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电磁兼容设计、测试与整改及案例分析高级研修班
各有关单位：
随着中国加入WTO，如何使自己的产品在国际及国内市场中满足电磁兼容（EMC），从而快速低成本的取得相关认证，许多企业面临这样一个现实问题！但目前大多电子企业研发人员没有很好掌握EMC的设计方法和建立一套完善的EMC流程，导致多数产品在后期不能顺利的通过测试与认证，影响了产品的上市进度。
为了帮助企业导入正确EMC设计策略,同时研发工程师掌握正确的EMC 设计方法，从产品设计源头解决EMC问题，将可以减少许多不必要的人力及研发成本，缩短产品上市周期，北京中企远大文化传播中心决定分期组织召开“电磁兼容设计、测试与整改及案例分析高级研修班”现将具体事宜通知如下：。
电磁兼容整改措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在复杂电磁环境下，各种电子设备和系统能够正常工作，并且不会对周围环境和其他设备产生不可接受的干扰。
随着科技的快速发展和广泛应用，电磁兼容性问题日益突出，给人们的日常生活、工业生产以及航空航天等领域带来了许多挑战。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
首先，在引言中将介绍电磁兼容整改措施的概述以及文章的结构；其次，在第二部分中阐述了电磁兼容整改措施的解释说明，包括对电磁兼容概念进行解释、分析电磁干扰问题产生原因以及为何需要采取整改措施；第三部分将对电磁兼容整改措施进行分类和方法论述，涉及线缆布置与屏蔽处理相关措施、地线设计和接地处理相关措施以及EMI滤波器和抑制器的应用措施；第四部分将通过具体案例，提供电磁兼容整改措施的实施细节和分析；最后，在结论部分总结了电磁兼容整改的重要性、整改措施实施对产品或系统绩效的影响以及未来发展趋势和挑战。
1.3 目的本文的目的是介绍和解释电磁兼容整改措施的基本概念与原理，为读者提供一种了解和应用这些措施的方法。
通过深入理解电磁兼容整改问题，读者可以有效地识别和解决相关问题，并采取相应的措施来确保设备和系统在复杂电磁环境中的正常运行。
2. 电磁兼容整改措施解释说明:2.1 电磁兼容概念解释电磁兼容指的是在电子设备或系统中，各种不同的电子设备能够在不产生互相干扰或受到外界干扰的情况下协同工作的能力。
在现代科技发展中，电子设备越来越复杂，频谱资源日益紧张，因此保持良好的电磁兼容性显得尤为重要。
2.2 电磁干扰问题分析在电子设备中，存在着各种类型的电磁场，包括辐射、传导和导耦等。
这些电磁场可能会对其他附近的设备或系统造成干扰，导致无法正常工作或降低性能。
例如，在无线通信系统中，如果存在强大的脉冲噪声源，则可能会引起接收器敏感度下降或信号质量恶化。
电磁兼容加固实例分析实例一设备在数字电路密集，功能复杂的现实情况下，电路产生的干扰在所难免，同时数字电路又容易受到外界的干扰。
所以有必要在产品设计时考虑电磁兼容性，以便在设计初期采取相应措施来降低干扰源的能量。
下面就某设备(见图1)在设计中容易出现的实例问题作个介绍。
该雷达某设备机箱在进行GJB-151A RE102初测时的曲线如图2所示。
可以看出设备在30MHz、60MHz—90MHz时大部分频段超标。
为了能尽快找出超标的原因我们可以用频谱分析仪找到他们泄露的位置。
由于设备已经是定型的结构和电路,因此不能更改他的结构和电路。
只能在原有结构和电路的基础上加以改进。
众所周知，通常机箱结构对辐射发射有影响。
机箱内的元器件、集成块、印刷电路板的走线、以及有信号电流经过的地方都可能向周围空间辐射电磁能量，频率越高就越容易产生电磁辐射。
如果采用非屏蔽机箱，则这些电磁能量就会辐射到机箱外部。
如果采用金属机箱，或在非金属机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层，则电磁能量就有可能被限制在机箱内图1 雷达某设备在加固前的GJB151A RE102测试曲线图2 某设备的实物照片1. 采取机箱加固措施为判别设备的辐射干扰是否主要由机箱泄漏引起，可将设备电缆、控制连接线拆除，只保留电源线（电源线已滤波处理）让设备正常工作，然后再测量辐射干扰场强。
