EMC的原理涉及電磁騷擾的耦合機理

過去在軍事領域之外，對于電磁兼容性的研究并不嚴謹，而且大多數(shù)設備制造商并不關心電磁兼容性問題。但隨著使用更低信號電壓的現(xiàn)代數(shù)字設備的時鐘頻率迅速增高，電磁兼容性問題變得越來越重要。許多國家意識到這個凸現(xiàn)的問題，并對相關設備制造商頒布了政令，要求只有滿足基本條件的設備才能夠銷售。各國的相應的組織機構開始制定標準并維護政府指令，其中較為知名的國家組織有：美國的FCC、歐洲的CEN、CENELEC和ETSI及英國的BSI。還有眾多國際組織致力于“推進各項標準化問題的國際合作”，當然也包含電磁兼容性標準。其中最重要國際組織是國際電工委員會(International Electrotechnical Commission，IEC)，它擁有多個電磁兼容性問題的全職分會。在IEC中協(xié)調這些分會的是ACEC，電磁兼容性問題的顧問委員會。

電磁兼容(EMC，Electro Magnetic Compatibility)是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時不對環(huán)境中其他設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。EMC是電子工程中一個至關重要的概念，涉及電磁能量的產生、傳播和接收，以及這些能量可能引起的有害影響。本文將從EMC的定義、原理、測試及應用等方面進行詳細闡述。

EMC是指系統(tǒng)或設備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時不會對其他系統(tǒng)和設備造成干擾的特性。這一特性包括兩個主要方面：一是設備在正常運行過程中產生的電磁干擾(EMI)不超過一定的限值;二是設備對環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定的抗擾度(EMS)，即電磁敏感性。

EMC的原理涉及電磁騷擾的耦合機理，主要包括傳導騷擾和輻射騷擾。

傳導騷擾：通過導體傳播的電磁騷擾。當兩個電路的地電流流過一個公共阻抗時，會發(fā)生公共阻抗耦合，從而產生電磁干擾。解決方法包括對每個電路分別供電、加解耦電路或使用隔離技術等。

輻射騷擾：通過空間傳播的電磁騷擾。輻射騷擾可分為近場(感應場)和遠場(輻射場)。近場主要影響近距離的設備和系統(tǒng)，而遠場則影響更遠的區(qū)域。解決輻射騷擾的方法包括極化隔離、距離隔離、吸收涂層法等。

電磁兼容(EMC)測試項目廣泛且多樣，旨在確保設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時不會對周圍其他設備產生不可接受的電磁干擾。以下是一些主要的電磁兼容測試項目：

發(fā)射測試

輻射發(fā)射測試(Radiated Emissions Testing)：

目的：測量設備在工作過程中產生的電磁輻射是否超過規(guī)定的限值。

方法：通常在開闊場地或屏蔽室內進行，使用專門的接收天線和測量儀器來測量輻射強度。

類型：包括射頻傳導測試和射頻輻射測試，以評估設備在特定頻段下的輻射發(fā)射水平。

傳導發(fā)射測試(Conducted Emissions Testing)：

目的：測量設備通過電源線、信號線等傳導途徑產生的電磁干擾。

方法：在屏蔽室內進行，通過連接設備到測量儀器來測量傳導干擾的電壓或電流。

抗擾度測試

靜電放電抗擾度測試(ESD Testing)：

目的：評估設備抵抗靜電放電的能力。

方法：模擬人體或其他物體上的靜電放電，以評估設備在受到靜電放電時的性能表現(xiàn)。

射頻輻射抗擾度測試：

目的：測試設備在受到一定強度的電磁輻射時的抗擾度。

方法：通過模擬電磁輻射環(huán)境，評估設備在電磁輻射干擾下的適應性能力。

電快速瞬變脈沖群測試(Electrical Fast Transient / Burst Testing)：

目的：模擬電源線上的快速瞬態(tài)脈沖，評估設備對這種突發(fā)干擾的抵抗能力。

方法：通常在屏蔽室內進行，通過在設備的電源或信號線上施加快速瞬態(tài)脈沖來模擬干擾源。

浪涌沖擊抗擾度測試(Surge Testing)：

目的：評估設備在受到雷擊或電網浪涌時的耐壓能力和電涌吸收能力。

方法：通過模擬雷擊或電網浪涌來評估設備的性能表現(xiàn)。

傳導抗擾度測試(Conducted Susceptibility Testing)：

目的：測試設備在受到通過電源線、信號線等傳導途徑傳入的電磁干擾時能否正常工作。

方法：在設備的電源或信號線上施加干擾信號來模擬干擾源，評估設備的抗擾度。

其他測試項目

電源諧波和閃爍測試(Harmonics & Flicker Testing)：

目的：評估設備在正常工作過程中對電源產生的諧波和閃爍是否符合相關標準的要求。

方法：通過模擬實際電源條件來評估設備的諧波電流和閃爍指數(shù)。

磁場測試(Magnetic Field Testing)：

目的：測量設備在工作過程中產生的磁場強度是否符合相關標準的要求。

方法：使用磁通量計在設備的周圍不同位置進行測量，以評估設備的磁場輻射水平。

無線電干擾抑制測試(Radio Interference Suppression Testing)：

目的：評估設備在抑制無線電干擾方面的能力。

方法：通過模擬不同頻率和功率的無線電信號來評估設備的無線電干擾抑制效果。

電磁兼容(EMC)是確保設備和系統(tǒng)在復雜電磁環(huán)境中正常工作的重要技術。通過深入了解EMC的原理和測試方法，并采取相應的抗干擾措施，可以顯著提高設備和系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。隨著科技的不斷發(fā)展，EMC將在更多領域發(fā)揮重要作用，為人們的生活和工作帶來更多便利和安全。

選擇電容時，不但應該選擇溫度系數(shù)好的，還要選擇等效串聯(lián)電感小的(小于10nH)和等效串聯(lián)電阻小的(小于0.5Ω)電容。從材質上說，低于50MHz時一般選擇Z5U材質，它性能穩(wěn)定，介電常數(shù)大，電容容量大，大于50MHz時一般選擇NPO材質，它介電常數(shù)小。通常工程上的實際做法是一大一小(指電容值)兩個電容并聯(lián)使用。

注意PCB過孔的設計

在布線時盡量少穿過孔，因為過孔阻抗和線阻抗不一樣，存在阻抗突變，從而產生駐波使信號變壞，容易形成輻射，尤其是在時鐘需要穿層時，要做技術處理，時鐘線跨層時的處理如圖6所示。