庞天宇
中国电子科技集团公司第二十九研究所 四川 成都 610000
【摘要】随着科学技术的飞速发展，电子工业在人类生活中的地位越来越重要，各种电子电气元件和系统开发正引起人们的关注。随着电子和电气设备在人们的生活中被广泛运用，电磁干扰变得越来越严重。为了保障人们生活中的电子和电气元件地位，确保电子设备的正常功能并解决电子设备在电磁环境中的适应问题是当前最重要的问题。
【关键词】电子设备；天线；电磁兼容问题
电子设备在我们的生活以及工作中运用非常广泛，而且成为了我们生活必不可少的一部分，它给我们的生活以及工作带来了一定的便利性，但是与此同时，电子设备的各种使用和发展不可避免地导致在周围空间中产生电磁干扰，特别是现代电子设备密度很高，具有小，轻便和多功能的特性，但是，产生的电磁干扰（EMI）变得更强。电子设备通常在电磁环境（EME）中运行。因此，解决电子设备电磁干扰问题是当前的核心问题，通过电磁兼容性（EMC）设计确保在电子设备正常运行的基础之上，还可以消除电磁干扰带来的影响。
1电子设备中天线电磁兼容的含义
天线电磁兼容是指在天线在电磁环境中磁性能不低或其他天线影响性能的一种状态。换句话说，设备上的天线不受其他天线设置，载波，邻近无线电波以及带有其他电磁设备的其他天线的影响。在相同的电磁环境中，其他天线也不能遭受性能降低。除了安装天线的平台之外，请注意，还包括电磁环境中平台的其他天线，遮挡物，突出金属物之外，最重要的是，还引入了“邻近散射体”[1]。
2电子设备中电磁兼容性原理及电磁干扰传播途径的分析
当发生不必要的电压和电流存在并且导致电子设备的性能下降时，这称为干扰电磁。当电子设备或系统连接到其他设备时，不仅工作良好，而且也不会干扰外围设备和系统，并且没有出现性能下降时，称为电磁兼容工作。在国外，EMF问题的重要性已经被认识到，已经进行了很多研究并且已经取得了很大成就，对于目前的解决电磁干扰问题，人们对它的研究比较关注，甚至可能形成了专门的学科用于仔细探究解决电磁干扰的方法，人们在研究中获得了许多经验，并且正在学习消除干扰电磁的许多实用方法。随着通信，计算机，控制设备和零件中电子设备密度的增加，电磁干扰也在增加。因此，电磁兼容性的研究也是一个不断发展的课题。要分析EMC问题，必须认识到EMI是解决问题的关键。 EMI取决于三个因素：EMI源的，扩散路径和所产生的电子响应。但是，电磁干扰有三个主要组成部分:电磁干扰的来源，敏感设备敏感度和干扰路径，如果这些过程中的任何一个有问题，它都不会产生电磁干扰。如果电磁干扰的长度λ与干扰电路的几何尺寸很小，或者电磁干扰与每个干扰之间的距离r≥λ2π，则干扰电子源是辐射场，干扰手段是以几何波的形式进入干扰路径。当干扰的频率较小时，当电磁干扰的长度λ与被干扰电路几何尺寸很大时，或者当电磁干扰与每个干扰之间的距离r≤λ2π时，干扰源被认为是感应场。耦合方法包括总阻抗耦合，电容耦合（即电场耦合）和电感耦合（即互感耦合）[2]。
3电子设备中天线电磁兼容设计的基本内容
通常，电磁兼容性的概念主要涉及到两个方面的内容：辐射极限和抗扰度极限。辐射限制的核心目标就是加强对空间中的辐射量的控制。抗扰度主要是指天线与具有恶意的反射以及散射等有关的。通常来说，电磁兼容性设计主要涉及到三个方面的内容，首先，第一部分就是馈电级，这一部发展得基本已经非常成熟。孤元天线是第二级，此级别相对简单，其主要目的是减少交叉极化和碰撞。当然，孤元件的天线不是“孤离的”，因此应始终将其放置在特定的天线元件周围。因此，有必要考虑电磁干扰对于环境以及其他方面的影响。第三级是天线系统，天线与天线之间是可以通过一些途径发生作用的，一般来说，战机和舰艇不能在战斗中单独行动，必须添加不同类型的战斗单元编对配合，天线还受到电磁波，邻近散射体的高度影响，必须考虑这些系统的电磁兼容。设计的复杂性也集中在此级别。
