当万物皆须“抗干扰”,电磁兼容技术走到台前
本报记者 叶云彤
当万物互联变成现实,每一个芯片、每一根天线、每一台设备,都在电磁波中运行,如何保障它们免受电磁干扰、稳定可靠运行?日前,第十三届(2026)中国国际电磁兼容、微波、天线与安规认证测试展览会在北京举行,从测试设备到屏蔽材料、从暗室集成到整体解决方案,近百家产业链上下游企业,带着各自的答案汇聚于此。
给“中国天眼”穿上“电磁铠甲”
500米口径球面射电望远镜(FAST)被誉为“中国天眼”,是世界上口径最大、最灵敏的射电望远镜。其馈源舱内安装了覆盖频率70MHz(兆赫)至3GHz(吉赫)的多波段、多波束馈源和接收机系统,馈源舱电磁兼容设计的优劣直接决定 FAST能否达到预期设计指标。
馈源舱是 FAST的核心部件,被称为“眼珠”或“瞳孔”,用于接收和聚焦反射面收集的宇宙电磁波信号。FAST的馈源舱实现了高达160dB(分贝)的电磁屏蔽性能,为深空观测提供了纯净的电磁环境。完成这项工程的,是北方工程设计研究院有限公司。
北方工程设计研究院有限公司工作人员指着 FAST项目的展板,对前来咨询的观众介绍:“从 FAST馈源舱到近零磁环境,我们面对的都是极端指标的弱磁环境,背后是60多年的技术积淀和30多件专利的支撑。”
另一侧,近零磁环境模拟装置采用被动屏蔽与主动补偿线圈相结合的方式,可构建10nT(纳特)以下的极端弱磁环境,而地球磁场场强约为5万nT。这一项目是国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟设施”的验证样机,打破了国外对近零磁环境模拟装置设计的垄断地位。
该公司产品与服务面向航空航天、大科学工程、轨道交通、新能源汽车等领域,为复杂电磁环境下的装备安全与测试条件建设提供系统性保障,同时编制或参编了多部国家标准。
让输电线路“开口说话”
大屏幕上,输电线路的监测数据实时刷新,山火预警、覆冰告警、微风振动曲线一目了然。这是成都清蓉深瞳科技有限责任公司(下称清蓉深瞳)带来的智慧输电世界。
作为清华大学及清华四川能源互联网研究院的科技成果转化企业,清蓉深瞳专注于能源互联网领域的微型电力传感器件研制、电力装备智能化诊断及数据驱动的态势感知和故障辨识,助力能源系统全生命周期的安全运行、智能运维和绿色低碳运营。
智慧输电线路解决方案是清蓉深瞳主推的核心展品。这套方案将智能传感器、通信技术和数据分析方法整合为一体,对输电线路及其周边环境进行全面监测与分析,实时获取运行状态数据,及时发现潜在故障和隐患并发出预警。在导线侧状态评估方面将多种参数纳入同一感知体系。杆塔侧,非接触式故障识别与定位、导地线电磁耦合取能供能、杆塔倾斜与沉降在线监测,构成杆塔安全的“哨兵网络”。其中,电磁耦合取能供能是一项颇具巧思的设计——利用输电线路自身的电磁场为传感器供电,解决了杆塔侧设备长期供电的难题。
清蓉深瞳相关负责人一边演示监测数据平台,一边对观众说:“我们的传感器装在杆塔上,不需要外接电源,利用线路自身的电磁场就能持续供电。从山火探测到覆冰监测,从微风振动到杆塔倾斜,每一条输电线路都能自己‘开口说话’,把隐患消灭在发生之前。”
展台上那台四足机器人也吸引了不少目光——这是清蓉深瞳的环境三维建模四足机器人,基于通感算控一体化具身智能系统,能在未知环境中自主构建高精度三维地图,适用于道路抢险、建筑坍塌救援、地下空间勘查等人员无法进入的高危场景。
此外,智慧用电可靠性感知及用电安全解决方案也一一亮相,涵盖园区用电安全监管、配网故障快速感知定位等方向。该系列产品面向智能电网、新能源输配电、电力运维等领域,为输电线路全生命周期安全运行提供从感知层到决策层的技术支撑,助推电力行业电磁安全与智能化运维快速发展。
人造“电磁风暴”复现实验环境
展会现场,一台半人高的固态功率放大器正在运行,旁边屏幕上场强数值不断跳动,强度高达数万伏每米。这是南京纳特通信电子有限公司(下称纳特通信)用自主研发的设备“刮”出来的人造“电磁风暴”。该系列产品面向航空航天、新能源智能网联汽车等领域,为各类新研装备定型前的电磁环境效应试验提供关键测试条件。
纳特通信相关负责人介绍:“这是我们带来的宽带功率放大器相关产品,其接收机频率跨度从2kHz到100GHz,辐射功率范围覆盖1W到200GW,多项产品填补了国内空白。过去这类装备依赖进口,而现在我们做到了自主可控,产品已经出口到美国、德国、俄罗斯等数十个国家。”
值得一提的是,该公司还自主研发了高强度辐射场(HIRF)系统。这套系统基于相控阵近场体制,利用宽频段固态组件和天线阵列,通过近场合成技术,最高可合成场强达数万伏每米的强电磁环境。场强可定义、焦斑可调节、波束可扫描——测试不再是被动的“等场强”,而是主动的“造场强”。
据悉,纳特通信目前拥有专利100余件、软件著作权60余件,成为国家级专精特新企业、南京市培育独角兽及市级知识产权示范企业。
测试装备向更高功率、更高精度推进,屏蔽技术向更极端场景、更大科学工程延伸,感知方案向更智能、更融合的方向演进。创新主体的路径不同,却共同指向同一个趋势:电磁兼容行业正在从单一产品走向系统集成,从模仿跟随走向自主创新,从实验室走向更广阔的产业天地。
(编辑:刘珊 实习编辑:蔡友良)