电磁兼容设计与测试pdf

1. 浅谈EMC电磁兼容设计—概念篇

EMC(Electro Magnetic Compatibility)——电磁兼容，是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中，按设计要求正常工作的能力。就世界范围来说，电磁兼容性问题已经形成一门新的学科，也是一门以电磁场理论为基础，包括信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘科学，同时也是一门实践性比较强的学科，需要产品工程师具有丰富的实践知识。

电磁兼容的中心课题是研究如何控制和消除电磁干扰，使电子设备或系统与其他设备联系在一起工作时，不导致设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。

一个设计理想的电子设备或者系统应该既不发射任何不希望的能量，又应该不受任何不希望有的能量的影响。当然，在电子设备或系统出厂前，衡量其EMC性能好坏的主要依据就是EMC测试结果。这些测试，就是衡量一个产品模拟产品在实际工作环境中发生的一些骚扰和干扰，如下图所示：

一般电子产品设计时不考虑EMC问题，就会导致EMC测试失败，以致不能通过相关法规的认证，而不能出厂销售。即使这种产品应用到实际工作环境中，也会出现一些实际问题。因此，在实际应用中，需要不断地研究出实用的方法来消除电磁干扰和骚扰。例如，工程师们根据需求设计出了效果良好的滤波电路，置于产品I/O接口的前级，可使大多数因传导而进人系统的干扰噪声消除在电路系统的人口处;设计出了隔离电路（如变压器隔离和光电隔离等）解决通过电源线、信号线和地线进人电路的传导干扰，同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰;设计出了能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量;或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。

目前，衡量一个产品的EMC的性能主要从以下两个方面来考虑。

(1）EMI (Electro Magnetic Interference)——电磁干扰性能。即处在一定环境中的设备或系统正常运行时，不应产生超过相应标准所要求的电磁能量干扰。这样的电磁干扰有：

从电源线传导出来的电磁骚扰;

从信号线、控制线传导出来的骚扰;

从产品壳体（包括产品中的所有电缆）辐射出来的骚扰;

从电源端口传导出来的谐波电流（Harmonic);

电源端口产生的电压波动和闪烁（Fluctuation and Flicker)。

（2）EMS Electro Magnetic Susceptibility)—电磁抗扰度性能。即处在一定环境中的设备或系统正常运行时，设备或系统能承受各种类型的电磁能量干扰。这种电磁能量干扰主要有：

静电放电（ESD）;

电源端口的电快速瞬变脉冲群;

信号线、控制线端口的电快速瞬变脉冲群;

电源端口的浪涌和雷击;

信号线、控制线端口的浪涌和雷击;

从空间传递给产品壳体的电磁辐射;

电源端口传入的传导干扰;

电源端口的电压跌落与中断。

EMC 设计则是在产品设计过程中，利用一定的设计技巧和额外的技术手段提高产品的EMC性能（包括产品的抗干扰能力和产品的抗骚扰水平)，并能在一定环境中按照产品的设计期望正常运行。为了衡量到达实际应用环境前产品的EMC性能，则需要进行EMC测试。对应于以上产品各项EMC指标，EMC测试通常也有如下两个方面。

(1）EMI电磁干扰测试

电源线传导骚扰（CE)测试;

信号、控制线传导骚扰（CE）测试;

辐射骚扰（RE）测试;

谐波电流（Harmonic）测试;

电压波动和闪烁（Fluctuation and Flicker）测试。

(2）EMS电磁抗扰度测试

静电放电（ESD)抗扰度测试;

电源端口的电快速瞬变脉冲群（EFT/B)抗扰度测试;

信号线、控制线的电快速瞬变脉冲群（EFT/B）抗扰度测试;

电源端口的浪涌（SURGE)和雷击测试;

信号线、控制线的浪涌（SURGE）和雷击测试;

壳体辐射抗扰度（RS)测试;

电源端口的传导抗扰度（CS)）测试;

信号线、控制线的传导抗扰度（CS)测试;

电源端口的电压跌落与中断测试（DIP)。

在电子产品的设计中，为获得良好的EMC性能和成本比，对产品进行EMC设计是重要的。

电子产品的EMC性能是设计赋予的。测试仅仅是将电子产品固有的EMC性能用某种定量的方法表征出来。对于企业规范化EMC设计来讲可按照以下3步实现。

第1步：应在研发前期考虑EMC设计。

如果产品设计前期不考虑EMC问题，仅寄希望于测试阶段解决（表现为通过整改来解决设计成型产品的EMC问题，这样大量的人力和物力都投入在后期的测试/验证、整改阶段)。那么，即使产品整改成功，大多情况下还是会由于整改涉及电路原理、PCB设计、结构模具的变更，导致研发费用大大增加，周期大大延长。