结果显示仍有部分频点超标，说明机箱泄漏或电源线有明显的泄露。
为了进一步确定是电源线还是机箱泄露还是二者都有。
这时可用近场磁场探头（探头接频谱分析仪）沿孔缝移动，寻找泄漏点，可观察不同频率的泄漏情况。
结果在机箱靠近电源的缝隙发现较大的泄漏场强，临时将该处贴一条金属导电带，该金属带应与机箱的金属面有良好的导电搭接。
发现辐射场强明显减小，说明机箱有泄露。
加固措施是使缝隙尺寸满足要求，可添加导电衬垫。
也可采用波导设计、缩短连接螺丝的间距等等。
在解决好机箱屏蔽的前提下，将电缆、控制线（外连电缆和控制线已经做好屏蔽处理）连接好,继续测试RE102发现有明显改善，如图3所示，但是仍有超标点。
2010-12-3QIANZHENYU 113开关电源电磁兼容设计开关电源电磁兼容设计,, 试验和对策案例分析钱振宇2010-12-3QIANZHENYU 2本章讲述开关电源的电磁兼容性设计，试验和对策案例分析，一部分是作者和部分同事在日常工作中的体会，还有一部分是通过不同途径收集得到的资料，现将它们汇集在一起，以满足读者的需要。
2010-12-3QIANZHENYU 3案例1：电磁干扰问题的诊断和整改步骤当一个产品无法通过电磁骚扰发射测试时，不能先入为主地主观确定要在哪些地方采取措施。
因为最后发现问题的地方往往都是起先认为不太可能的地方。
由于电磁骚扰发射问题的错综复杂性，因此不论产品熟悉与不熟悉，都要逐一确认，甚至要多次确认。
下面是一套电磁干扰诊断参考步骤，能快速找出产品的电磁骚扰发射问题，有较强的实用性。
2010-12-3QIANZHENYU 4■ 步骤一将桌子转到被试设备最大发射的位置，初步诊断造成被试设备辐射大的原因。
并关掉被试设备电源加以确认。
说明：在测试设备的辐射骚扰发射时，被试设备必须旋转360360°°，测量用天线的高度要在1m 到4m 内变化，其目的是要记录辐射最大的情况。
同样，在发现无法通过测试时，首先要将天线位置移至接收噪声为最大的高度，然后将桌子也转到噪声为最大的角度。
由于被试设备目前面对天线的这一面辐射为最强，故可以初步推测造成辐射过强的原因，例如在这个位置上是不是设备的屏蔽不好，或者太靠近设备内部的辐射源，以及这个位置上有没有电线电缆经过等等。
辐射源，以及这个位置上有没有电线电缆经过等等。
必必要时还可以借助测量探头、频谱仪(或测量接收机，甚至是示波器来探测造成辐射过强的部位，从而探究造成辐射过强的原因辐射过强的原因。
2010-12-3QIANZHENYU 5另外，必须注意的是，要关掉被试设备的电源，看噪声是否存在，以确定噪声是不是的确是由被试设备所产生。
《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》●背--景---为什么产品要通过EMC，EMC到底包含哪些测试项目和性能指标？---为什么产品辐射、传导、静电、EFT问题总是解决不了，而自己又没有好的解决思路？---为什么我的产品也增加了磁珠、电容、电感，但还是没有改善，这些器件到底该怎么应用？为什么产品问题总是后期出现，在现有基础上到底有哪些方法和措施整改我的产品？---为什么我的产品在设计时EMC也考虑了，但是还不能解决所有问题？---为什么一些理论在实际应用中总是不能真正解决问题？对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，明白EMC测试项目和测试原理，掌握一些EMC测试整改和设计技能，这些都成了我们迫切需要研究和解决的重大课题。
目前很多企业工程师在这块缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对EMC的实质理解造成一些误解，为帮助企业以及研发人员解决在实际产品设计过程中遇到的问题与困惑，我们举办此次《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》高级训练班，培训通过大量的实际产品EMC案例讲解，使得学员可以在较短时间内掌握解决EMC技术问题的技能并掌握EMC设计的基本思路！同时对企业缩短产品研发周期、降低产品研发与物料成本具有重要意义！●特--色---系统性：课程着重系统地讲述产品EMC测试原理，产品出现各种EMC问题详细的整改思路与方法，课程以大量的案例来阐述产品EMC设计的思路与方法,以及不同产品出现的各种问题EMC工作重点、工作方法、解决问题的技巧.---针对性：主要针对产品各种EMC测试项目，及各种典型产品，在测试过程中出现的不同问题的时候解决的思路与方法，如何使产品经过合理的构架设计、电缆设计、滤波设计、PCB设计顺利通过EMC测试。
