电子设备结构设计中的电磁兼容

EMC结构电磁兼容设计规范篇一：结构设计规范(EMC)EMC）结构设计规范（一、简单介绍电磁兼容（Electromagnetic Compatibility , EMC）主要包含两方面的内容：电磁干扰（Electromagnetic interference , EMI）；电磁敏感度（Electromagnetic susceptibility , EMS）。

电磁兼容设计基本目的：A 产品内部的电路互相不产生干扰，达到预期的功能。

B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。

C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。

在整个工程项目中，必须在设计初期开始考虑电磁兼容设计。

一方面，这对整个工程项目是个效费比很高的措施，可以有效避免工程项目因为电磁兼容测试未通过而进行较大修改，产生不必要的成本增加。

另一方面，设计初期可以采取相对较多的措施来满足电磁兼容要求，而后期可采取的措施比较少。

在电磁兼容设计过程中，针对电磁兼容性设计中的重点和关键，分析并预测各种可能发生的电磁兼容问题，并从设计初期就采取各种技术措施，包括电路硬件与结构相结合、电路硬件与软件相结合的技术措施。

电磁兼容设计主要从三个方面进行：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。

耦合途径主要是传导和辐射。

具体在工程措施上，电磁兼容设计可分为：信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局。

其中与结构关系较大的有：屏蔽、接地与搭接、合理布局。

但这并不代表其他措施与结构设计完全无关，结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。

二、常用测试项目2.1、在电磁兼容性设计中遇到的常用测试项目，从干扰源与被干扰对象角度可分为两类：EMI（电磁发射测试）和EMS（电磁敏感度测试）。

EMI（电磁发射）：被测设备为干扰源，测试被测设备对外界发射的电磁干扰水平。

EMS（电磁敏感度）：被测设备为被干扰对象，通过测试仪器对其施加干扰，测试其抗干扰能力。

从干扰路径区分，又可分为传导测试与辐射测试两类。

电子电路设计中的EMC问题与解决方案一、引言电磁兼容性(EMC)是电子电路设计中需要考虑的重要问题之一。

EMC问题包括电磁辐射与电磁感应两个方面，对电路性能产生不良影响甚至可能导致电路崩溃。

因此，在电子电路设计中，必须重视EMC问题，并采取相应的解决方案。

二、电磁辐射问题1.问题描述电磁辐射是指电子电路所产生的电磁能量以无线电波的形式传播到周围空间。

如果电路辐射的电磁能量干扰到其他电子设备，就会引发通信中断、数据丢失等问题。

2.解决方案(1)合理布局：将互相干扰的元器件尽量远离彼此，减少电磁辐射的干扰。

(2)金属屏蔽：在对电磁干扰敏感的元器件或模块周围设置金属屏蔽体，阻挡电磁辐射的传播。

(3)地线设计：合理设计地线的走向和连接方式，减少电磁辐射的产生。

(4)滤波器：在电源输入端或信号输入端添加滤波器，过滤掉高频噪声，减少电磁辐射。

三、电磁感应问题1.问题描述电磁感应是指电子电路受到外部电磁场的影响，导致电路中的信号发生失真、干扰或遭受损坏。

2.解决方案(1)地线布线：采用星形或网状布线方式，最大限度地减少环路面积，避免电磁感应。

(2)信号层分离：将模拟信号层和数字信号层分离布线，减少彼此之间的电磁干扰。

(3)差模传输：使用差分模式传输数据，通过相位抵消降低电磁干扰的影响。

(4)平面屏蔽：在布局设计中，将模拟与数字信号的地面层分开，并在模拟信号部分添加屏蔽层，减少电磁感应。

四、工作频率选择1.问题描述工作频率对电磁兼容性有重要影响。

过低的工作频率容易受到电源杂散和信号干扰的影响，而过高的工作频率容易引发射频干扰问题。

2.解决方案(1)频率规划：根据实际需求，合理规划工作频率，避免频率范围重叠导致互相干扰。

(2)滤波器设计：根据工作频率选择合适的滤波器，对输入信号进行滤波，减少杂散和干扰。

(3)频率选择器：在设计中加入可调节频率的器件，使得电路在不同工作频率下能够进行优化和调整。

五、辐射与抗辐射设计1.问题描述电子电路会通过导线和天线发射电磁波，也会被周围的电磁波诱导或辐射。

结构电磁兼容设计结构电磁兼容设计是指在电子设备的设计过程中，考虑到设备结构对电磁兼容性的影响，并采取相应的措施以消除或减小电磁干扰和电磁辐射。

在现代社会中，电子设备的使用越来越普及，而不同设备之间的电磁干扰问题也逐渐凸显。

为什么需要结构电磁兼容设计？首先，电子设备本身会产生电磁辐射，在无线通信、雷达、电视广播等频段中工作的设备会产生较高的电磁辐射能量，可能干扰到其他设备的正常工作。

