定義

一部接收機(jī)（裝置，設(shè)備，系統(tǒng)）能在電磁環(huán)境中正常工作，且不對該環(huán)境中其它設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生不能承受的電磁干擾。

電磁兼容性

1. 不對其它系統(tǒng)產(chǎn)生干擾
2. 對其它系統(tǒng)的輻射不敏感
3. 不對自身產(chǎn)生干擾
   電磁干擾三要素： 干擾源，耦合途徑（耦合通道），受擾設(shè)備（受感器）

電磁兼容的兩個方面：

• EMI 電磁干擾：發(fā)射量有一個上限值{低頻超標(biāo)：往往由差模形成， 高頻超標(biāo)：往往由共模形成}
• EMS 電磁敏感性：靜電放電的測量
  EMC = EMI + EMS
  耦合：設(shè)備或電路之間的“電磁”聯(lián)系，包括把電磁能量從一個設(shè)備（電路）傳到另一個設(shè)備（電路）的含義。

電磁干擾耦合途徑：

1. 傳導(dǎo)性耦合：通過導(dǎo)體或傳輸線的引導(dǎo)來傳輸
2. 輻射性耦合：通過空間方式來傳輸

電路性耦合

電容性耦合、電感性耦合、低頻耦合、高頻線間耦合
電路性耦合傳導(dǎo)的基本原理：電路性傳導(dǎo)耦合即共阻抗耦合，當(dāng)兩個電路回路的電流流經(jīng)一個公共阻抗時，就會產(chǎn)生共阻抗耦合。

1. 電路性傳導(dǎo)耦合往往由導(dǎo)線（車體設(shè)計時視為0阻抗，而考慮射頻EMI時，卻存在阻抗，更為隱蔽就更值得注意）本身的阻抗所引起。
2. 電路性傳導(dǎo)耦合的量級可依據(jù)基爾霍夫定律對電路分析獲得。
3. 電路直接相關(guān)

低頻線間耦合——電容性耦合

除了共阻抗所產(chǎn)生的電路耦合之外，由于相鄰電路導(dǎo)線中的電容、互感等也會構(gòu)成另外一類傳導(dǎo)性的耦合途徑。分為兩種情況：

• 頻率較低時，線長<<λ時，傳輸線視為滿足集總參數(shù)的方法。即：分別談?wù)撈潆娙蓠詈吓c電感耦合。
• 頻率較高時，采用分布參數(shù)理論來分布傳輸線的干擾耦合。

電場耦合

若其中一個導(dǎo)體上的電荷變化 → 電場的分布變化 → 其它導(dǎo)體上（電流）變化。
這種聯(lián)系叫做電場耦合

電容性耦合

所謂電容性耦合就是分析由于導(dǎo)線間電容形成的電路性耦合。
實質(zhì)是電場的耦合，減小措施：

1. 減小源的頻率
2. 增大回路阻抗
3. 增大自身電容（離地面更近）
4. 減小線間電容C??（增大線間距）
   為了減小電路間的電容性耦合，最有效的辦法就是減小線間電容，具體措施就是增大線間距，這一類在高低電平或強弱設(shè)備互連線的設(shè)計中應(yīng)特別注意。

低頻線間耦合——電感性耦合

電感性耦合的本質(zhì)是磁場耦合（存在一定回路），減少措施：

1. 降低源頻率
2. 增大回路距離
3. 最好是切斷回路（不可實現(xiàn)），只可減小回路面積（離地面更近）
   2、3 都是改變回路互感
   法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象：如果在磁場中有一個由導(dǎo)線構(gòu)成的閉合回路l，則當(dāng)穿過由l限定的曲面S的磁通發(fā)生變化時，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而引起感應(yīng)電流。

電容性耦合：是利用分壓關(guān)系獲得耦合至負(fù)載兩端的干擾電壓，屬于并聯(lián)關(guān)系。
電感性耦合：是利用互感現(xiàn)象耦合至回路中的干擾電壓，此耦合電壓串至敏感電路，故而最終對負(fù)載造成的影響與敏感回路的阻抗特性相關(guān)。

差模電流和共模電流

差模電流：在信號通道與返回通道上大小相等，方向相反
共模電流：在信號通道與返回通道中大小、方向均相等，往往與大地構(gòu)成共模回路。

差模電流與差模輻射

差模信號主要攜帶數(shù)據(jù)或有用信號或工作電流。其信號的典型特征即大小相等，方向相反。
a、傳導(dǎo)性耦合：兩部分電流產(chǎn)生的電場相反，當(dāng)位置適當(dāng)時，其產(chǎn)生的電場相互抵消，干擾場小。
b、輻射發(fā)射：兩部分電流所不能抵消的場即是差模電磁干擾。以自由空間中的電流環(huán)形天線來模擬差模回路所產(chǎn)生的輻射。
減小回路面積可以大大減小電路輻射場。
具體的，對于傳輸電纜，此問題并不是很突出，但對于印制板設(shè)計中，必須對布線設(shè)計、設(shè)置電源與負(fù)載位置進(jìn)行合理設(shè)計，以減小回路面積。

