通信电子领域中的电磁兼容性设计

电子通信行业电磁兼容技术与优化研究第一章电磁兼容基础理论 (2)1.1 电磁兼容概述 (2)1.2 电磁兼容基本参数 (2)1.3 电磁干扰源与传输途径 (3)1.4 电磁兼容标准与规范 (3)第二章电磁干扰抑制技术 (3)2.1 滤波器设计与应用 (3)2.2 屏蔽技术及其应用 (4)2.3 接地与搭接技术 (4)2.4 电磁干扰抑制材料 (4)第三章电磁兼容设计原则与方法 (5)3.1 电磁兼容设计原则 (5)3.2 电磁兼容设计流程 (5)3.3 电磁兼容设计方法 (6)3.4 电磁兼容设计案例分析 (6)第四章电磁兼容测试与评估 (6)4.1 电磁兼容测试方法 (7)4.2 电磁兼容测试设备 (7)4.3 电磁兼容评估方法 (7)4.4 电磁兼容测试与评估案例分析 (7)第五章电磁兼容技术在通信设备中的应用 (8)5.1 通信设备电磁兼容问题分析 (8)5.2 通信设备电磁兼容设计要点 (8)5.3 通信设备电磁兼容测试与评估 (8)5.4 通信设备电磁兼容案例分析 (9)第六章电磁兼容技术在无线通信系统中的应用 (9)6.1 无线通信系统电磁兼容问题分析 (9)6.2 无线通信系统电磁兼容设计要点 (9)6.3 无线通信系统电磁兼容测试与评估 (10)6.4 无线通信系统电磁兼容案例分析 (10)第七章电磁兼容技术在数据通信设备中的应用 (10)7.1 数据通信设备电磁兼容问题分析 (10)7.2 数据通信设备电磁兼容设计要点 (11)7.3 数据通信设备电磁兼容测试与评估 (11)7.4 数据通信设备电磁兼容案例分析 (11)第八章电磁兼容技术在电力系统中的应用 (12)8.1 电力系统电磁兼容问题分析 (12)8.1.1 电力系统的电磁环境特点 (12)8.1.2 电力系统电磁兼容问题类型 (12)8.2 电力系统电磁兼容设计要点 (12)8.2.1 设备选型与布局 (12)8.2.2 屏蔽与接地 (13)8.2.3 电路设计与滤波 (13)8.3 电力系统电磁兼容测试与评估 (13)8.3.1 测试方法 (13)8.3.2 测试设备 (13)8.3.3 评估方法 (14)8.4 电力系统电磁兼容案例分析 (14)第九章电磁兼容技术在电子战系统中的应用 (14)9.1 电子战系统电磁兼容问题分析 (14)9.1.1 电子战系统概述 (14)9.1.2 电子战系统电磁兼容问题来源 (14)9.1.3 电子战系统电磁兼容问题分析 (15)9.2 电子战系统电磁兼容设计要点 (15)9.2.1 电磁兼容设计原则 (15)9.2.2 电磁兼容设计要点 (15)9.3 电子战系统电磁兼容测试与评估 (15)9.3.1 电磁兼容测试方法 (15)9.3.2 电磁兼容评估方法 (16)9.4 电子战系统电磁兼容案例分析 (16)9.4.1 案例一：某型电子战系统电磁兼容设计 (16)9.4.2 案例二：某型电子战系统电磁兼容问题处理 (16)第十章电磁兼容技术发展趋势与优化研究 (16)10.1 电磁兼容技术发展趋势 (16)10.2 电磁兼容技术优化方法 (17)10.3 电磁兼容技术优化案例分析 (17)10.4 电磁兼容技术未来发展展望 (17)第一章电磁兼容基础理论1.1 电磁兼容概述电磁兼容（Electromagnetic Compatibility, 简称EMC）是指电子设备或系统在其电磁环境中，能正常工作且不对其环境产生不可接受的电磁干扰的能力。

电磁兼容案例电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电磁环境中，各种电子设备和系统能够在不相互干扰的情况下正常工作的能力。

下面列举几个电磁兼容案例：1. 医疗设备和无线通信设备的干扰医院使用的医疗设备对电磁干扰非常敏感，而无线通信设备（如手机、无线网络等）产生的电磁辐射会干扰医疗设备的正常工作。

