要组成之一，在对其进行模型构建时必须要准确掌握电磁能量耦合相关参数，借此构建较为合理等效电路模型结构。
因电磁干扰主要分为人为因素和自然因素两种，所以电磁能量耦合建模也需借助隔离或屏蔽手段完成操作，这样一来不但能最大限度地降低人为或自然因素影响现象出现的概率，还能为电磁兼容研究的准确性和科学性提供良好参考价值。基于电磁防护角度，不断创新研发新材料、新技术对电磁干扰源和敏感对象的能量耦合能够起到一定的控制作用，在此基础上还能大大提高复杂环境下的敏感对象安全性。然而结合当前实际情况来看，多数电磁防护新材料、新技术都尚且处于开发研究阶段，与实际完成应用仍相隔较远距离，需研究人员进一步强化自身研究进程，做好电磁防护器件性能评估工作，便于进一步提高电磁脉冲下的电磁防护性能水平。
3 电磁敏感对象
构建相对完善仿真模型可以说是电磁敏感对象研究的首要前提，基于电磁技术水平的不断提高，社会对于电磁敏感对象模型的构建性能也提出了更严格的标准。当前我国在该方面内容研究上已取得突出性成就，构建了晶体管分布参数模型结构。与以往传统模型相比较，晶体管分布参数模型构建标志着模型精准度和使用频率均获得了较大进步，并且在进行电磁敏感测试时也能真实反映出不同实验操作过程存在的区别。也就是说，在进行电磁敏感度实验测试时需结合实际情况做出相应调整改进，综合考虑所有可能发生因素，如电磁敏感度、半导体器件敏感、静电敏感及抗干扰性等。其中，以电磁敏感度最为重要，需相关研究人员高度重视。
4 电磁干扰源、敏感对象及能量耦合研究展望
4.1 电磁干扰源未来研究展望
因电磁干扰源仿真模型较多，且试验预测技术相对成熟，所以电子系统结构的集成化水平和智能化也愈发提高。基于电子系统角度，研究人员若想准确得到其电磁干扰发射水平，必须参考借鉴当前的电磁兼容标准，并且在最初设计环节还要对电磁发射水平展开系统建模测试，因不同子系统来源较不相同，所以无论是数据还是模型均需由相应供应商提供。由此可以了解到，如何获得完整电磁干扰发射模型是构建系统级电磁干扰发射模型需要首先考虑的问题。除此之外，研究人员还要做好电磁兼容问题检查改进工作。尤其是对一些大型复杂电磁系统来说，一旦电磁干扰源出现在多处环境中，必须立即对电磁干扰信号进行隔离、定位操作，确保信号处理分析和电磁干扰测试落实到位，推动电磁领域朝向更好的方向前进。
4.2 电磁敏感对象研究展望
因电磁环境愈加复杂，相应电磁干扰覆盖频率和覆盖范围也在不断扩大，在此情况下构建一个相对安全准确的电磁敏感模型是电磁兼容分析迫在眉睫的任务。尽管目前部分建模方法已在较广泛频率范围内得到有效使用，但仅仅是通过模型复杂程度增加来实现的，无疑会大大增加系统级仿真模型构建难度，需研究人员切实提高对电磁敏感度的重视程度。从敏感对象上着手，不只包含严重电磁干扰兼容问题，还面临着其他威胁隐患，如静电放电等不仅会造成集成电路和电子器件使用性能的失效，还容易引发易燃易爆危险品的安全事故。为解决上述隐患问题，需研究人员有效利用多物理场联合分析和建模技术手段，针对电磁环境展开综合考虑分析，尽可能降低上述问题出现的概率。
4.3 电磁能量耦合研究展望
当前，研究人员对孔缝耦合和场线耦合等较为简单形式的研究投入较大，并且处理技术和建模分析逐渐趋于成熟。但对于一些大型复杂类系统来说，因其空间极其有限所以集成电子设备也愈发增多，致使电磁能量耦合途径呈现出复杂趋势，包括众多表现形式。在此情况下，需研究人员能够提出系统级电磁能量耦合下的建模分析，确保电磁兼容问题得到顺利解决，在此基础上采取相应防护加固措施，进一步增强电磁兼容的有效性和针对性优势。
5 结语
总之，在新时期发展背景下，无论是电磁兼容还是电磁防护研究工作均取得了突出性进展，但相应地也对电磁环境及新技术、新设备提出了更高标准。这就需要研究人员加大电磁环境研究投入力度，进一步提高系统级兼容水平和电磁防护能力，不断创新开发各种复杂型电磁仿真软件，促使电磁领域朝向更好的方向前进。
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收稿日期：2018-06-29
作者简介：刘鑫（1983－），男，湖北武汉人，供职于工业和信息化部电子第五研究所，中级职称，研究方向：电磁兼容。