只有在前期产品设计过程中考虑与预测EMC问题，把 EMC变成一种可控的设计技术，并行和同步于产品功能设计的过程，才能一次性地把产品设计好。

第2步：通过设计提高电子产品的EMC性能，绝对不是企业内 EMC专家一个人所赋予的，因为EMC绝对不可能脱离产品硬件、结构等实物而存在。

因此，要使设计的电子产品一次取得良好的EMC性能，就需要提高产品设计工程师的EMC经验与意识问题。如硬件工程师，除了原先必须掌握的电路设计知识外，还应该掌握EMI和EMS抗干扰设计的基本知识;PCB设计工程师需要掌握相应的器件布局、层叠设计、高速布线方面的EMC设计知识;结构工程师也需要了解产品结构的屏蔽等方面的设计知识。

因为这些共同参与产品设计的工程师，要去实现EMC专家在产品设计过程中所提出的意见，就要理解、领会EMC专家所提出的建议的奥秘，并与各自领域的设计特点相结合，将所有EMC问题的萌芽消灭在产品设计阶段。只有所有参与产品设计的开发人员共同提高EMC素质，才能设计出具有高性能EMC的电子产品。

第3步：企业要自己建立一套规范的EMC设计体系和设计分析方法。

企业要自己建立一套规范的EMC设计体系和设计分析方法，即在研发流程中融入EMC设计分析及风险评估的过程，在产品设计的各个阶段进行EMC的评估和分析控制，把可能出现的EMC问题在研发前期进行考虑，并预测EMC测试的失败风险。

针对可能出现的EMC问题进行前期充分考虑，并找到解决方案，从而确保产品设计结束后能够一次性通过测试与认证。当然，这对于企业来讲，也将减少不必要的人力及研发成本，缩短产品上市周期。

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3. 什么是电磁兼容设计

理论研究上的电磁兼容设计就是如何让同一个环境中所有的电子设备既不干扰其他电子设备，也不被其他电子设备所干扰，所有的电子设备各行其是。
工程实践中的电磁兼容设计就是在合理成本之下如何让同一个环境中所有的电子设备既不干扰其他电子设备，也不被其他电子设备所干扰，所有的电子设备各行其是。

4. 电磁兼容方向博士的职业前景

我现在从事的工作就是电磁兼容设计与检测,在一家大型单位,工作刚刚一年,不过只是个本科,都说这行干好了年薪可以很高,但是我各人感觉技术含量不是很高,你研究的方向又太深远,一般的公司只要求我们设计修改的电路板(包括机构修改)之后满足规定的电磁兼容标准,而你目前做的是电子设备抗电磁干扰能力的检测方法研究,一般的我们的测试方法都是照着法规的规定来的,你找找国内的电磁兼容指定的机构吧,或许他们用的着博士,我同事最多是硕士.我个人感觉你如果能够熟练的绘制电路并在设计最初阶段解决常见EMI问题那就是最高的技术研发了,更高端的研发岗位没有了,但是这工作博士那么高的学历来做还是有点屈才.再有个就业去向就是第三方认证单位,他们需要工程师熟悉各种测试法规,以及相关的理论知识,不过你还是要屈才了.

5. 电磁兼容测试的内容

在测试仪器方面，以频谱分析仪为核心的自动检测系统，可以快捷、准确地提供EMC有关参数。新型的EMC扫描仪与频谱仪相结合，实现了电磁辐射的可视化。可对系统的单个元器件，PCB板、整机与电缆等进行全方位的三维测试，显示真实的电磁辐射状况。
EMC测试必须依据EMC标准和规范给出的测试方法进行，并以标准规定的极限值作为判据。对于预相容测试，尽管不可能保证产品通过所有项目的标准测试，但至少可以消除绝大部分的电磁干扰，从而提高产品的可信度。而且能够指出你如何改进设计、抑制EMI发射。
电磁兼容测试标准主要有：民品gb17626系列；军品GJB151A/GJB152A。
民品测试项目有电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、浪涌(冲击)抗扰度试验、电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验、静电放电抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验、传到电压和辐射场强。军品测试有CE101、CE102、CS106、CS114、CS116、RE102等。而且各行业有各行业的电磁兼容标准，不同的标准测试项目不一样，当然测试要求和测试布置等都不一样。虽然军民品测试项目不一样，但测试原理基本一致。它包括电磁干扰和电磁敏感度两部分，电磁干扰测试是测量被测设备在正常工作状态下产生并向外发射的电磁波信号的大小来反应对周围电子设备干扰的强弱。电磁敏感度测试是测量被测设备对电磁骚扰的抗干扰的能力强弱。电磁干扰主要包括辐射发射和传导发射。
由于筹建 电磁兼容测试实验室需要巨额投入，目前国内的大型电磁兼容测试实验室主要有：中国航天科工集团第二研究院203所 苏州电器科学研究所 苏州电器科学研究院股份有限公司 北京有仪表所的测量控制设备及系统实验室和四所（军/民品资质都有），广州市广州五所（军/民品资质都有），中国船舶工业电磁兼容性检测中心（军/民品资质都有）；汽车行业的电磁兼容测试实验室主要是长春一汽电磁兼容测试中心。