为了保证医疗设备的安全和有效性，需要进行电磁兼容测试和干扰抑制措施。

2. 汽车电子设备的电磁兼容问题汽车内部的各种电子设备（如发动机控制单元、车载娱乐系统、导航系统等）需要在复杂的电磁环境中正常工作。

然而，汽车发动机的高电压放电、无线电台的电磁辐射等都会对汽车电子设备造成干扰。

因此，需要对汽车电子设备进行电磁兼容测试和抗干扰设计。

3. 家用电器的电磁兼容问题家用电器（如电视、空调、冰箱等）在工作过程中会产生电磁辐射，并且容易受到其他电子设备（如手机、电脑等）的干扰。

为了避免电磁干扰对家用电器的影响，需要对其进行电磁兼容测试和干扰抑制设计。

4. 电力设备的电磁兼容问题电力设备（如变压器、电力电容器、高压开关等）在工作过程中会产生强烈的电磁场，如果没有采取相应的电磁屏蔽措施，容易对周围的电子设备产生干扰。

因此，电力设备需要进行电磁兼容测试和电磁屏蔽设计。

5. 航空航天设备的电磁兼容问题航空航天设备（如飞机、卫星、导弹等）在高速运动和复杂电磁环境中工作，其电磁兼容性要求非常高。

因为电磁干扰可能导致设备故障和通信中断，甚至对安全产生严重影响。

因此，航空航天设备需要进行严格的电磁兼容测试和屏蔽设计。

6. 工业自动化设备的电磁兼容问题工业自动化设备（如PLC、传感器、伺服驱动器等）在工业生产环境中工作，受到电磁干扰的可能性较大。

电磁干扰可能导致设备故障、数据传输错误等问题，对工业生产造成严重影响。

因此，工业自动化设备需要进行电磁兼容测试和干扰抑制措施。

7. 电子产品的电磁兼容问题各种电子产品（如手机、电脑、摄像机等）在使用过程中会产生电磁辐射，并且容易受到其他电子设备的干扰。

引言从IC芯片的发展及封装形式来看，芯片体积越来越小、引脚数越来越多；同时，由于近年来IC工艺的发展，使得其速度也越来越高。

这就带来了一个问题，即电子设计的体积减小导致电路的布局布线密度变大，而同时信号的频率还在提高，从而使得如何处理高速信号问题成为一个设计能否成功的关键因素。

随着电子系统中逻辑复杂度和时钟频率的迅速提高，信号边沿不断变陡，印刷电路板的线迹互连和板层特性对系统电气性能的影响也越发重要。

对于低频设计，线迹互连和板层的影响可以不考虑，但当频率超过50 MHz时，互连关系必须考虑，而在*定系统性能时还必须考虑印刷电路板板材的电参数。

因此，高速系统的设计必须面对互连延迟引起的时序问题以及串扰、传输线效应等信号完整性(Signal Integrity，SI)问题。

当硬件工作频率增高后，每一根布线网络上的传输线都可能成为发射天线，对其他电子设备产生电磁辐射或与其他设备相互干扰，从而使硬件时序逻辑产生混乱。

电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)的标准提出了解决硬件实际布线网络可能产生的电磁辐射干扰以及本身抵抗外部电磁干扰的基本要求。

1 高速数字电路设计的几个基本概念在高速数字电路中，由于串扰、反射、过冲、振荡、地弹、偏移等信号完整性问题，本来在低速电路中无需考虑的因素在这里就显得格外重要；另外，随着现有电气系统耦合结构越来越复杂，电磁兼容性也变成了一个不能不考虑的问题。

要解决高速电路设计的问题，首先需要真正明白高速信号的概念。

高速不是就频率的高低来说的，而是由信号的边沿速度决定的，一般认为上升时间小于4倍信号传输延迟时可视为高速信号。

即使在工作频率不高的系统中，也会出现信号完整性的问题。

这是由于随着集成电路工艺的提高，所用器件I／O端口的信号边沿比以前更陡更快，因此在工作时钟不高的情况下也属于高速器件，随之带来了信号完整性的种种问题。

2 高速数字电路设计的基本要求在PCB设计中，电磁兼容性的分析也离不开布线网络本身的信号完整性，主要分析实际布线网络可能产生的电磁辐射和电磁干扰，以及电路板本身抵抗外部电磁干扰的能力，并且依据设计者的要求提出布局和布线时抑制电磁辐射和干扰的规则，作为整个PCB设计过程的指导原则。

