EMC电磁兼容设计讲座

芯片之家第一期EMC讲座回顾及PPT：电磁兼容基础知识昨晚我们邀请到芯片之家的大牛Howard Fu给大家开讲可靠性和EMC方面的培训，Howard第一期给大家从以下几个方面分享了电磁兼容基础知识•什么是EMC•EMC产生的背景•EMC的历史介绍•EMC的基本术语•EMC的三要素•传导和辐射•EMC问题的解决方法•案例我们的直播频道：/2773963，欢迎大家关注，下一期即将开始。

首先Howard讲了EMC的基本概念：EMC, 即：Electromagnetic Compatibility中文的意思是：电磁兼容性。

EMC是一种技术，这种技术的目的在于，使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境造成影响。

换句话说，就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。

提到关于EMC学科的意义和电磁环境。

接下来讲到EMC产生的背景历史，追溯历史：·1881年，英国科学家希维赛德发表《论干扰》。

·1883年，法拉第发现电磁感应定律、1884年麦克斯韦引入位移电流的概念。

·1934年，成立无线电干扰特别委员会（CISPR），开始了对电磁骚扰及其控制技术的世界性有组织的研究。

·1960年，美国军方推出MIL-STD-461标准，以防止电子系统的电磁干扰问题。

·1972年，欧盟指令72/245/EEC（1972年6月20日），统一各成员国同装在汽车上的火花点火引起的无线电干扰抑制相关的法律。

·1979年，美国联邦通信委员会（FCC）发布相关法规，要求所有电子系统的对外发射值要小于一定的限值。

·1989年欧共体通过89/336/EEC指令，统一各成员国电磁兼容的法规。

探寻EMC产生的原因，Howard还列举了三个历史案例，真心膜拜大牛的学识之深。

电磁兼容性(E M C)仿真设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短，在设计周期的后期解决电磁兼容性（EMC）问题变得越来越不切合实际。

在较高的频率下，你通常用来计算EMC的经验法则不再适用，而且你还可能容易误用这些经验法则。

结果，70%～90%的新设计都没有通过第一次EMC测试，从而使后期重设计成本很高，如果制造商延误产品发货日期，损失的销售费用就更大。

为了以低得多的成本确定并解决问题，设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。

较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。

在千兆赫兹领域，机壳谐振次数增加会增强电磁辐射，使得孔径和缝隙都成了问题；专用集成电路（ASIC）散热片也会加大电磁辐射。

此外，管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。

再则，当工程师打算把辐射器设计到系统中时，对集成无线功能（如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB）这一趋势提出了进一步的挑战。

传统的电磁兼容设计方法正常情况下，电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政，彼此之间根本不沟通或很少沟通。

他们在设计期间经常使用经验法则，希望这些法则足以满足其设计的器件要求。

在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时，这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。

在设计阶段之后，设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。

当设计中考虑电磁兼容性太晚时，这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。

当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时，设计修改常常会增加一个数量级以上。

所以，对设计作出一次修改，在概念设计阶段只耗费100美元，到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上，更不用提对面市时间的负面影响了。

电磁兼容仿真的挑战为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货，把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。

【卷首语】EMC设计大讲坛是电磁兼容工程师论坛根据国内EMC发展现状及广大企业与会员的呼声与要求，隆重邀请国内一大批著名的顶级EMC专家，审时度势创办的立足于电磁兼容设计的交流平台，讲坛的活动目的是整合方案、架构、系统、结构、PCB、测试等所有EMC 相关的活动，从整体的高度讲述EMC设计思想和方法，引导广大EMC工程师站在设计的高度，以全局的设计思想，达到设计时一气呵成的最佳效果。

如何降低数字信号和模拟信号间的相互干扰呢？作者：桃花岛主 中国电磁兼容工程师协会坦白地说，这个问题国内有很多的设计规则和经验，再坦白地说，这个问题长久困扰着很多EMC工程师和硬件工程师，因此，大家才对这个话题老生常谈，这其实从侧面可以反映，至少在目前，那些关于数模设计的经验规则对大家没有任何帮助作用。

