世界范围内的发展历程简述

在世界范围内，研究电磁干扰这一传统问题的历史可上溯至19世纪。下面以时间顺序透视其发展的概况。

1823年，安培发表了电流产生磁力的基本定律。1831年，法拉第发现电磁感应现象，总结出电磁感应定律，揭示了变化的磁场在导线中产生感应电动势的规律。1840年，美国人亨利成功地发现了高频电磁振荡。1864年，麦克斯韦综合了电磁感应定律和安培全电流定律，总结出麦克斯韦方程，提出了位移电流的理论，全面地论述了电和磁的相互作用并预言电磁波的存在。麦克斯韦的电磁场理论为认识和研究电磁干扰现象奠定了理论基础。1866年，世界上第一台发电机诞生。从此，利用电磁效应工作的电气设备越来越多，同时也产生了越来越多电磁干扰。在不知不觉中，人类所处的电磁环境产生了巨大的变化，人为产生的电磁能量与日俱增，造成了电磁环境的污染。

1881年，英国科学家希维赛德发表了与干扰相关的文章，标志着研究电子设备抗干扰问题的开端。最早被发现的电磁干扰现象是单线电报间的串音，但这类干扰现象在当时并未引起重视。随着电气运输的出现，通信线与强电线之间的干扰问题日益严重，于是在跨越大西洋的几个欧洲国家，涉及无线电干扰各个方面的技术论文开始陆续出现，这些论文不仅研究无线电传输的电磁干扰，而且研究无线电接收的干扰。

1886年10月，德国物理学家赫兹用放电线圈做火花放电实验，偶然发现和放电线圈靠得很近的另一个开口的绝缘线圈中有电火花跳过。赫兹十分敏感，开始有计划地进行这方面的研究。在1年多的时间里，他反复改变导体（天线雏形）的形状、大小、介质的种类、放电线圈与感应线圈之间的距离，终于把电磁波辐射到自由空间，同时又成功地接收到电磁波，用实验证实了电磁波的存在，从此开始了对电磁干扰问题的实验研究。后来，赫兹研究了紫外光对火花放电的影响，发现了光电效应，也就是物质在光的照射下释放出电子的现象。这一发现，成为爱因斯坦建立光量子理论的实验基础。赫兹还通过实验确认电磁波是横波，具有直线传播、反射、折射和偏振等光学性质，并且实现了两列电磁波的干涉，从而全面验证了麦克斯韦的光电磁理论的正确性，进一步完善了麦克斯韦方程组，使它更加优美、对称，得出了麦克斯韦方程组的现代形式。赫兹为人类文明的进步做出了很大贡献，1894年元旦因中毒而去世，年仅36岁。后人为了表彰他的功绩，用他的名字来命名各种波动频率的单位。

1887年，柏林电气协会成立了“全部干扰问题委员会”，成员有赫兹和西门子等。1889年，英国邮电部门研究了通信中的干扰问题。于是，干扰问题开始走向工程化和产业化。

1933年，国际无线电干扰特别委员会（The International Special Committee on Radio Interference，CISPR）成立。CISPR的第一次会议于1934年6月28日至30日在法国巴黎召开。CISPR起初提出的两个重要问题是可以接受的无线电干扰限制和测量无线电干扰的方法，从此开始了对电磁干扰及其控制技术的世界性的、有组织的研究。1934—1939年，CISPR会议录和报告的发表提供了关于测量接收机的设计、场测量等的资料；规定了0.15MHz～18MHz频段的无线电噪声和场强[1]仪；对架空电力传输线附近的无线电广播场强和无线电噪声场强进行了实际测量；在160kHz～1605kHz的频率范围内，发展了测量来自电气设备的传导无线电噪声的步骤；设计并制造了用于上述测量的测量接收机、无线电噪声场强仪和其他测试设备。

1934年在英国，人们详细分析了1000多个与无线电干扰相关的故障案例，发现这些无线电干扰来自电动机、开关和汽车点火装置的运行，并观察了来自电力牵引和电力输电线的干扰。

为解决干扰问题，保证设备和系统的高可靠性，电磁兼容性（EMC）的概念在20世纪40年代初被提出。从此，电磁干扰问题便由单纯的排除干扰逐步发展成为从理论上、技术上全面控制用电设备在其电磁环境中正常工作的系统工程，虽然在早期这些工作进行得还比较零散，但随着各国陆续建立起相关的科研机构，电子设备抗干扰研究工作逐步步入正轨。

第二次世界大战期间各国军方对使用电信和雷达设备有浓厚兴趣，并对无线电干扰以及比正常无线电广播频率更高的频段产生了兴趣。20世纪40年代，军方的这些兴趣促进了相关军用标准的发展以及对最高频率达20MHz的电磁干扰进行可靠测量的测试设备的开发（20世纪50年代，频率提高到30MHz；20世纪60年代，频率提高到1000MHz）。1944年，德国电气工程师协会制定了世界上第一个电子设备抗干扰规范（VDE 0878）。1945年，美国国防部颁布了最早的电子设备抗干扰方面的军用标准和设计规范（JAN—I—225），一开始，军方执行的标准就非常严格。在航空、航天系统和卫星技术中，电磁干扰的概念和行之有效的消除电磁干扰的手段具有最重要的意义，并由此诞生了许多面向实际技术的工作，然而，美国当时的研究成果长期处于保密状态。(www.xing528.com)