emc4级要求emc4级是指电磁兼容性的等级要求，它是指产品在电磁环境中的抗干扰能力等级。

下面将详细介绍emc4级要求。

emc4级要求是指产品在电磁环境中的抗干扰能力等级。

在现代社会中，电子产品广泛应用于各个领域，从家用电器到工业设备，从通信设备到医疗设备，电子产品无处不在。

然而，随着电子产品的普及和使用，电磁干扰问题也日益凸显。

因此，为了确保电子产品的正常工作和与其他设备的兼容性，emc4级要求被提出。

emc4级要求对产品的电磁兼容性提出了严格的要求。

首先，产品需要具备较高的抗干扰能力。

这意味着产品在电磁环境中应能正常工作，而不会受到外界干扰的影响。

其次，产品在工作状态下，不能对周围其他设备产生干扰。

这就要求产品在发射电磁波时要符合国家和行业的限制要求，以免对其他设备造成干扰。

emc4级要求涉及到产品的设计、制造和测试等方面。

在设计阶段，产品要考虑电磁兼容性的要求，采取相应的措施来减少电磁辐射和提高抗干扰能力。

在制造阶段，产品要按照设计要求进行制造，并进行必要的测试和验证，确保产品符合emc4级要求。

在测试阶段，产品要进行电磁兼容性测试，以验证其抗干扰能力是否符合emc4级要求。

emc4级要求对产品的各个方面都有具体的要求。

例如，在电磁辐射方面，产品的辐射电磁波应符合国家和行业的限制要求，以确保不对周围设备和人体产生不良影响。

在抗干扰方面，产品应具备较强的抗干扰能力，能够正常工作并保持稳定性，即使在电磁环境较差的情况下也能保持正常工作。

在接口兼容性方面，产品的接口应符合国际标准，以确保与其他设备的兼容性。

为了确保产品符合emc4级要求，企业需要采取一系列措施。

首先，企业应建立完善的质量管理体系，确保产品的设计、制造和测试过程能够满足emc4级要求。

其次，企业应加强对员工的培训，提高员工的专业素质和技能，使其能够熟练掌握emc4级要求和相应的技术方法。

此外，企业还可以借鉴和学习其他企业的经验，不断改进和提高产品的电磁兼容性。

电磁兼容研究热点和主要研究方向及方法电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，且不对周围电子设备或环境产生干扰。

近年来，随着电子设备的普及和无线通信技术的发展，EMC领域面临着许多新挑战和研究热点。

以下是一些主要的研究热点、研究方向和研究方法：1. 电磁兼容的电磁理论建模与仿真：包括电磁场的数值计算方法、电磁波传播特性的建模、信号传输特性的建模等。

研究人员利用有限元法、时域有限差分法等方法来模拟并优化电磁场分布和传输特性。

2. 电磁兼容的电磁互联问题：包括电磁干扰的起源、传播路径分析、干扰源与受扰器件的电磁兼容性分析等。

研究人员通过建立电磁互连模型，分析和优化电子设备的电磁相互影响，减少干扰和敏感性。

3. 电磁兼容的电磁辐射和电磁敏感度问题：包括电磁波发射控制、抗干扰和抗敏感性设计等。

研究人员通过改进电子设备的设计和布局，减少辐射和敏感度，提高EMC水平。

4. 电磁兼容的电磁屏蔽和滤波问题：包括电磁辐射的屏蔽材料和结构设计、电磁信号的滤波和校正技术等。

研究人员研发新型的屏蔽材料和结构，设计高效的滤波器，以有效控制电磁辐射和抑制干扰。

5. 电磁兼容的EMI(电磁干扰)测试和评估方法：包括电磁兼容性测试的标准化和规范化，以及电磁兼容性评估和认证方法的研究。

研究人员通过开展EMI测试和评估，为电子设备的兼容性认证提供支持和指导。

6. 电磁兼容的可重构设计和优化方法：包括兼容性设计的自动化工具和方法研究、电磁兼容优化算法的开发等。

研究人员利用计算机科学方法和算法，开发出自动化的设计和优化工具，提高电磁兼容性设计的效率和精度。

总之，电磁兼容领域的热点研究主要包括电磁理论建模仿真、电磁互联问题、电磁辐射和敏感度问题、电磁屏蔽和滤波问题、EMI测试和评估方法以及可重构设计和优化方法等。

研究者通过不同的方法和技术，努力提高电子设备的电磁兼容性水平。

电磁兼容案例电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）问题是当下电子设备设计与应用领域中一个备受关注的重要议题。

