一、EMI的一般性質
      世界工業化國家越來越依賴于使用電氣和電子設備，無論是在家中，還是在工業和商業中，每個人都受到這種趨勢的影響。隨著我們的社會越來越依賴于不同類型的電氣/電子系統進行日常活動，EMI源的數量和多樣性也可望增加; EMI的相應影響可能會變得更加多樣化，并且可能更加微妙。

 

      如果它們對公共健康和安全構成直接威脅，或者如果它們導致關鍵的電氣/電子系統發生故障，例如在醫療保健設施，制造業，通信或國防中，則這些影響尤其引起關注。此外，如果EMI水平超過規定限值，在不引起故障的情況下，這也引起關注，因為它將提供比規范和標準中假設的更嚴重的EMI環境; 隨后引入該環境的新設備和系統因此具有更高的故障概率。

 

1.通常，影響特定電氣或電子系統的EMI源可歸入“內部”EMI和“外部”EMI的兩個標題下，內部EMI與系統中存在的器件和元件相關聯，例如電阻器，晶體管等。

2.外部EMI由相關系統外部的源產生，典型的來源可能是汽車點火系統，熒光燈，電動機或發電機，微型計算機，雷暴，太陽能干擾等。

3.外部EMI通常在EMC環境中具有重要的意義，但是，內部噪聲可能會對測量精度產生基本限制。在本文的其余部分，注意力將僅限于EMI的外部來源。

4.EMI的影響是設計師，制造商，進口商，零售商和電氣和電子設備用戶非常關注的一個原因。這些設備必須設計成在其預期的環境中令人滿意地運行，并且不會影響現有設備。換句話說，設備必須設計為具有內置兼容性。

 
二、電磁干擾EMI傳播機制
對于引起干擾的電磁干擾，它們必須以某種方式傳播。電磁傳播的三個主要物理機制是：
1.傳導
2.反應耦合
3.輻射。
EMI耦合路徑圖1：EMI耦合路徑的示意圖

 

1、傳導
電磁能量可以以共模或差模進行，這可以通過電力電纜，接地導體，信號電纜，天線饋線或其他低阻抗路徑。在30 MHz以下的頻率下傳導干擾的風險更大。高于該頻率，傳導干擾會受到很大的衰減，并且其他傳播機制成為主導。

在醫院中，EMI通常可以通過電源分配網絡傳播。如上所述，所使用的電纜類型及其布局方式會對傳導干擾水平產生很大影響。

 
2、無功耦合
電磁能量也可以通過電感或電容的電抗耦合傳播。精確的效果取決于距離，方向，尺寸，接地和其他因素，所有這些都將是系統獨有的。反應耦合可能存在于系統內或系統之間。

通常，電感耦合傾向于與高電流和低阻抗情況相關聯，而電容耦合傾向于在高電壓和高阻抗下發生。通常兩種類型一起存在。導線之間的無功耦合稱為串擾，并且通常在不同類型的電纜長距離捆綁在一起時發生。

 
3、輻射
      對于大約30MHz以上的頻率，輻射往往是主要的傳播機制。輻射發射器有兩種類型：有意和無意。有意發射器，如無線電和雷達，會產生雜散發射及其預期信號。這些可以是預期信號的諧波或互調產物的形式，并且直接與設備的主要功能相關聯。實用的無線電發射器也會輻射寬帶噪聲。無意的發射器，例如個人計算機或晶閘管驅動器，產生的排放是設備主要功能的副產品。

 

      輻射發射的有用量度是電場強度，通常以伏特/米表示，V / m。對醫院EM環境的調查往往發現外部發射器（如無線電和電視桅桿）的場強小于1V / m。標準EN60601-1規定大多數設備的RFI抗擾度高達3V / m，安全關鍵設備的抗RFI抗性高達10V / m。

應當注意，在任何給定情況下，EMI傳播很可能是通過上述機制中的兩個或三個的組合，而不是由于單獨的單獨機制。

 
三、EMI的來源
醫院的典型來源包括電機，熒光燈，開關裝置和配備開關模式電源的設備。

      電外科，也稱為電烙術或手術透熱療法，是醫院中EMI的重要來源，超過1A的電流和超過4kV的EMF用于切割和凝結組織。典型頻率為500kHz，足夠高，不會給患者帶來電擊。然而，這也意味著設備會以此頻率的諧波輻射，特別是在1到10MHz之間。這種類型的設備非常善于產生EMI，它在第二次世界大戰期間被用于干擾雷達。它可以在1米處產生40-50V / m的場，使得在同一房間內使用監視器變得困難。起搏器也可能受到影響。屏蔽是不可行的，因為患者構成輻射天線的一部分。但是，通過仔細放置引線可以減少問題。

 

      SW物理治療的ISM頻率為27MHz ，它將能量沉積到溫熱的組織。RF信號通常是脈沖的，盡管幾乎沒有證據表明這對臨床有益。這通過解調產生音頻信號而產生問題，在電話上產生嗡嗡聲。附近的計算，監控和視頻設備可能會中斷。更好地屏蔽涂抹器可以減少問題。

 

      EMI的另一個來源是移動無線電發射機 - 蜂窩電話和緊急服務無線電。這些產生非常高的場強但僅在短距離內。理論上，場與天線的距離成反比，可以使用表達式7√P/ d估算，其中P是以瓦為單位的輻射功率，d是以米為單位的距離。然而，有證據表明，醫院走廊對輻射具有“指導性”影響，而且這些田地的衰退速度略微慢于此。

 

20世紀90年代的一些研究表明，各種設備都容易受到移動無線電發射機的RFI影響。幸運的是，手機的EMI不太可能超過2米。高場強不僅由手機產生，還由救護車和其他緊急車輛上的發射器產生。

 
3.4 EMI的受害者
      如果遭受足夠大的干擾，任何設備都將失效。數字電路通常更具免疫力，但當它們終這樣做時會失敗更具災難性。電路故障不一定對患者有害。監視器上的搖晃圖片可能被視為僅僅是一種麻煩，而呼吸機，輸液泵或自動除顫器的故障可能是致命的。

 

      設計用于拾取電場或磁場的設備顯然很脆弱，一個例子是配有telecoil選項或'T-switch'的組聽器。這使得輔助設備能夠從電話中獲取磁場，也可以從會議廳，教堂等中的特殊安裝的感應環中獲取磁場。不幸的是，該系統容易受到來自電機驅動器，電信電纜和計算機監視器的低頻輻射場的影響，這些輻射場未被覆蓋按EMC標準，因為它們低于150kHz。

 

生理監測設備容易受到脈沖RF的影響，可以通過放大器電路中的非線性元件進行解調。有些監護儀直接連接到患者，以檢測小的生理信號，如下表所示：

表1：小生理信號的測量值
 

測量	典型電壓
心電圖（ECG）	為1mV
腦電圖（EEG）	100μV
肌電圖（EMG）	10μV
誘發電位	1μV

眾所周知，腦電圖對EMI非常敏感，外部起搏器包含ECG傳感器，并且已被證明易受TETRA系統的17Hz脈沖率影響，用于私人無線電，目前警方和其他緊急服務部門正在采用這種方式。

主電源設備，包括呼吸機，嘛醉機和注射泵，也可能容易受到主電源的干擾。電池/電源設備采用電池供電，主電源連續充電，對電源電壓變化具有很好的免疫力，如跌落和跌落。

 

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