6. 电磁兼容的电磁兼容

电磁兼容（EMC)分为电磁干扰（EMI）与电磁耐受(EMS），所有电子产品均须符合电磁兼容的一般规定。
电磁兼容问题在电子、电机、信息、通信等各类产品不断运用高新科技推陈出新之下，除了使用者要求通信质量外，同时也在各国政府积极制定相关规范进行管制之下，更突显出电磁兼容相关问题的重要性与紧迫性。例如，欧洲已加强对进口产品执行后市场检测，造成了许多卡关现象发生。
直到目前为止，确定一个产品会不会影响另一个产品功能的技术仍不是一门精确的科学，且由于产品组合太过复杂，认证机构不可能针对每一种产品组合都进行检测，因而相关主管机关莫不采取从严把关的态度。图1是国际无线电干扰特别委员会（CISPR）针对每个国家所发射的电磁干扰所制定的标准。CISPR是国际电工委员会（IEC）的特别委员会。
作为全球两大电子产品消费市场，美国和欧洲的认证标准不太一样，简略而言，美国仅要求电磁干扰，而欧洲则还要求符合电磁耐受的规定。
美国FCC标准认证严苛
当电流通过电路时，会产生电磁场。这个电磁场从设备电路向外发射，其强度取决于电流的频率与大小。任何电子电路所需功能以外的多余副产品都被称为电磁干扰。
目前市面上各种先进电子产品的电磁干扰大多来自高频率的数字信号，信号频率越高，产生的电磁干扰就越多。由于美国联邦通信委员会（FCC）与其它监管机关严格规定每个电子产品的电磁干扰上限，以确保电子产品不会互相干扰，因此上述情况将会产生严重问题，只要产品想销往美国，就必须符合FCC制订的电磁干扰认证标准。
在美国境内销售电子产品，FCC要求必须经过在电磁干扰范围的特定环境下测量其电磁干扰。这些产品在特定的频率波段中，必须让其电磁辐射远低于特定值。
FCC提供了两种等级的辐射层级：A等级与B等级（表2）。A等级的产品是适用于商业、工业与工作环境的数码产品，而非消费者日常或在家使用的产品；B等级的数码产品则不仅适合家用，也可在其它环境下使用。大致来说，B等级的标准较A等级更为严苛。
表1FCC针对A等级与B等级的规定

表1列出内容，规定A等级产品的电压层级为10米，B等级电压层级为3米。假设待测物（DUT)超过这些限度，则多余能量必须降至表2所列出的限度以下。如果电磁干扰能量只是刚好低于规定限度是非常危险的，因为这些能量会由于制造过程与环境的改变稍微提高。特别指出的是，在第五谐波上降低过量的特定干扰频率是件十分困难的事情，如果企业强行将安全限度提升至4dB，则将使问题更加严重。
通过FCC认证需要注意的十个问题
专家总结，通过FCC认证失败通常是以下十个方面的因素造成的：
在初期设计阶段就忽略或低估了FCC的要求；
选择速度最快零组件与最高频率速率；
使用单一或双层机板，而不是选用多层印刷电路板(PCB)机板；
在频率布线上，没有考虑到辐射问题；
没有使用足够的旁路电容；
使用无屏蔽的缆线；
使用塑料连接器；
没有在缆线设计上使用陶铁磁体；
没有整合电路滤波器；
没有适当地屏蔽机架。
欧洲ESTI标准要求同时符合电磁干扰与电磁耐受
欧洲方面，有关电信产品的电磁兼容规定可参考欧洲电信标准协会（ETSI)公告的文件。ETSI是一个负责制定欧洲电信标准的非营利组织，其所制定的标准被很多国家所参考采用，例如中国。
ETSI所公告的文件中有关电磁兼容的一般规定为EN301489一1，内容除电磁干扰的规定外,还有电磁耐受的规定，主要是检测产品在各种电磁干扰环境下能否正常工作。测试内容包括：
辐射耐受性测试（):主要为仿真无线电波、电台信号对产品的影响；
静电测试（ElectrostatieDiseharge):主要为模拟人体所带静电或手持工具对产品的影响；
电性快速瞬时干扰耐受测试任（FastTransients,commONMode):本试验目的为验证产品的电源线，信号线（控制线）遭受重复出现的快速瞬时脉冲时的耐受程度；
电磁传导耐受测试（RadioFrequency,commonMode):本试验为验证产品对射频产生器通过电源线传导的噪声耐受程度；
电压瞬断变异耐受测试（VoltageDIPsandInteruptions):本试验为验证产品通过电源线仿真电压变化的耐受程度；
雷击耐受性测试（Surges):本试验为针对产品在操作状态下，电源线或通信端口承受开关或雷击瞬时过电压/电流突波的耐受程度。