---实战性：在整个培训课程中涉到多个案例，全面讲授产品问题整改和定位，设计的技巧。
专用车载DC—DC开关电源电磁兼容性分析与整改摘要本文分享了专用车载DC-DC开关电源的电磁兼容机理分析、EMC要求，及一款专用DC-DC开关电源的EMC整改案例。
如何降低开关电源的辐射发射量和传导发射量，使开关电源不干扰到其他电子产品，是开关电源EMC性能研究的重点方向。
关键词电磁兼容；EMC；专用；车载；DC-DC；开关电源DC-DC开关电源属于开关电源的一种，是直流-直流转换的开关电源，一般分为升压式的BOOST拓扑结构和降压式的BUCK拓扑结构。
由于12V或24V 是我国规定的车辆系统标称电压，因此，车载DC-DC开关电源一般输入电压为12V或24V，输出则根据负载的供电需求及功率需求进行设计调整。
专用车载DC-DC开关电源的电磁兼容设计要综合考虑“专用”和“车载”两方面因素。
既要满足汽车电磁兼容设计需求，又要满足专用分系统电磁兼容设计需求。
EMI方面，军方要求的全频段范围限值要求比民用汽车的分段要求更加严格；EMS方面，辐射抗扰度的频段范围上限将不仅限于汽车市场的3.1GHz，而要达到军方要求的18GHz；而传导抗扰度也不仅限于满足汽车电源线和信号线的8种波形，还要达到军方要求的另外4种波形的抗扰测试；最后，汽车产品EMC 要求中的静电放电测试，则补充了军方分系统陆军地面EMC要求中的缺口。
1 DC-DC开关电源的EMC分析开关电源是工作于高频开关状态的能量转换装置，在其工作过程中开关管和输出整流二极管的电压、电流在高频工作时的快速切换产生高的di/dt和高的dv/dt，这种电压和电流脉冲具有较宽的频谱和丰富的谐波成分，从而形成了干扰源。
为了减少损耗，提高电源的效率，设计中总是在提高开关管的开关速度，但其速度越快，di/dt、dv/dt的值就越大，噪声电压也越高。
这些干扰源通过线束传播出去，就是传导干扰；通过空间传播出去，就是辐射干扰。
开关电源电路中产生干扰源的主要器件是开关管和变压器。
872019年第4期 安全与电磁兼容引言由于电子设备应用的开关电源自身是一个很强的干扰源，且电源线（文中专指电源输入线）自机箱内部引出，若电源线滤波设计不当会带来很多电磁兼容性问题。
同时电磁兼容测试标准越来越全面、细致、严格，如GJB 151B-2013《军用设备和分系统 电磁发射和敏感度要求与测量》较GJB 151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的明显变化就是测试时电源输入线不能用屏蔽线缆，这对电源线滤波设计提出了更高的要求。
以下结合三个典型电磁兼容案例的分析、排查、整改过程，证明电源线滤波设计的重要性。
1 电源线滤波设计电源线滤波就是切断干扰信号的耦合路径或抑制干扰信号在该路径的耦合，整机设备电源线滤波设计及内部干扰（耦合到电源线的内部干扰）回路示意见图1。
电源线上的差模、共模干扰来自电源开关频率的干扰信号及电源线耦合的设备内部的其它干扰信号。
为有效抑制电源线上的干扰信号，通常在电源输入端添加高性能滤波器。
滤波器一般设计成两级滤波，一级共模滤波、一级差模滤波，其电路模式见图2。
2 整改案例分析2.1 案例1 超短波侦察系统电源设备干扰超短波侦察系统工作在30~500 MHz 频段，用于接收、侦察超短波通信信号。
在实际使用中，系统天线接收到的有用信号被淹没在了系统自身干扰噪声中，系统侦察效果很差。
经排查侦察系统，电源设备是其中一个主要干扰源。
以下针对电源设备进行分析、整改。
如图3，该电源设备内部有输入控制、多路DC/DC 模块、网络/微机等电路，高频干扰信号丰富，其中DC/DC 电源模块、网络/微机产生的差模、共模干扰可能通过机箱缝隙对外辐射；也会耦合至电源输入输出线、网线，再反窜出设备对外产生辐射干扰。