在日益增多的电子设备和系统相互联接的情况下，电磁兼容性已经成为确保这些设备和系统在同一环境中共存并正常工作的关键因素。

本文将通过介绍一些电磁兼容案例，阐述不同情况下的问题与应对措施，希望能够加深对电磁兼容性问题的理解。

1. 电磁干扰导致的通信系统故障案例一：某工厂的通信系统频繁出现故障，导致生产调度混乱，直接影响生产效率。

经过调查，发现工厂某设备的电磁辐射干扰了通信设备的正常工作，造成了通信系统频繁故障。

解决方案：对该设备进行电磁辐射测试，确认干扰源并采取屏蔽措施，同时对通信设备进行抗干扰设计。

最终，对设备进行重新布局并加装屏蔽罩，通信系统故障得到了解决。

2. 医疗设备电磁干扰案例案例二：某医院手术室内的电子设备频繁出现异常，医疗设备工作不稳定，影响了手术的顺利进行。

经过调查排查，发现手术室内其他设备电磁辐射干扰了医疗设备的正常工作。

解决方案：对手术室内所有电子设备进行电磁兼容测试，确认干扰源并采取屏蔽措施，通过空间隔离和干扰源屏蔽等方法，以及医疗设备本身的抗干扰设计，最终解决了医疗设备的电磁干扰问题，保障了医疗手术的安全进行。

3. 电磁兼容对飞机系统的影响案例三：某型号飞机上仪表板出现了电子设备频繁干扰导致数据传输不稳定的情况，造成了航班数据显示异常，影响了飞行数据的准确性。

解决方案：对飞机上的所有电子设备进行电磁兼容测试，识别出干扰源，对飞机内部布局进行调整，引入抗干扰设计，提高飞行数据传输的稳定性。

通过重新设计和布局仪表板上的电子设备，最终解决了飞机系统的电磁兼容问题。

以上案例展示了电磁兼容性问题在不同领域中的典型表现以及相应的解决方案。

随着电子设备的普及和应用范围的扩大，对电磁兼容性问题的重视程度也在不断提升。

唯有加深对电磁兼容性的认识，并不断改进设备设计和应对措施，才能更好地保障电子设备的正常运行，确保各种设备在同一环境中共存并协调工作，推动电子科技的发展。

电路中的电磁兼容性与抗干扰设计电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）与抗干扰设计在电路领域中起着至关重要的作用。

电磁兼容性指的是电子设备在工作状态下，能够和其他电子设备以及电磁环境相互协调工作，而不会产生互相干扰或者被干扰的现象。

抗干扰设计则是指在电路设计过程中采取一系列措施，以降低设备受到外界电磁干扰的能力以及设备对其他电子设备造成的干扰。

一、电磁兼容性原理电磁兼容性的实现需要考虑两个方面，即电磁辐射和电磁敏感性。

电磁辐射是指设备在工作时所产生的电磁波通过空间传播，可能对周围的设备产生干扰。

电磁敏感性则是指设备对来自其他设备或者外界电磁场的干扰信号产生的相应。

要保证设备的兼容性，需要在设计过程中考虑这两个方面。

为了满足电磁兼容性的要求，设计师需要进行以下工作：1. 电磁辐射控制：通过合理布局，减少电路中的回路面积，降低电流回路的长度，采用屏蔽技术等方法，控制电磁辐射功率的大小，使其在国际标准规定的范围内。

2. 电磁敏感性控制：通过合理设计，采用屏蔽技术，减少设备对来自外界电磁场的敏感度，降低设备对干扰信号的响应。

3. 地线布局：良好的地线布局能够减少地线串扰，提高系统的抗干扰能力。

这包括合理的地线引出方法，减少地线共振等。

4. 滤波器的应用：在电路中加入滤波器能够减少电源线上的高频干扰，并降低设备的辐射噪声。

5. 屏蔽的使用：采用金属盖、金属屏蔽壳等方法，将设备的敏感部分与外界隔离，减少干扰的传播。

二、抗干扰设计的实施1. 设备的框架结构设计：在设备的设计中，应该合理布局各个电路部分，避免电路之间的相互干扰。

对于敏感部分应该采取隔离措施。

2. 电源线设计：电源线是设备中一个重要的噪声源，合理的电源线设计可以有效降低干扰对设备造成的影响。

包括电源线的滤波、地线的设计等。

3. 地线设计：地线是保证设备安全运行的重要组成部分，合理的地线设计可以降低设备对外部干扰的敏感性，防止干扰信号进入设备。

电磁兼容解决方案在现代科技高速发展的时代，电子设备的使用已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