7. emc方面有哪些经典的书籍

Electromagnetic Compatibility Engineering；

emc for functional safety；

EMC_for_Proct_Designers__Fourth_Edition；

EMC电磁兼容设计与测试案例分析(第二版)；

电磁干扰排查及故障解决的电磁兼容技术；

电磁兼容和印刷电路板-理论、设计和布线；

电子产品设计EMC风险评估；

电磁兼容导论_美.克雷通。

8. 电磁兼容测试问题

一、前言

自从麦克斯韦建立电磁理论、赫芝发现电磁波百余年来，电磁能得到了充分的利用。尤其在科学发达的今天，广播、电视、通信、导航、雷达、遥测遥控及计算机等领域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物质财富，特别是信息、网络技术的爆炸性发展，使世界的对话距离和时间骤然缩短，世界的面貌焕然一新，地球村的梦想将成为现实。然而，伴随电磁能的利用，也带来了电磁干扰的产生。元用的电磁场，通过辐射和传导的途径，以场和电流(电压)的形式，侵人工作着的敏感的电子设备，使其无法正常工作。而且，如同生态环境污染一样，随着科学技术的发展.电磁环境的污染也越来越严重。它不仅对电子产品的安全与可靠性产生危害，还会对人类及生态产生不良影响。当然，这种污染不会滞留和积累电磁能量，一旦电磁骚扰源停止工作，干扰也即消失。

电磁环境的不断恶化，引起了世界各工业发达国家的重视，特别是二十世纪七十年代以来，进行了大量的理论研究及实验工作。进而提出了如何使电子设备或系统在其所处的电磁环境中，能够正常的运衍，而对在该环境中工作的其它设备或系统也不引人不能承受的电磁干扰的新课题。这就是所谓的电磁兼容。

电磁兼容学是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。作为边缘技术，它以电气和元线电技术的基本理论为基础，并涉及许多新的技术领域，如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术、以及新材料等等。电磁兼容技术研究的范围很广，儿乎所有现代化工业领域，如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。研究的热点内容主要有：

电磁干扰源的特性及其传输特性；
电磁干扰的危害效应；
电磁干扰的抑制技术；
电磁频谱的利用和管理；
电磁兼容性标准与规范；
电磁兼容性的测量与试验技术；
电磁泄漏与静电放电等。

电磁兼容学又是技术与管理并重的实用工程学。开展这样的工程，需要投入大量的人力和财力。国际标准化组织已经和正在制定EMC的有关标准和规范。我国在这方面的起步虽然较晚，但发展很快。随着市场经济的发展，我国要参与世界技术市场的竞争，进出口的电子产品都必须通过EMC检验。因此，我国政府和相关部门越来越关注EMC问题，不断制定了有关的强制性贯彻标准。各部门和军兵种也都开始研究并建立了不同规模的EMC实验室和检测中心。各种形式的技术研讨和交流，促进了EMC技术的普及、推广和应用。我国98年已立法强制对六类进口电子产品(计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响)及通信终端产品施行EMC检测。99年国家质量监督局发布了《EMC认证管理办法》。我国电子技术标准化研究所EMC测试实验室被美国联邦通信委员会通过了FCC认可。从2000年2月16日起，出口美国的信息技术设备和发射及接收设备，由该实验室出具的数据将被美国直接接受。目前，国内也正在审定和验收正式的EMC认证机构和实验室。

产品的EMC检测是实现电磁兼容不可缺少的技术手段，强制贯彻电磁兼容标准，则是保证产品质量和提高市场竞争力的先决条件。

二、电磁兼容基本概念

关于EMC的有关概念、定义和术语，在1995年颁布的国家标准GB/T4365“电磁兼容术语”中有详细的阐述。这里仅就几个主要概念作一些辅助说明。

1.电磁环境(Electromagnetic Environment)
指存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
给定场所即空间。所有电磁现象包括全部时间与全部频谱。