针对上述可能的电磁泄漏，电源设备已采取的措施有：电源线相关电磁兼容整改典型案例分析Typical Case Analysis of Power Line Relevant EMC Rectification同方电子科技有限公司 宋金华 曹宏伟 廖伟 吴林摘要电源线滤波是电磁兼容性设计中的一个重要内容。
电源线自机箱内部引出，很容易耦合设备内部的干扰信号，且电源输入线缆的天线效应会造成很强的辐射干扰。
结合电源线相关的电磁兼容整改案例分析、排查和处理过程，介绍了电源线设计中走线、接地、滤波等应着重注意的几个关键点。
关键词共模；差模；滤波；接地；整改AbstractPower line filtering is an important part of EMC design. The power lines are drawn from the cabinet, which can easily couple the interference signals inside the equipment, and the antenna effect of the power input lines will cause strong radiation bined with the analysis, investigation and processing of EMC rectification cases related to power lines, several key points in power line design, such as wiring, grounding and filtering, are introduced.Keywordscommon mode; differential mode; filtering; grounding; rectification图1 电源线滤波设计及内部干扰回路图2 电源线滤波器电路88SAFETY & EMC No.4 2019（1） 机箱为金属铝电磁屏蔽全密封设计（没有通风孔窗、显示屏等较大的电磁泄漏孔洞）；（2） 电源输出线缆为圆形连接器屏蔽线缆，网线为圆形连接器屏蔽网线；（3） 电源模块输入端有简单的LC 滤波，靠近电源输入端口没有专用的滤波器，电源输入线缆为非屏蔽 线缆。
2.1.1 干扰源分析为深入了解设备的干扰情况，对该电源设备进行CE102、RE102项目测试，同时在暗室搭建系统模拟工作平台，用频谱仪测试系统天线接收的信号干扰情况，测试结果见图4~图6。
该侦察系统的电源输入端无针对性的电磁兼容性滤波措施，导致设备内部的干扰信号通过电源线的传导发射，造成图4的CE102测试超标；电源线直接自机箱内部引出，电源设备内部的干扰信号通过电源输入长线缆的天线效应对外辐射发射，造成图5的RE102测试超标，并被侦察系统天线接收，如图6所示。
2.1.2 整改措施及效果为降低电源设备的电磁干扰，根据以上分析，在其输入端增加一个图2模式的两级滤波器。
因空间有限，电源滤波器无法安装设备内部，利用设备后面板的空位及其原有安装孔位，定制一款带圆形航空连接器的高性能电源滤波器。
该滤波器有较高的差模、共模插入损耗，1 MHz 的差模、共模插入损耗分别约83 dB、90 dB。
滤波器插入损耗曲线见图7。
图3 电源设备功能框图及辐射干扰模型图4 电源设备CE102测试结果图5 电源设备RE102（10 kHz~30 MHz）测试结果图6 侦察系统天线接收信号干扰测试结果（a） 差模（b）共模图7 滤波器插入损耗曲线由图4可知，电源的开关频率及其谐波干扰尖峰幅度较高；图5中，电源开关频率信号及其它共模噪声辐射幅度较高。
图6的测试结果显示，模拟测试平台中的系统天线接收到该电源设备较强的干扰信号（测试时仅电源设备工作），干扰信号分布在80~400 MHz，正好落在侦察系统的工作频段中。
用近场探头局部探测机箱缝隙泄漏、网线及电源输入、输出的辐射，发现仅电源输入部位的干扰信号很强，这与图4的测试结果吻合。
892019年第4期 安全与电磁兼容新增滤波器1安装在电源后面板，电源原输入接口为2，现电源输入接口为3。
滤波器直接安装在设备机壳上，以确保接地良好。
滤波器输出通过屏蔽线缆与设备接口2相连，如图8所示。
整改后电源设备的CE102、RE102复测合格，模拟测试平台中系统天线接收不到电源设备的干扰信号，复测曲线如图9~图11。
超短波侦察系统的实际使用效果有很大改善。