共模電流

產(chǎn)生原因：

1. 兩條信號傳輸通道不平行而造成的差模信號不是精確的地反相，電流不能完全抵消，則形成共模電流。
2. 由于分布電容等分布參數(shù)的存在而造成非預(yù)期傳輸。
   特點：幅值小于差模電流，但由于共模發(fā)射回路面積大，頻率高而輻射量級強；且此種類形成干擾更難抑制。

無論是對差模干擾還是共模干擾，其設(shè)計階段的抑源基本原則就是設(shè)法減小回路面積；對于線-場耦合具有相同結(jié)論。

接地技術(shù)

接地：指電路或系統(tǒng)與“地”之間建立的低阻抗通路，其中一點通常是系統(tǒng)的一個電路，而另一點則是稱之為“地”的參考點。
接地目的：

1. 提供安全地， 防止在設(shè)備機(jī)殼上由于各種原因造成的電荷積累。電壓上升而造成的人身安全事故或引起的靜電放電（火花放電）而打壞設(shè)備中的器件（尤其對于LC）。
2. 提供基準(zhǔn)電位（信號地）， 指為設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部各種電路設(shè)置基準(zhǔn)電位點，是線路電壓的參考點。
3. 提供低阻抗通路（泄放地）， 切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的干擾防護(hù)。
   地平面的要求：
   一個好的接地系統(tǒng)，其上的電位：與線路中任何功能部分的電位相比較，都可以忽略不計。

• 接地平面是零電位：可作為系統(tǒng)中各電路任何位置所有電信號的公共電位參考點； 或地電位穩(wěn)定，波動小
• 接地平面的自身阻抗小：接地平面要有足夠的長度、寬度、厚度，一般用銅板或者銅網(wǎng)等組成。
• 作為“終極地”的地容量足夠大
  接地不良可能使得：

1. 傳導(dǎo)耦合干擾加劇
2. 降低屏蔽效果
3. 降低濾波效果
   EMC設(shè)計三大方面：
   【屏蔽、濾波、接地】

信號線的接地方式

公用地線串聯(lián)一點接地（串聯(lián)形）

• 優(yōu)點：不存在地環(huán)路，不易受到磁場干擾，結(jié)構(gòu)簡單，敷設(shè)容易，應(yīng)用廣。
• 缺點：公共阻抗影響大。
• 運用范圍：低頻，同電平。

獨立地線并聯(lián)一點接地（分支）

• 優(yōu)點：不存在環(huán)形電路，不易受外界磁場干擾而產(chǎn)生地回路電流；某一地線受損，不影響其它電路；無公共阻抗耦合。
• 缺點：地線可能過長，材料多，由于線間可能平行布置，易產(chǎn)生電容性耦合與電感性耦合。

獨立地線并聯(lián)一點接地（格柵）

• 優(yōu)點：由于地線系統(tǒng)本身呈格柵形狀，因而各單元電路或單元設(shè)備與地線網(wǎng)連接比較方便；若地線網(wǎng)中有個別地線斷裂或脫焊對工作影響不大，可靠性高。
• 缺點：存在地環(huán)路且環(huán)路很多，易受外界磁場干擾。

多點接地

系統(tǒng)接地法 — “四套法”電路接地系統(tǒng)

1. 敏感設(shè)備地
2. 不敏感信號地及大信號地（如末級放大器、大功率電路），工作電流較大，地電流可造成較大的地電位波動。因此，為防止它對其它電路產(chǎn)生干擾而獨立接地。
3. 干擾源地。（電動機(jī)，繼電器，接觸器）工作是產(chǎn)生火花或沖擊電流，對電路產(chǎn)生嚴(yán)重干擾；除采用屏蔽隔離技術(shù)外，地線必須和電子電路分開。
4. 機(jī)殼安全保護(hù)地。或稱“金屬件地線”。（若不采取絕緣隔離可能造成機(jī)殼耦合電流串?dāng)_至電路而產(chǎn)生干擾。）

地回路干擾產(chǎn)生的原因

1. 由電路性耦合引起的接地電流
2. 由電容耦合形成的地電流
3. 由電磁耦合形成的地電流
   _{當(dāng)存在地線回路（環(huán)路）或封閉殼體，易受到磁場耦合，而產(chǎn)生ε從而產(chǎn)生接地電流。}
4. 由接地體的天線效應(yīng)而形成的地電流。
5. 接地體的以外的其它導(dǎo)體，接收到場，感應(yīng)為共模干擾的部分便形成地電流。

浮地

“浮地”是一種將電路或設(shè)備與公共接地平面或可能引起回路電流的公共導(dǎo)線進(jìn)行隔離的辦法。
這種方法的特點是各電路的接地面互相隔離而無公共的接地平面，因而可消除各級電路間的接地電位差的干擾。