2.电磁兼容性(Electmmagnetic Compatibiiity-EMC)

设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
对于EMC这一概念，作为一门学科，可译为“电磁兼容”，而作为一个设备或系统的电磁兼容能力，可称为“电磁兼容性”。
由定义可以看出，EMC包括两个方面的含义，即设备或系统产生的电磁发射，不致影响其它设备或系统的功能；而本设备或系统的抗干扰能力，又足以使本设备或系统的功能不受其它干扰的影响。这就又引出了另外两个概念――电磁干扰和电磁敏感度。

3.电磁干扰(Electromagnetic Interference-EMI)
电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
所谓电磁骚扰(Electmmagnetic Disturbance)是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或元生命物质产生损害作用的电磁现象。它可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化，它可能引起设备或系统降级或损害，但不一定会形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引起的后果。电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的。通常称作干扰的三要素。
根据干扰传播的途径，电磁干扰可分为辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰(Radiated Interference)是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。但不是任何装置都能辐射电磁波的。
传导干扰(Concted Interference)是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。

4.电磁敏感度(Electmmagnetic SuseeptibilkrEMS)
在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。敏感度高，抗扰度低。其实二者是一个问题的两个方面，即从不同角度反映装置、设备或系统的抗干扰能力。以电平来表示，敏感度电平(刚刚开始出现性能降低时的电平)越小，说明敏感度越高，抗扰度就越低；而抗扰度电平越高，说明抗扰度也越高，敏感度就越低。
电磁敏感度也分为辐射敏感度和传导敏感度。

三、电磁干扰的危害
人们常说的射频干扰(Radio Frequency Interference-RFI)是指元线电广播范围的干扰。1934年在巴黎举行的国际无线电干扰特别委员会(CISPR)，就是第一次开始对电磁干扰及其控制技术的世界性有组织的研究。在人类进入信息化社会的今天，电磁波作为一种资源已在OHz~400GHz宽频范围内，广泛地用于信息技术产品中，如汽车、通信、计算机、家电等产品，大量地拥人社会和家庭。伴之而来的电磁干扰也就从甚低频到微波波段，无孔不入地辐射或传导至运行中的子设备或系统以及周围的环境。给设备或系统以及生态带来各种各样的危害。现就几个领域的电磁骚扰现象作简要介绍。

(一)信息技术设备的电磁干扰不容忽视
信息技术设备(Informatbn Technohgy Equipmem-ITE)是指用于以下目的的设备：
接收来自外部源的数据(如通过键盘、数据线输入)；
对接收到的数据进行某些处理；
提供数据输出。
过去，人们往往认为，计算机是以逻辑为特征的数字系统，受自身和外来电磁干扰影响不会很大。尽管在系统设计和工程实现中，也自觉或不自觉地进行着防止和消除各种干扰的工作，然而，提到掌握和运用EMC技术上来认识和研究，其意识性还欠缺。然而，随着微电子技术的发展，计算机己朝高速度、高灵敏度、高集成和多功能方向发展，系统已是含有多种元器件和许多分系统的低压传输信息的复杂设备。高速和高密，会使系统的辐射加重，低压、高灵敏度会使系统的抗扰度降低。因此，由于电磁环境的干扰和系统内部的相互窜扰，严重地威胁着计算机和数字系统工作的稳定性、可靠性和安全性。如兼容机经常出现死机的现象就是典型一例。

(二)信息技术设备的电磁泄揭威胁着信息安全
计算机的键盘、显示屏等都会使信息辐射泄漏出去。如果泄漏的是有用信息，一旦被敌方截获，将会造成巨大损失。美国是最早利用电磁辐射泄漏获取情报和重视防信息泄漏的国家。美国曾有人在纽约做过试验，将辐射信号截获设备“数据扫描器”装在汽车上，从曼哈顿南端的贝特利公园，沿华尔街缓行，对沿途的海关大楼、联邦储备银行、世界贸易中心、市政厅、警察总局、纽约电话局以及联合国总部等单位正在工作的计算机进行辐射信号监测。惊奇地发现，纽约是一个巨大的信息库。如果截获者，对其有兴趣，便可通过放大、特征提取、解密、解码等技术或信息处理等，获得有用的情报。据资料介绍，当今的截获技术相当先进，可在1公里之内，获取清晰的屏幕图像。在通信方面，则往往是以传导波的方式泄漏和截获。因为，通信领域的信号传播方式主要是电缆、光缆和无线电波。所以，网络时代，传导形式的泄密更加严重。美国曾在20世纪70年代，一个潜水员在前苏联领海纵深内部的鄂霍次克海120米深的海底军事通信电缆上安装了一个6米长的窃听设备，它大量记录了所有经过电缆的通信信号。由于没有采取任何加密措施，而使大量军事通信情报轻易地落在了美国人手中。美国在信息泄漏的制技术方面也很高明。美国国家安全局和美国国防部从二十世纪六十年代就开始研究制定和逐步完善的防电磁泄漏标准，就是用于计算机及信息设备防信息泄漏的研究被称作Tempest技术。IBM开发的Tempest个人计算机、打印机、显示器等产品.就有明显的市场竞争力。在网络时代，信息泄漏被认为是对网络安全的最大威胁。所以，防信息泄漏已不再只是对军事领域才有意义，而在经济领域及各行各业都应引起足够的重视了。