2.2 案例2 短波接收机RE102超标短波接收机工作在2~30 MHz，用于接收短波通信信号。
该设备在第三方实验室按GJB 151B-2013要求进行试验时，CE102合格，但RE102（陆军地面、30~ 200 MHz）超标，超标点在53 MHz、84 MHz、110 MHz、134 MHz、162 MHz、185 MHz 附近，如图12。
图8 电源设备整改示意图图9 电源设备CE102复测曲线图10 电源设备RE102（10 kHz~30 MHz）复测曲线图11 侦察系统天线接收信号干扰复测曲线图12 短波接收机RE102测试曲线图13 电源输入地线原接地方式图14 整改后电源输入地线就近接地电源输入地线较长（约250 mm），且与滤波器输出紧靠并行。
该段地线相当于一根感应天线，耦合内部干扰信号后通过电源输入线缆对外辐射，导致短波接收机的RE102超标。
把接地线由图13中的位置6尽量短的接至图14中滤波器安装螺钉位置7，就近接地后电源输入部位的干扰信号消失，短波接收机的RE102复测合格，如图15。
验证了电源输入接地线处理不当导致RE102超标。
该设备为交流220 V 输入。
设备机箱为金属铝电磁屏蔽全密封设计；射频线缆、光缆均为圆形连接器；靠近电源输入端口安装有专用的滤波器，电源输入线缆为圆形连接器、非屏蔽线缆。
用近场探头局部探测设备的机箱缝隙、射频线缆及光缆均无泄漏，只是电源输入接口部位有少量泄漏。
打开短波接收机机箱发现：电源输入端有专用滤波器4，但电源输入地线5穿过滤波器底部并与滤波器输出线并行后再接至位置6接地，如图13所示。
90SAFETY & EMC No.4 2019[5]何斌.电子战无人机电磁兼容性设计[J].电子信息对抗技术, 2007, 22(1): 45-48.[6]李勃, 黄大庆.基于电磁环境效应的无人机系统级电磁辐射指标制定[J].武汉大学学报(理学版), 2007, 53(3): 347-349.[7]东南大学, 总装备部技术基础管理中心, 信息产业部电子第四研究所, 等. GJB 72A-2002 电磁干扰和电磁兼容性术语[S].北京:总装备部军标出版发行部, 2003.[8]张秋菊, 杜江.电子设备电磁兼容性分析与设计[J].光电技术应用, 2011, 26(3): 61-64.[9]区健昌, 林守霖, 吕英华. 电子设备的电磁兼容性设 计[M]. 北京:电子工业出版社, 2003.[10] 陈穷. 电磁兼容性工程设计手册[M]. 北京:国防工业出版社, 1993.[11] 钱振宇, 史建华. 电气、电子产品的电磁兼容技术及设计实例[M]. 北京:电子工业出版社, 2008.[12] 文富忠, 苟晓波, 程号. 基于无人机的电子战电磁兼容设计[J]. 电子信息对抗技术, 2017, 32(2): 32-37.[13] 李小总, 周新建, 朱晓卿, 等. 某新型装甲平台电磁兼容性抑制辐射干扰的结构设计[J]. 工兵装备研究, 2013, 32(5): 13-16.[14] 郑得志, 郝国欣, 罗旻. 天线合路器在COFDM 视频传输系统中的设计与应用[J]. 无线通信技术, 2018, 44(5): 497-501.编辑:刘新霞2.3 案例3 超短波接收机灵敏度不合格超短波接收机工作在30~500 MHz，用于接收超短波通信信号。
批量生产时部分设备灵敏度指标不合格。
该设备已合格生产多个批次。
初步怀疑本批设备的接收前端或其它单元有问题，经与合格超短波接收机多次调换单元排查，发现故障现象跟随机箱转移，问题在机 箱上。
进一步排查发现安装在机箱上如图16所示的电源滤波器性能有差异，对换该滤波器后故障设备仍不合格，但设备的灵敏度指标有改善，而合格设备的灵敏度指标没变化，据此怀疑滤波器的安装接地有问题。
对比两台设备安装滤波器的部位，发现故障设备滤波器安装部位本应导电的金属面局部粘有油漆，使得滤波器有效接地面减小，导致滤波器外壳与设备机壳接地不良，滤波器的共模抑制能力下降，电源线上的共模噪声没有得到有效抑制，其泄漏的共模噪声影响到超短波接收机的输入前端，导致整机灵敏度指标不合格。
把超短波接收机滤波器安装部位上的油漆清理干净后，故障设备的灵敏度指标合格。
本批次超短波接收机返工后，灵敏度皆有不同幅度的提高，且都优于指标要求5 dB 左右。