然而，随着电子设备种类的增加和功能的复杂化，电磁兼容性（EMC）问题也越来越突出。

什么是电磁兼容性问题？简单地说，电磁兼容性指的是不同电子设备之间互不干扰和无意中辐射到外部环境的能力。

在现实生活中，如果我们的手机和电视机在彼此附近使用时发生干扰，我们就会遇到电磁兼容性问题。

这不仅会影响我们对设备的正常使用，还有可能对其他电子设备、通信系统以及医疗设备等造成干扰。

为了解决电磁兼容性问题，我们需要采取一系列的解决方案。

以下是一些常见的解决方案，它们帮助我们保证电子设备之间的兼容性，同时减少对外部环境的干扰。

1. 地线和屏蔽技术：合理设计和布线地线是防止电磁干扰的重要步骤。

通过有效地设计地线和使用屏蔽技术，可以减少电子设备之间的干扰。

2. 滤波器和隔离器：滤波器可以用来抑制电路中的噪声和谐波，从而减少干扰。

而隔离器则可以帮助电子设备与外部环境隔离，降低辐射和接收到的外界干扰。

3. 合理的电磁兼容性设计：在电子设备的设计过程中，要充分考虑到电磁兼容性问题。

通过合理的布局和内部电路设计，可以减少电磁辐射和电磁敏感性。

4. 电磁兼容性测试和认证：在电子设备开发完成之后，进行电磁兼容性测试是非常重要的。

通过测试和认证，可以确保设备符合相关的电磁兼容性标准。

5. 教育和培训：为了能够更好地应对电磁兼容性问题，相关的教育和培训是必不可少的。

通过学习和培训，员工可以更好地理解电磁兼容性问题，并采取相应的措施来解决问题。

总结起来，电磁兼容性问题是当今电子设备领域面临的重要挑战之一。

通过合理的设计和布线、滤波器和隔离器的应用、兼容性测试和认证以及教育和培训等解决方案，我们能够有效地解决电磁兼容性问题，确保设备间互不干扰，同时减少对环境的影响。

然而，要想真正解决电磁兼容性问题，仍然需要不断地研究和创新。

随着新技术和新设备的不断涌现，我们需要不断提高自身的能力和知识，以更好地应对电磁兼容性的挑战，并为未来的科技发展做出贡献。

《装备维修技术》2021年第8期—91—无线通信中的电磁兼容研究任志琪（江苏曙光光电有限公司，江苏 扬州 225009）前言无线通信的迅速发展，让社会实现了非常大的变革，开始有诸多的通信技术，进入到人们的生产生活，也对人们的生活造成直接的改变，将无线通讯运用到诸多领域的基础上，也开始出现诸多的困扰，比如各类的设备以及系统要解决电磁兼容的问题，这个问题是十分突出的。

1无线电通信中的电磁兼容概述电磁兼容就是借助合理以及科学的集散以及分析手段，在无线电配置以及通信资源运用的情况下，提供一定的基础，让无线电系统以及设备实现彼此兼容。

电磁兼容对通信技术的实际应用是有直接影响的，为了避免系统以及设备相互干扰，要加强对电磁兼容的有效分析应用，在电磁兼容的设计分析中，要对各个无线通信的环节进行把握，有助于对系统展开合理的规范。

相关的技术人员，可以借助电磁兼容的有效分析，对设备的配置以及性能有更好地把控，这样可以对通信设备的技术指标实现合理规划。

另外是通信接收设备，可以在性能以及应用方面保证质量。

2电磁兼容设计的方法为了隔断干扰的传播途径、提高设备的抗干扰能力，在电磁兼容设计中经常使用的方法有：分离、隔离、屏蔽、滤波以及保护。

（1）分离常用的方法是：几何位置分开，即将工作电压不同（有时是不同能量水平）的电路应在几何位置上分开布置，几何位置分开是用来削弱电路之间噪声耦合的有效措施。

（2）隔离就是电气隔离，是将各种不同功能的电路之间进行电气的绝缘，以阻断噪声信号的传导。

光耦隔离以及变压器隔离电气隔离是隔离的主要方法。

（3）屏蔽包括利用空间及遮挡隔离、电缆及接插件屏蔽等。

（4）滤波主要是通过滤波器和电路滤波等消除干扰。

（5）保护就是使用铁氧体吸收器件来削弱电磁噪声的幅度。

3无线电通信系统中的电磁兼容干扰因素探究3.1 无线电通信系统干扰因素的分类和探究根据具体干扰因素对无线电通信系统的影响进行类别的划分，可分为自然干扰和人为干扰这两类。