(三)机载系统的EMI现象
我们都知道，在飞机上不允许使用笔记本电脑、手机和听CD片等。其原因就在于避免这些设备产生电磁骚扰。一旦电磁骚扰通过飞机上的电缆线藕合到机上的敏感设备，就可能形成干扰，使设备工作不稳，甚至失控。如果这些骚扰通过机舱的窗户向外辐射，使空间的电磁环境更加复杂，而机身上有大量的传感器和数十付天线，就会因干扰而增加飞机偏离航线或造成其它事故的可能性。本来飞机设计对电磁兼容性，尤其是抗扰性的要求就是非常高的。
现代交通工具越来越多的依赖于电子系统。对车载接收、监控和定位等电子控制系统来说，如果电磁抗扰度不够，就很容易受空间电磁环境干扰而不能正常工作，甚至失控造成事故。如气囊的保护失灵、定位错误等。铁路道岔的信号自动控制，如果因电磁干扰造成误控，将会给列车的行驶带来不堪设想的灾难。

(四)微波领域的电磁干扰
卫星地面站和雷达装置都会受到诸如：特高频波段的电视信号、核电信号等干扰。如美国正在研制的新一代大功率徽波武器，其频率在l~100GHz范围，可想，强的微波辐射将会给电子设备或系统以及生物带来多么严重的破坏和杀伤。
移动电话正在我国蓬勃发展，可是它所产生的电磁干扰给持手机的人们带来许多困扰和惊恐。目前，国家尚无关于移动电话的电磁辐射卫生标准，也无手机电磁辐射测试方法的标准.但据有关部门的初步检测和分析，认为手机的电磁辐射为点频微波辐波。手机在使用过程中，其电磁辐射以手机与基站(网)取得联系时最大，第一声铃响后，辐射逐渐减小。所以，在手机接通后的最初几秒之内，最好不要马上将手机贴耳接听。因为人的大脑和眼睛对辐射是比较敏感的，以免造成伤害。当然，在通话过程中，声调的高低、声音的大小和快慢也会使辐射有所不同。另外，手机的类型不同，天线的内置或外置，其辐射都会有些差别。

(五)EMI对医疗卫生设备或系统的危害
当今，许多医疗设备都采用了先进的电子和信息技术。这些设备的抗扰度如何，直接关系到人们的生命安危。如心脏起膊器，往往就会受到来自计算机、手机等的电磁干扰，使其功能发生变化。据说，一付由生物电控制的假肢，在高压线下受到电磁干扰后人仰车翻。所以医疗设备的电磁兼容性设计尤为重要，医疗单位的电磁环境值得关注。
另外，雷电和静电放电的危害，也属电磁危害范畴，其危害的严重性是人们多有体会和认识的。

四、坚持电磁兼容设计，确保产品质量
EMC学科的建立和一系列电磁兼容标准的制定，为我们从理论与实践的结合上实现产品或系统的电磁兼容提供了指导。
EMC设计的目标是通过EMC测试和认证。
EMC设计的最终目的是为了使我们的设备或系统能在预定的电磁环境中正常、稳定的工作，并对该电磁环境中的任何事物不构成电磁骚扰，即实现电磁兼容。
EMC设计涉及的内容很多。从原理上讲，要研究
干扰的三要素(干扰源、干扰的藕合通道和接收器)和
抑制干扰措施等。从技术来说，主要是如何运用滤波、
接地和屏蔽三大技术。

电磁兼容设计的基本原则和方法，首先是根据产品设计对EMC提出的要求和相应的指标，然后，依据电磁兼容的有关标准和规范，将设计产品的电磁兼容性指标要求分解成元器件级、电路级、模块级和产品级的指标要求，再按照各级要实现的功能要求，逐级分层次的进行设计。