诚然，任何一位初学者都是从经验规则开始，但是，经验规则所体现出来的僵化、片面及狭隘的特性对一个成功的设计不会有任何作用，照搬规则如同豪赌，赢了是因为你的运气。

EMC设计只有有的放矢，才能设计出成功的产品。

岛主曾经以雨伞来比喻活学活用，"当初可能是用来防雨的，但大家不也用来遮阳吗？”这句话受到很多人的追捧和认可，其实也从侧面说明了大家对此也有切身体会，因此我们才共鸣了。

同样，数模设计也要避免照搬经验和规则，但要彻底讲清这个问题，首先要明白数模干扰的机理，数字对模拟的影响可以分为以下两种情况：（1）串扰。

通过数字与模拟信号线间的分布参数相互影响，不过这个问题至少目前已经不是很突出了，因为大家都知道数字信号要布置在数字区域，模拟信号要布置在模拟区域，空间上都已经做了隔离，因此，风险也减少了；（2）共阻抗耦合。

数字信号与模拟信号共地时，由于地线在高频时存在一定的阻抗，因此数字信号回流流过时将产生一个压降，这就是共模电压源，此时，如果共模电流流经模拟区域，在模拟区域地上产生压降，这个电压如果叠加在模拟信号上，便会影响模拟信号，这就是数模共阻抗干扰的机理。

EMC电磁兼容培训(含多场合)EMC电磁兼容培训：理论与实践相结合，助力电子产品质量提升一、引言随着科技的飞速发展，电子产品在人们日常生活中的应用越来越广泛。

然而，电子设备在工作过程中产生的电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）问题，不仅会影响设备的正常运行，还可能对其他设备产生干扰。

因此，电磁兼容（EMC）成为电子产品设计和制造中必须考虑的关键因素。

为了提高我国电子产品在国际市场的竞争力，加强EMC电磁兼容培训显得尤为重要。

二、EMC电磁兼容培训的重要性1.提高电子产品质量电磁兼容培训可以帮助电子工程师掌握EMC的基本知识和设计方法，从而在产品研发阶段就充分考虑电磁兼容问题，避免或减少产品在后期测试和整改过程中出现的问题，提高产品的质量和可靠性。

2.满足国内外法规要求各国政府对电子产品的EMC要求越来越严格，不合规的产品无法进入市场。

电磁兼容培训可以帮助企业了解相关法规和标准，确保产品在设计、生产和测试过程中符合要求，顺利进入国内外市场。

3.提升企业竞争力掌握EMC技术的企业可以在产品研发和生产过程中降低成本、缩短周期，提高市场竞争力。

电磁兼容培训有助于培养企业内部的技术人才，提升整体研发实力。

三、EMC电磁兼容培训内容1.理论知识培训（1）电磁兼容基本概念：介绍电磁兼容的定义、分类、产生原因等。

（2）电磁兼容相关法规和标准：解读我国及国际上的电磁兼容法规和标准，如欧盟CE、美国FCC等。

（3）电磁兼容测试方法：介绍传导干扰、辐射干扰、静电放电、电快速瞬变脉冲群等测试项目和方法。

（4）电磁兼容设计原理：讲解电磁兼容设计的基本原则和常用技术，如屏蔽、滤波、接地等。

2.实践操作培训（1）电磁兼容测试设备操作：学习使用电磁兼容测试设备，如信号发生器、频谱分析仪、天线等。

（2）电磁兼容测试案例分析：分析典型的电磁兼容问题，并提出解决方案。

（3）电磁兼容设计实例：结合实际产品，进行电磁兼容设计和整改。

电磁兼容性(EMC)知识培训研发部 徐勇强一:电磁兼容测试的重要性人类所处的自然环境，不仅仅包括我们自身 容易察觉的空气、水、土地等环境外，还有 我们自身不容易觉察的电磁环境，例如，各 类无线电广播发射台，无绳电通讯等等。

随 着科学技术的快速发展，各类电子产品层出 不穷，从最初的模拟电路，向数字电路，高 速数字电路发展，这使得电子产品本身产生 的电磁干扰对电磁环境的主动性影响与日俱 增。

