电磁兼容

<strong>引言</strong>

本人结合自己在军队参与的电磁兼容设计工作实践，空军系统关于电子对抗进行的两次培训（雷达系统防雷、电子信息防泄露）及入司后参与706所杨继深主讲的EMC培训、701所周开基主讲的EMC培训、自己在地方电磁兼容实验室参与EMC整改的工作体验、特别是国际IEEE委员发表的关于EMC有关文章、与地方同行的交流体会，并结合公司的实验情况，对印制电路板的电磁兼容性设计进行了一下小结，希望对印制电路板的设计有所作用。

需要提醒注意的是：总结中只是提供了一些最基础的结论，对具体频率信号的走线长度计算、应考虑的谐波频率、波长、电路板级屏蔽、屏蔽体腔的设计、屏蔽体孔径的大小、数目、进出导线的处理、截止导波管直径、长度的计算及静电防护，雷电防护等知识没有进行描述。或许有些结论不一定正确，还需各位指正，本人将不胜感谢。

<strong>一、元器件布局</strong>

印刷电路板进行EMC设计时，首先要考虑布局，PCB工程师必须和结构工程师、EMC工程师一起协调进行，做到两者兼顾，才能达到事半倍。

不忘初“芯”，共筑未来——从2018年8月16日至10月20日，贸泽打造十场精品直播回馈中国客户，9月29日举办的活动为第八场直播，将为大家系统介绍电磁兼容的创新思维方式，欢迎各位工程师前来参与。

近年来，电子设计人员对电磁兼容设计的需求日益增加，其发展状况及应用也受到大家的关注，所以我们邀请到理论与设计实践于一身的资深电磁兼容技术专家 徐强华老师 为大家讲解用创新的思维方式解决电磁兼容性的问题。

<strong><font color="#FF0000">直播时间：2018年9月29日 周六 14:00~17:00</font> </strong>

<strong>培训大纲</strong>

1. 电磁兼容问题难在哪里
2. 如何考虑电磁兼容性问题
3. 为什么说，电磁兼容性问题是可以解决的
4. 解决电磁兼容性问题的一些思维方式

<strong>培训收获</strong>

1. 帮助工程师深入讲解电磁兼容疑难问题及思维法方式

2. 为从业人员提供前沿技术讲解和深入剖析，解决实际工作中遇到的技术难题，为设计水平开拓新思路

随着使用更低信号电压的现代数字设备的时钟频率迅速增高，电磁兼容性问题变得越来越重要。为了让工程师们较为全面的理解电磁兼容性方面的问题，贸泽电子将携手和军平副教授和黄敏超博士为大家解答疑问，通过自己多年研究经验向工程师们传授相关技术问题的解决方法，一起来了解一下把！

<font color="#FF0000"><strong>8月16日 • 深圳站 • 开关电源电磁兼容技术培训会</strong></font>

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随着单片机系统越来越广泛地应用于消费类电子、医疗、工业自动化、智能化仪器仪表、航空航天等各领域，单片机系统面临着电磁干扰(EMI)日益严重的威胁。电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。如果一个单片机系统符合下面三个条件，则该系统是电磁兼容的：

① 对其它系统不产生干扰;
② 对其它系统的发射不敏感;
③ 对系统本身不产生干扰。

假若干扰不能完全消除，但也要使干扰减少到最小。干扰的产生不是直接的(通过导体、公共阻抗耦合等)，就是间接的(通过串扰或辐射耦合)。电磁干扰的产生是通过导体和通过辐射，很多电磁发射源，如光照、继电器、DC电机和日光灯都可引起干扰;AC电源线、互连电缆、金属电缆和子系统的内部电路也都可能产生辐射或接收到不希望的信号。在高速单片机系统中，时钟电路通常是宽带噪声的最大产生源，这些电路可产生高达300 MHz的谐波失真，在系统中应该把它们去掉。另外，在单片机系统中，最容易受影响的是复位线、中断线和控制线。

<strong>1、干扰的耦合方式</strong>

(1) 传导性EMI

在现在产品中，电磁干扰问题越来越成为产品关注重点，也成为产品进入国外市场的重要瓶颈。由于中国长期忽略这块，以及这块的测试设备及其昂贵等众多因素，国内在这块领域中发展相对缓慢。了解这块的工程师少之又少，成为大多数工程师及国内企业研发部最为头疼的事情，它们在解决这类产品问题的时候，大多都是盲人摸象，走了很多弯路之后，才勉强把问题解决。这类经验并且具有不可复制性，在开发下面产品中依旧会面临各种问题，而且即使在解决了的产品中，留的货量不够，在批量生产的时候，随机性较大。