此外，电子设备还会受到外部电磁场的影响，如电磁波、闪电等，这些外部电磁场也可能对设备的正常工作造成影响。

因此，为了确保电子设备的正常运行，结构电磁兼容设计显得尤为重要。

在结构电磁兼容设计中，需要考虑以下几个方面。

首先，设备的物理结构应该合理布局，避免少数部件集中装配在一起，以减少电磁干扰的发生。

其次，合理选择材料，尤其是金属材料的使用，可以有效地屏蔽电磁辐射。

此外，通过合理设计接地系统和接口结构也能降低电磁干扰和提高抗干扰能力。

在实际的结构电磁兼容设计中，通常需要考虑以下关键因素。

首先是电磁辐射的控制。

为了减小设备对外部电磁环境的干扰，应选择合适的屏蔽材料和设计屏蔽结构，以降低电磁辐射。

其次是电磁干扰的抑制。

通过合理的布线、屏蔽技术和滤波器的应用，可以有效抑制电磁干扰的发生和传播。

此外，还可以通过优化电磁场分布和控制电磁波传输路径，减小电磁干扰的影响范围。

在结构电磁兼容设计中，还需考虑设备的抗电磁脉冲（EMP）能力。

EMP是指由核爆炸或雷电等发生时产生的电磁脉冲，其能量较高且辐射范围广，可能对电子设备造成严重破坏。

为了提高设备的EMP抗干扰能力，可以采用屏蔽技术、地线设计、电磁隔离等措施。

在一些特殊场景下，如医疗设备、军用设备等，对结构电磁兼容设计有更高的要求。

例如，在核医学影像设备中，需要对设备进行严格的电磁防护设计，以防止其产生的电磁辐射影响到其他医疗设备的正常工作。

总结而言，结构电磁兼容设计是确保电子设备正常运行的重要一环。

芯片设计中的电磁兼容性分析技术有哪些创新在当今科技飞速发展的时代，芯片作为电子设备的核心组件，其性能和可靠性至关重要。

而电磁兼容性（EMC）是确保芯片在复杂电磁环境中正常工作、不干扰其他设备且自身不受干扰的关键因素。

随着芯片集成度的不断提高、工作频率的增加以及应用场景的日益多样化，传统的电磁兼容性分析技术已经难以满足需求，因此一系列创新的技术应运而生。

一、三维全波电磁场仿真技术传统的电磁兼容性分析方法大多基于二维模型或简化的三维模型，这在面对日益复杂的芯片结构时存在较大的局限性。

三维全波电磁场仿真技术的出现是一项重大创新。

它能够精确地模拟芯片内部的电磁场分布，考虑到多层布线、过孔、封装等复杂结构的影响。

通过这种技术，设计人员可以更准确地预测电磁干扰的产生和传播路径，从而优化芯片布局和布线，提高电磁兼容性。

例如，在高速数字芯片设计中，信号的传输速度越来越快，信号完整性问题变得尤为突出。

三维全波电磁场仿真可以帮助分析高速信号在传输线上的反射、串扰等现象，从而合理地设计匹配电阻、端接电容等，减少信号失真和电磁辐射。

二、电磁拓扑分析方法电磁拓扑分析方法是将芯片及其周边环境看作一个由多个电磁单元组成的网络，通过分析这些单元之间的连接关系和电磁耦合特性，来评估整个系统的电磁兼容性。