甚至达到“污染”电磁环境的程度。

近年来，世界各国都非常重视电磁兼容技术，并且把对电气电子产品的电磁兼容性要求纳入国际贸易中的产品技术 法规。

例如，欧盟从96年1月1日起强制 执行89/336/EEC指令，即进入欧共体市 场销售的电气电子产品必须符合EMC要 求，并加贴CE标志。

而像美国就有FCC 认证的要求,即美国联邦通信委员会.我国为适应加入世贸组织的需要,促进我国市 场经济和对外贸易的发展,我们国家在2001年成 立了国家认证认可监督管理委员会,接着又制定 了新的国家强制性产品认证制度,简称为“CCC” 认证,并于2001年12月3日颁布了＜第一批实施 强制性产品认证的产品目录>,该目录明确要求对所有在市场上销售的民用电子电器产品国家 强制性要求通过“CCC”认证,这其中就要求通 过EMC测试.二:电磁兼容(EMC)基本名词术语1.电磁兼容性: 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,简称EMC），在GB/T4365－1996《电磁兼容术 语》中的定义是：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。

该定义概括了3 个方面的内容:其一，电磁骚扰的可限制性。

电磁骚扰是普遍存在的，但可以用质量规范 约束，以技术手段限制它的危害性。

这就是 说应当对产品规定其向外发送电磁骚扰强度 的限制值，以保证电磁环境合格。

其二:电磁骚扰的敏感性（EMS），这 就是说产品在规定电磁骚扰强度的电磁 环境下应能正常工作而不应降低其性能 指标。

EMC电磁兼容设计讲座在现代社会中，无线电频率的使用越来越广泛，各种电子设备如手机、电视、电脑等在我们的生活中起到了重要的作用。

然而，由于电子设备之间的互相干扰，会导致设备出错、性能下降等问题。

因此，EMC电磁兼容设计显得十分重要。

一、电磁兼容设计的原则1.提供合适的电磁屏蔽：采用屏蔽方法是减少电磁感应的有效手段，可以将设备内部电磁干扰妥善隔离，避免干扰其他设备。

2.优化电源和地线设计：合理的电源和地线设计可以保证设备的稳定性和电磁兼容性。

3.控制传导干扰：适当设置连接导线和排线的走向，合理规划线束布局，减少传导干扰的影响。

4.控制辐射干扰：通过合理的布线设计、优化PCB板的尺寸和层次结构，减少辐射干扰的程度。

5.使用正确的滤波器和除噪技术：滤波器和除噪技术可以有效地减少设备干扰其他设备的概率。

二、EMC电磁兼容设计的重要性1.保障设备的正常运行：兼容性设计可以减少设备之间相互干扰的概率，从而保障设备的正常运行。

2.提高设备的抗干扰能力：通过电磁兼容设计可以提高设备的抗干扰能力，使设备在复杂环境中依然能够保持正常工作。

3.减少设备的故障率：电磁兼容设计可以减少设备的故障率，提高设备的可靠性和稳定性。

4.提高产品的市场竞争力：通过良好的EMC电磁兼容设计可以提高产品的市场竞争力，赢得消费者的信任。

三、EMC电磁兼容设计的具体要求1.对电源和地线的设计要求：合理设计电源和地线系统，采用低噪声和低电阻线材，减少导线的串扰和互容。

2.对信号线的设计要求：合理设计信号线布局、长度和形状，减少相互干扰；采用合适的屏蔽方法，减少信号线之间的电磁干扰。

3.对机械结构的设计要求：合理设置机械结构，避免共振和机械震动，减少机械结构引起的辐射和传导干扰。

4.对滤波器和除噪技术的要求：适当使用滤波器和除噪技术，减少设备的辐射和传导干扰。

EMC电磁兼容设计对于现代电子设备和系统来说至关重要。

只有合理有效的兼容性设计，才能避免干扰带来的各种问题，保障设备的正常运行和减少故障率，提高产品的市场竞争力。