电磁兼容的问题真的又这么难么？今天让我们抛开事物的谜团，掌握其本质，彻底了解和掌握电磁兼容产生的原因并找到解决的方法，让工程师睡个安稳觉。众所周知，张飞老师提出的破解模拟硬件设计三大定律，第一，源、回路、阻抗；第二，电路是一个波形的整形，从无用的波形最终整形有用的波形，包括形态、相位的整形；第三，对元器件的参数、封装、鲁棒性、成本要熟知，这样才把产品设计在临界区。我们在此可以运用第一大定律源、回路、阻抗来融入到产品设计中，用第二大定律的波形测量分析来辅助我们整改电磁兼容问题，用第三大定律的元器件，封装来优化电磁兼容问题。

对于新手来说，在单片机的电路设计中可能不会很注意电路设计中电磁干扰对设计本身的输入输出的影响，但是对于一个电子工程师来说其中的厉害关系就不言而喻了，它不仅关系了单片机在控制在中的能力和准确度，还关系到企业在行业中的竞争。

对电磁干扰的设计我们主要从硬件和软件方面进行设计处理，下面就是从单片机的PCB设计到软件处理方面来介绍对电磁兼容性的处理。

<strong>一、影响EMC的因数</strong>

<strong>1.电压</strong>

电源电压越高，意味着电压振幅越大，发射就更多，而低电源电压影响敏感度。

<strong>2.频率</strong>

高频产生更多的发射，周期性信号产生更多的发射。在高频单片机系统中，当器件开关时产生电流尖峰信号;在模拟系统中，当负载电流变化时产生电流尖峰信号。

<strong>3.接地</strong>

当你选择进入电子行业成为一名电子工程师的时候，你必然也清楚：电和磁是互相关联的。每一台电子设备都不可避免的存在电磁兼容问题。因此，为了使电子设备可靠运行，必须研究电磁兼容技术。近来，电磁兼容性已由事后处理发展到预先分析、预测和设计。电磁兼容已成为现代工程设计中的重要组成部分。电磁兼容性达标认证已由一个国家范围向全球地区发展，使电磁兼容性与安全性、环境适应性处于同等重要地位。本篇硕凯电子的小编整理了一份电子工程师急需的行业技术贴，详细分析电磁兼容的设计思路。

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对于新手来说，在单片机的电路设计中可能不会很注意电路设计中电磁干扰对设计本身的输入输出的影响，但是对于一个电子工程师来说其中的厉害关系就不言而喻了，它不仅关系了单片机在控制在中的能力和准确度，还关系到企业在行业中的竞争。

对电磁干扰的设计我们主要从硬件和软件方面进行设计处理，下面就是从单片机的PCB设计到软件处理方面来介绍对电磁兼容性的处理。

<strong>一、影响EMC的因数</strong>

1.电压
电源电压越高，意味着电压振幅越大，发射就更多，而低电源电压影响敏感度。

2.频率
高频产生更多的发射，周期性信号产生更多的发射。在高频单片机系统中，当器件开关时产生电流尖峰信号;在模拟系统中，当负载电流变化时产生电流尖峰信号。

3.接地
在所有EMC题目中，主要题目是不适当的接地引起的。有三种信号接地方法：单点、多点和混合。在频率低于1MHz时，可采用单点接地方法，但不适宜高频;在高频应用中，最好采用多点接地。混合接地是低频用单点接地，而高频用多点接地的方法。地线布局是关键，高频数字电路和低电平模拟电路的接地电路尽不能混合。

4.PCB设计
适当的印刷电路板（PCB）布线对防止EMI是至关重要的。

当你选择进入电子行业成为一名电子工程师的时候，你必然也清楚：电和磁是互相关联的。每一台电子设备都不可避免的存在电磁兼容问题。因此，为了使电子设备可靠运行，必须研究电磁兼容技术。近来，电磁兼容性已由事后处理发展到预先分析、预测和设计。电磁兼容已成为现代工程设计中的重要组成部分。电磁兼容性达标认证已由一个国家范围向全球地区发展，使电磁兼容性与安全性、环境适应性处于同等重要地位。本篇硕凯电子的小编整理了一份电子工程师急需的行业技术贴，详细分析电磁兼容的设计思路。

电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。电磁干扰是对电子设备工作性能有害的电磁变化现象。电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作，甚至造成电子设备中的某些元器件损害。因此，对电子设备的电磁兼容技术要给予充分的重视。既要注意电子设备不受周围电磁干扰而能正常工作，又要注意电子设备本身不对周围其它设备产生电磁干扰，影响其它设备正常运行。