电磁兼容性设计应考虑的问题很多，但从根据上讲，就是如何提高设备的抗扰度和防止电磁泄漏。通常采取的措施，一方面设备或系统本身应选用互相干扰最小的设备、电路和部件，并进行合理的布局。再就是通过接地、屏蔽及滤波技术，抑制与隔离电磁骚扰。对不同的设备或系统有不同的设计方法和措施。下面具体谈点粗浅认识。

(一)元器件的选择和电路的分析是EMC设计的基础
以计算机为例.它是以数字电路为主，以低电平传输信号的设备。所用的数字集成电路既是干扰源，又是干扰的敏感器件，以存储器为代表的MOS器件就是一个典型例子。存储器瞬间工作时能产生很大电流，加之工作频率可达百兆以上，因而易产生窜扰，造成误动作或通过公共阻抗干扰其它电路。但另一方面，MOS器件本身的抗扰性又很差。数字电路传送脉冲信号，产生的辐射频率范围很宽，如时钟产生器、高速逻辑电路等都会产生高频干扰和电磁泄漏，同时也会受通信、电视等频段的电磁骚扰。因此，在设计时要考虑选用抗干扰器件，合理确定指标和运用接地、屏蔽等技术。

(二)电珠系统的电磁兼容性设计
无论是信息技术设备还是无线电电子、电气产品都要有电源供电。电源有外电源和内电源，电源是典型的也是危害严重的电磁干扰源。如电网的冲击，尖峰电压可高达千伏以上，会给设备或系统带来毁灭性的破坏。另外，电源干线是多种干扰信号侵人设备的途径。因此，电源系统，特别是开关电源的EMC设计是部件级设计的重要环节。其措施多种多样，诸如供电电缆直接从电网总闸引出，电网引出的交流经稳压、低通滤波、电源变压器绕组间的隔离、屏蔽以及浪涌抑制和过压过流保护等。

(三)接地系统的抗干扰设计
良好的接地可以保护设备或系统的正常操作以及人身安全。可以消除各种电磁干扰和雷击等。所以接地设计是非常重要的，但也是难度较大的课题。地线的种类很多，有逻辑地、信号地、屏蔽地、保护地等。接地的方式也可分单点接地、多点接地、混合接地和悬浮地等。理想的接地面应为零电位，各接地点之间无电位差。但实际上，任何“地”或接地线都有电阻。当有电流通过时，就会产生压降，使地线上的电位不为零，两个接地点之间就会存在地电压。当电路多点接地，井有信号联系时，就将构成地环路干扰电压。因此，接地技术十分讲究，如信号接地与电源接地要分开，复杂电路采用多点接地和公共地等。

(四)印制电路板的EMC设计
元器件、电路和地线引起的骚扰都会在印制电路板上反映出来。因此，印制电路板的EMC工程设计非常关键。印制电路板的布线要合理，如采用多层板，电源线与地线靠近，时钟线、信号线与地线的臣离要近等，以减少电路工作时引起内部噪声。严格执行印制电路板的工艺标准和规范，模拟和数字电路分层布局，以达到板上各电路之间的相互兼容。

另外，值得注意的是在进行EMC设计时，一定不能忽略对静电放电(ESD)的防护。ESD防护的关键，一是防止静电核的产生和积累，再就是阻隔ESD效应的发生。阻止披电的方法和措施很多，这里不做赘述。

五、掌握并运用EMC测试技术
EMC设计与EMC测试是相辅相成的。EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发现可能存在的电磁干扰，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。否则，当产品定型或系统建成后再发现不兼容的题，则需在人力、物力上花很大的代价去修改设计或采用补救的措施。然而，往往难以彻底的解决问题，而给系统的使用带来许多麻烦。

EMC测试包括测试方法、测量仪器和试验场所，测试方法以各类标准为依据，测量仪器以频域为基础，试验场地是进行EMC测试的先决条件，也是衡量EMC工作水平的重要因素。EMC检测受场地的影响很大，尤其以电磁辐射发射、辐射接收与辐射敏感度的测试对场地的要求最为严格。目前，国内外常用的试验场地有：开阔场、半电波暗室、屏蔽室和横电磁波小室等。

作为EMC测试的实验室大体有两种类型：一种是经过EMC权威机构审定和质量体系认证而且具有法定测试资格的综合性设计与测试实验室。或称检测中心。它包括有进行传导干扰、传导敏感度及静电放电敏感度测试的屏蔽室，有进行辐射敏感度测试的消声屏蔽室，有用来进行辐射发射测试的开阔场地和配备齐全的测试与控制仪器设备。要建立这样一套完善的实验室需投入几百万甚至数千万元人民币。目前，国内已有数家已建成或正在投资兴建。

