当你在收听广播时,如果有人在附近打开日光灯,此刻收音机里往往会传出「吃吃」的声音,或者有机车经过时,也会有类似的效果,这不是什么特殊效果而是电磁干扰。如果电灯的启动器或机车的点火系统能够「不要辐射那么多电磁波」,如果收音机本身能够「抵抗那么多电磁波」,问题不就解决了,至少理论上是如此。然而,实际上电磁干扰的问题已经随着科技进步及环保意识的提高,由原本的小小噪声问题演变成一条条的法规,接着更形成国与国之间的贸易问题,所以对于以电子产品为输出主力的我国,电磁干扰是个极为重要的课题。
一般我们比较常用「电磁干扰(EMI)」这个名辞,其实比较正确的名称应该是「电磁兼容」。因为电磁干扰是指A产品干扰B产品,而产品本身抵抗外在电磁波能力的电磁耐受(EMS)则未提及,而电磁兼容一词则包括了电磁干扰(EMI)及电磁耐受(EMS)两部分。而要了解电磁兼容的面貌我们可以从以下的三个角度来看:
法规面
从法规的角度而言,世界上主要国家或经贸体系早已订定各类电性产品的规范,诸如电子、电气、信息、通讯、医疗器材、工业设备等等,说起来各国法规也都大同小异,多半是相互参照,但问题是如果开发的产品不符合该国规定则禁止进口,更别谈销售。所以各国的相关产业界无不卯足全力朝向质优化的方向迈进。
另一方面,某项产品到底符不符合规定是由谁来认定也是个问题,目前的做法大致上有两种:1.产品只要是在进口国认可的实验室测试正常,这项产品就被进口国认定为正常。2.该产品厂商自己可以经由自我测试或委托测试,而自我认定正常与否,即自我宣告,其实就是自我保证的做法。但是进口国会不定期抽检产品,有违法者将受到处罚。
总而言之,提高产品质量是最重要的,但质量提升不是三言二语就可以带过,必须落实才行。另外,要提升质量必然也会将产品的成本提高而失去竞争力,因此国内有许多测试实验室除了测试产品之外,也协助厂商修改产品,以较少的代价来达到规格的要求。根据实际上的观察发现,产品开发完成之后在测试上发生问题要解决,往往非常困难,同时所付出的代价相当大,所以产业界也渐渐意识到产品开发设计时,就应一步一步的将EMC的防制观念溶入其中才是正途。
测试面
就测试的角度而言,产品的测试也不是随意的,都有一定的程序及步骤,并要在特定的环境下进行。而这些条件都必须经过公认的认证组织评鉴,这个实验室才具有检测资格,目前常见的EMC测试项目如(表一):
测试EMI或EMS时所用的设备特殊之外,场地也很特别。例如有10米OATS、10米半波暗室、3米半波或全波暗室。
技术面
再来从技术面的角度来看,先前提到产品有问题时必须要有办法克服,可是坦白说,克服的技术是没有规则可循的,目前在EMC界也都是见招拆招、见机行事,不过,至少可以先以辅助工具如探棒天线,来找出哪里有最大的问题点,再做进一步的分析。电子产品的电磁兼容问题,其实都是由印刷电路板设计不良所导致的。
一个理想的电路设计方针应为「掌握整体印刷电路板的电磁特性,配合每一小部局电路设计时的电磁兼容考虑,方可获得最大的电磁干扰抑制。」 (表二)为笔者列出的一些兼容设计常见的观念,供读者们参考。(本文作者现任职中华电信研究所检测中心)