兼容性设计中最重要的部分是布局天线设计，通过布局，可以将天线的设计、安装载体与电磁相关的环境联系起来。布局设计首先是天线仿真和设计，其性能指标是否符合应用程序的要求，将以此为基础。但是，仅此一项是远远不够的。我们经常面对这种情况。仅查看这一个天线，所有性能指标都是正确的。当配置到载体上时，基本参数的幅度方向和相位特性会不同程度地发生变化。此时，需要改进天线，在某些情况下，需要重复操作以进行方案论证，如果天线没有改善的空间，将不得不进行一些载体布局的改进。在研究天线系统布局时，它是一种复杂而重要的内容，也是电磁兼容性的重要体现。布局设置时，通常会根据各种天线性能指标和电磁兼容特性进行确定[3]。
4电子设备中天线的影响因素分析以及校正
4.1电子设备中天线的影响因素分析
天线是最重要的沟通工具。在电子设备中，辐射能量和电磁接收端口会相互影响。因此，电线之间的能量会相互影响。但是，有时天线影响效果有强有弱，不论在同一架飞机或船上，都有不同的效果，通常都是天线之间的独立影响，可以通过增加天线之间的距离来减少影响。但是，由于飞机与舰艇之间的距离有限，因此只能通过认真科学合理的设计来最大程度地减少其影响。关于阵列的研究，对天线有专门的研究。大多数人通常认为电子天线的不同元素不会相互干扰。但是，每条电线都是独立的，仅当不同单元之间进行工作彼此合作时，它才会产生影响。尤其是，随着设备之间的距离越来越短，信号会受到干扰，并且平面波也会受到影响。根据研究，电子设备中天线的影响包括性能和天线参数的变化，例如。当主波受到影响时，方向和位置都会发生偏转。 电子设备电路的分布也会发生变化。基本上，天线之间存在相互作用，因此，单一天线将不会发生出最佳功能。
4.2电子设备中天线的校正方法
有两种更改天线效果的方法。
4.2.1利用软件进行电子设备天线的校正处理
通过调整M 天线元素之间的影响关系，设置M＋1端双向终端网络，并验证这些网络之间的相关性。因此，是一个标准化的负载阻抗矩阵，可以直接从各阵元端直接接受。在下一步中，根据实验计算或测量得出各个阵元之间的阻抗比，可以使用软件进行校正，以相互影响并回复干涉方向的零点深度。
4.2.2利用硬件对电子设备天线的影响进行校正
阵元之间的相互作用可以更改天线阵元的方向和位置，从而在原始基础上发生偏转，并减小零深度干涉的方向，或者偏向“零点”方向，通过校正增加性能相同的开路阵元，原来的阵元位于中间位置，但是受到影响会发生位置变化，此方法最大程度地减少了对“零点”的变化[4]。
5结束语：
电子设备存在非常严重的电磁干扰问题。当将几个功能部件同时放置在狭小的空间中时，会发生干扰。随着添加新部件数量的增加，干扰的强度也在增加。因此，在设计电子设备时，不仅要考虑电路设备实现，还要考虑电磁兼容性问题。分析EMC问题是一项具有挑战性的工作，设计人员必须具备电路，CEM理论和计算机分析技术方面广博的知识，做到大量研究和计算，得出可靠的实验结果。
【参考文献】：
[1]张光硕.装甲车车载天线系统电磁兼容分析[D].西安电子科技大学,2015.
[2]王峥.电子设备中天线的电磁兼容问题分析[J].电子技术与软件工程,2015(02):123.
[3]何越.车载天线系统电磁兼容性分析[D].西安电子科技大学,2014.
[4]陈吉文.车载通信频率管理中的电磁兼容预测分析研究[D].西安电子科技大学,2011.
[5]乔明礼. 电磁兼容性设计方法及在多天线系统设计中的应用[J]. 中国新通信, 2019.