另一种类型就是根据本单位的实际需要和经费情况而建立的具有一定测试功能的EMC实验室。比起大型的综合实验室，这类测试实验室规模小，造价低。主要适用于预相容测试和EMC评估。也就是为了使产品在最后进行EMC认证之前，具有自测试和评估的手段。如有不足，还可充分利用社会成果，内外合作，相互比对和交流，以达节约开支，改进设计，不断提高产品的电磁兼容性之目的。

在测试仪器方面，以频谱分析仪为核心的自动检测系统，可以快捷、准确地提供EMC有关参数。新型的EMC扫描仪与频谱仪相结合，实现了电磁辐射的可视化。可对系统的单个元器件，PCB板、整机与电缆等进行全方位的三维测试，显示真实的电磁辐射状况。

EMC测试必须依据EMC标准和规范给出的测试方法进行，并以标准规定的极限值作为判据。对于预相容测试，尽管不可能保证产品通过所有项目的标准测试，但至少可以消除绝大部分的电磁干扰，从而提高产品的可信度。而且能够指出你如何改进设计、抑制EMI发射。

六、结束语
EMC作为一门多学科的高新技术，以其在质量保证体系中的重要作用而逐渐被人们所认识。坚持电磁兼容性设计，提高贯彻EMC标准的意识性。消除电磁干扰，实现电磁兼容，从根本上提高产品的质量与可靠性。

引自：http://forum.ilighting.net/viewthread.php?tid=27129

电磁兼容设计的一般准则(ZT)
引自：http://hi..com/hui%D0%A1%CE%BA/blog/item/2bc7d34410e02e3986947351.html

9. 什么是电磁兼容及抑制电磁干扰的有效方法

电磁兼容(EMC)的基本含义是，保证电子设备在共同的电磁环境中执行各自功能的共存状态而互不干扰。电子产品的电磁兼容设计，就是在电子产品设计时，设法抑制(消除)电磁干扰，提高电子产品在电磁环境中的工作稳定性和可靠性。

抑制(消除)电磁干扰主要有接地、屏蔽和滤波三种方法，三种方法各具特色，也相互关联。

1) 接地。在电磁兼容设计时，接地是十分重要的环节。良好的接地可以消除各种噪声的产生，减小电磁干扰的作用，降低对屏蔽和滤波的要求。常用的接地方法有浮地、单点接地和多点接地三种。采用浮地的的方法，不仅可以将电路或设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来，而且还可以使不同电位的电路之间的配合变得容易，它的主要优点是抗干扰性能好。单点接地的方法在低频条件下效果最好，多点接地的方法则在高频条件下有较佳表现。与单点接地相比，多点接地的主要优点是接线比较简单，而且在接地线上出现高频驻波的现象也明显减少。但多点接地系统中的众多地线回路对线路的维护提出了更高的要求。因为设备本身的腐蚀、冲击振动和温度变化等因素，都会使接地系统出现高阻抗，使其接地效果变差。

为了回避单点接地和多点接地的缺点，充分发挥各自的优点，在实际设计时，通常采用混合接地方式。所谓混合接地，就是对电子系统的各部分工作情况作一分析，只将那些需要就近接地的点直接(或需要高频接地的点通过旁路电容)与地平面相连，而其余各点采用单点接地的办法。

2) 屏蔽。屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰(即辐射电磁干扰) 。采用屏蔽的目的有两个：一是限制辐射电磁能量越出某一区域；二是防止外来的辐射电磁能量进入某一区域。屏蔽按其机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。在电源设计时，主要是采用全密封的金属外壳封装来实现屏蔽，达到抑制辐射电磁干扰的目的。

3) 滤波。滤波能有效地抑制通过载流导体传
播的电磁干扰(即传导电磁干扰) 。采用滤波的目的有两个：一是限制传导电能通过载流导体越出某一区域；二是防止外来的传导电能通过载流导体进入某一区域。

传导电磁干扰分为差模干扰和共模干扰两种。在实际工作中，抑制DC/ DC 电源传导电磁干扰通过载流导体转播，主要是采取在电源的输入端和输出端设置差模共模滤波器。例如，安插在电源线与电子设备之间的电源线滤波器就是抑制电源线传导电磁干扰的重要手段，它对提高电子设备在电磁环境中运行的可靠性(电磁兼容性)有着重要作用。