这种方法的创新之处在于能够将复杂的电磁问题分解为相对简单的子问题，从而降低分析的难度和计算量。

在芯片设计中，电磁拓扑分析可以帮助确定关键的电磁耦合路径，针对性地采取屏蔽、滤波等措施。

比如，对于电源分配网络，通过电磁拓扑分析可以找出容易产生噪声的节点和路径，进而优化电源滤波电容的布局和参数，提高电源的稳定性和抗干扰能力。

三、多物理场协同仿真技术芯片在工作过程中会同时受到电磁场、热场、力场等多种物理场的作用，这些物理场之间相互影响。

多物理场协同仿真技术的创新在于能够同时考虑这些物理场的耦合效应，从而更全面地评估芯片的电磁兼容性。

以芯片的热效应为例，温度的升高会导致材料的电导率发生变化，进而影响电磁性能。

芯片设计中的电磁兼容性问题如何解决在当今高度数字化和信息化的时代，芯片作为各种电子设备的核心组件，其性能和可靠性至关重要。

然而，在芯片设计过程中，电磁兼容性（EMC）问题是一个不容忽视的挑战。

电磁兼容性是指电子设备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。

如果芯片在设计阶段没有充分考虑电磁兼容性，可能会导致信号干扰、数据错误、系统故障甚至整个设备无法正常运行。

因此，解决芯片设计中的电磁兼容性问题具有极其重要的意义。

要解决芯片设计中的电磁兼容性问题，首先需要深入了解电磁干扰的产生机制。

电磁干扰主要来源于三个方面：传导干扰、辐射干扰和串扰。

传导干扰是指干扰信号通过电源线、信号线等导体传播；辐射干扰则是通过空间电磁场向外传播；串扰则是指相邻信号线之间的电磁耦合。

在芯片内部，由于晶体管的高速开关动作、电流的快速变化以及布线的不合理等因素，都可能产生这些电磁干扰。

为了降低传导干扰，在芯片设计中可以采用合理的电源和地平面布局。

电源平面和地平面应该尽可能地靠近，以减小电源和地之间的阻抗，从而减少电源噪声和地弹噪声。

同时，在电源引脚处添加适当的滤波电容，可以滤除电源线上的高频噪声。

此外，对于输入输出接口，应该采用合适的滤波电路，以阻止外部的干扰信号进入芯片内部，同时也防止芯片内部的干扰信号向外传播。

辐射干扰的抑制则需要从芯片的封装和布局入手。

合理的芯片封装可以有效地屏蔽内部电路产生的电磁场，减少对外辐射。

在芯片布局方面，应尽量减小高速信号线的长度，避免形成环形天线结构。

对于敏感电路，如模拟电路部分，应该与数字电路部分进行隔离，以减少数字电路产生的噪声对模拟电路的影响。

串扰是芯片设计中另一个常见的电磁兼容性问题。

为了减小串扰，可以采用增加信号线间距、使用屏蔽线或者采用差分信号传输等方法。

在布线时，应该遵循一些基本原则，如尽量避免平行布线、减少信号线的交叉等。

同时，对于关键信号线，可以采用多层布线或者在相邻层之间设置地平面来进行隔离。

结构件电磁兼容设计规范1、概述：本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。

本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。

下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。

在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GJB 1046《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》GJB 1210《接地、搭接和屏蔽设计的实施》GJB/Z 25《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》IEC 61587-3 （草案）《第三部分： IEC 60917-... 和 IEC 60297-... 系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》术语本规范中的专业术语符合 IEC50-161 《电磁兼容性术语》的规定。

2、设计程序要求对于有EMC 要求的项目的开发程序，在遵守部门现有的结构造型设计流程基础上，提出以下特殊的要求：所有需要考虑屏蔽的A 类项目以及产品定位为海外市场的所有项目，必须通过EMC 方案评审后才能进行详细的设计；对于 C 级以上屏蔽等级（具体级别划分见 5.1）要求的项目，方案评审时必须提交详细的 EMC 设计方案（包括屏蔽体的详细结构和具体处理措施）；对于 C 级以上屏蔽等级的项目，样机评审时必须提交屏蔽效能测试报告；除通用结构件（例如 19" 标准机柜）外，如果样机的屏蔽效能测试结果达不到设计134指标的要求，只要整机（产品）的EMC 测试中相应指标符合要求，结构件可以不要求再作优化。

3、屏蔽效能等级3.1、屏蔽效能等级的划分一般结构件的屏蔽效能分为以下六个等级，各级屏蔽效能指标规定如下：E级: 30-230 MHz 20 dB；230-1000 MHz 10 dBD 级：30-230 MHz 30 dB；230-1000 MHz 20 dBC级: 30-230 MHz 40 dB；230-1000 MHz 30 dBB 级：30-230 MHz 50 dB；230-1000 MHz 40 dBA 级：30-230 MHz 60 dB；230-1000 MHz 50 dBT级：比A级高10dB或者以上，和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求。