• 信號由源到負(fù)載的傳輸都必須構(gòu)成一個回路
• 信號由源到負(fù)載都必須有一個最低阻抗路徑

EMI濾波器的設(shè)計與應(yīng)用技術(shù)

濾波的目的：抑制電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)電磁干擾，提高電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)抗擾度水平，同時還可以保證設(shè)備整體或局部屏蔽功能。
濾波的實質(zhì)：將信號頻譜劃分成有用頻率分量和干擾頻率分量兩個頻段，剔除干擾頻率分量部分。
濾波的基本用途：是選擇信號和抑制干擾。為實現(xiàn)這兩大功能而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)稱為濾波器。

定義

濾波器是一種頻率選擇裝置，它對某一個或幾個頻率范圍（頻帶）內(nèi)的信號給以很小的衰減，使這部分信號能順利通過；對其它頻率（頻帶）內(nèi)的信號則給以很大衰減，從而盡可能地阻止這部分信號通過，而使其他頻率的信號受到阻塞或衰減。

屏蔽設(shè)計技術(shù)

屏蔽是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻臍ぁ濉⑻住⑼驳雀鞣N形狀的屏蔽體，將電磁能限制在一定空間范圍內(nèi)的抑制輻射干擾的一種有效措施。由于輻射干擾在各個頻段均可能發(fā)生，而各頻段的屏蔽原理卻各不相同，因而有必要先對屏蔽加以分類。

兩類基本源的輻射場。（遠(yuǎn)、近場的劃分）

電偶極子和磁偶極子是兩類源的最基本形式。
把橫向電場與橫向磁場之比定義為縱向波阻抗。

對于電流元的近區(qū)場，其電場比磁場強得多，而對于小電流元的近區(qū)場，其磁場比電場強得多，因此兩者波阻抗是不相同的。

高阻抗源（電場源）：即源為高電壓小電流時（例如電偶極子、直導(dǎo)線等）
低阻抗源（磁場源）：即源為低壓大電流時（例如磁偶極子、環(huán)形電流等）

電偶極子在近場的波阻抗為高阻抗。
磁偶極子在近場的波阻抗為低阻抗。

對于不同類型的場源，其電場分量和磁場分量總是同時存在的，只是在較低的頻率范圍內(nèi)，干擾一般發(fā)生在近場。高阻抗電場源的近場主要為電場分量，低阻抗磁場源的近場主要為磁場分量。當(dāng)頻率增高時，干擾趨于遠(yuǎn)場，此時其電場分量和磁場分量均不可忽略。對于上述三種情況的屏蔽分別稱為：電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。

屏蔽原理

電屏蔽的實質(zhì)是減小兩個設(shè)備（或兩個電路、組件、元件）間電場感應(yīng)的影響，它包括靜電屏蔽和對高阻抗電場源的近區(qū)場（即低頻時變電場）的屏蔽兩部分內(nèi)容。

屏蔽體必須選用導(dǎo)電性能好的材料，必須接地。
電屏蔽的實質(zhì)是在保證良好接地的條件下，將干擾源發(fā)生的電力線終止于由良導(dǎo)體制成的屏蔽體，從而切斷了干擾源與受感器之間的電力線交連。

磁屏蔽是用于抑制磁場耦合實現(xiàn)磁隔離技術(shù)措施，它包括低頻屏蔽和高頻屏蔽。
低頻（100KHz以下）磁屏蔽材料通常是磁屏蔽體選用鋼、鐵、坡莫合金等高導(dǎo)磁率的鐵磁性材料，其屏蔽原理是利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對干擾磁場進(jìn)行分路。
磁力線一定是閉合的，因此磁屏蔽無法像電屏蔽那樣，將磁力線終止于屏蔽體，而只能利用屏蔽體對磁力線（磁場）進(jìn)行分流，來切斷干擾源與受感器之間的磁力線交連。

高頻磁場屏蔽采用的是低電阻率的良導(dǎo)體材料，如銅、鋁等。其屏蔽原理是利用磁感應(yīng)現(xiàn)象在屏蔽體殼表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場來達(dá)到屏蔽的目的，也就是說，利用了渦流反磁場，對于原干擾磁場的排斥作用，來抵消屏蔽體外的磁場。例如，將線圈置于良導(dǎo)體做成的屏蔽盒中，則線圈所產(chǎn)生的磁場將被限制在屏蔽盒內(nèi)，同樣外界磁場也將被屏蔽盒的渦流反磁場排斥而不能進(jìn)入屏蔽盒內(nèi)，從而達(dá)到對高頻磁場屏蔽的目的。

電磁屏蔽是屏蔽輻射干擾源的遠(yuǎn)區(qū)場，即同時屏蔽電場和磁場的一種措施。