在此阶段，除了研究感性、容性及阻性等耦合方式引起的干扰外，人们还对辐射性干扰进行了大量研究，有关射频干扰的专门刊物Radio Frequency Interference就曾经报道了不少科研成果，之后该专刊的内容范围不断扩大，于1964年改名为EMC专刊，并沿用至今。

第二次世界大战后期，随着无线电通信非军事应用的日益增加，在制造各种电信产品的过程中，电磁干扰问题越来越明显，人们对抗干扰设计的需求变得更迫切。涉及干扰机理及其效应的研究、测量技术以及使电磁干扰最小化的设计步骤，在美国和欧洲的许多国家成为研究的热点问题。这一时期，为了便于估测电子设备及系统发射的无线电噪声，人们做了许多实际工作。例如，美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）和英国标准协会（British Standards Institution，BSI）这样制定规章的国家机构，开始颁布适用于他们各自国家的干扰控制极限。1948年，苏联制定并颁布了《工业无线电干扰的极限容许值标准》。

20世纪60年代后，电气与电子工程技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度和高可靠性方向发展，其应用范围越来越广，渗透到了社会的每一个角落，其中包括数字计算机、信息技术、测试设备、电信和半导体技术。在所有这些技术领域内，克服电磁噪声和电磁干扰引起的问题引起人们的高度重视，促进了电磁噪声领域的许多世界范围的技术研究。较大规模的国际性电子设备抗干扰学术会议，每年召开一次。

随着欧洲自由贸易区（The European Free Trade Area）的出现，欧洲国家特别注意制定并执行控制电磁噪声辐射和电磁噪声抗扰性极限的统一标准。为了使欧洲各国的工厂能够在全欧洲出售他们的产品，采用统一的生产和检测标准是十分必要的。因此，在欧洲经济共同体内，欧洲电气产品标准委员会在1973年成立，它负责制定设备的电磁噪声和执行极限的欧洲标准，这些标准涉及无线电接收机、电视机、信息技术设备和工业科学医疗设备等。

20世纪80年代，数字技术及其在工业自动化方面的应用，在世界范围促进了电磁噪声相关问题的研究。数字电路和设备中产生的大量电磁噪声，基本上是脉冲所引起的宽带噪声，和时钟频率产生的电磁噪声。数字电子设备中广泛使用了固态器件和集成电路，容易被瞬态电磁噪声损坏。因此，为了保护敏感的半导体器件不受电磁噪声的损坏，必须采用特殊设计和工程方法。美国FCC、德国的FTZ（Fernmelde Technisches Zentralamt）、英国的BSI、日本的VCCI（Voluntary Control Council for Interference）和其他国家的类似协会，颁布了控制电磁噪声发射和抗扰性技术要求的执行标准。各国政府内的专门机构，诸如美国的国家航空和航天管理局（National Areonautics and Space Administration，NASA）、国家电信和情报局（National Telecommunication and Information Agency，NTIA）以及其他国家的类似组织，发布了电磁辐射控制和电磁抗扰性的执行标准。一些国际组织，如国际民用航空组织（International Civil Aviation Organisation，ICAO）、国际海事协商组织（International Maritime Consultative Organization，IMCO），也把相当的注意力集中于电磁噪声及其允许极限。

20世纪90年代，美国、德国、日本、苏联、法国等经济发达的国家在电子设备抗干扰研究和应用方面达到了很高的水平，研制出了高精度的电磁干扰及电磁敏感度自动测量系统，开发出多种系统内和系统间抗干扰分析和预测软件，形成了一套完整的设计体系，还开发成功多种抑制电磁干扰的新材料和新工艺。抗干扰设计成为民用电子设备和军用武器装备研制过程中必须严格遵循的原则和步骤，在产品设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑抗干扰技术和管理。电磁兼容性成为产品可靠性保证中的重要组成部分。

与此同时，电子设备抗干扰达标认证已由国家范围发展到一个地区或一个贸易联盟采取统一行动。从1996年1月1日开始，欧洲共同体12个国家和欧洲自由贸易联盟的北欧6国共同宣布实行电磁兼容性许可证制度，使得电子产品抗干扰认证与安全性认证处于同等重要的地位。

到了21世纪，电子设备抗干扰工程已经从事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计。抗干扰工程师与产品设计师、制造商以及各方面的专家共同合作，在方案设计阶段就开展有针对性的预测分析工作，把过去用于研制后期试验测量和处理以及返工补救的费用安排到加强事前设计和预测检验中。电子设备抗干扰技术已成为现代工业生产并行工程系统实施项目的组成部分。