ｅｍｃ實踐知識
１電磁相容設計中的實踐知識
●什麼是電磁相容性問題？
電磁相容問題可以分為兩類，一類是電子電路、裝置、系統在工作時由於相互干擾或受到外界的干擾，使其達不到預期技術指標。如裝於機櫃內的由微處理器構成的控制電路受到裝在同乙個機櫃內的馬達的干擾的問題。另一類電磁相容問題，裝置雖然沒有直接受到干擾的影響，仍達不到規定的功能性指標，但不能通過國家的電磁相容標準，如計算機裝置產生超過電磁發射標準規定的極限值，或在電磁敏感度、靜電敏感度等方面達不到要求。
●電子產品要滿足那些電磁相容標準？
軍用產品要滿足標準，民用裝置要滿足等標準或行業內規定的有關標準。軍用標準比民用標準嚴格得多。無論那一種標準，其測試都是十分複雜的，並對測試環境和裝置有嚴格的要求，因此測試要到指定的實驗室進行。
●使裝置達到電磁相容狀態的技術有哪些？
為了使裝置或系統達到電磁相容狀態，通常應用印製電路板設計、遮蔽機箱、電源線濾波、訊號線濾波、接地、電纜設計等技術。
●做電磁相容設計時有那些文獻資源可以利用？
國外在電磁相容設計方面有許多手冊可以參考，國內除了一些國外設計規範的中文譯本外，還有「電磁相容工程設計手冊」。如果要系統地學習電磁相容知識，可以參考「電磁相容原理」。另外北京瑞特電子技術公司編輯的《電磁相容與電磁干擾抑制技術》刊物，提供了實用而新穎的內容。
２電磁遮蔽技術與材料
２.１電磁遮蔽的效果如何評價？
遮蔽體的有效性用遮蔽效能（ｓｅ）來表示，遮蔽效能的定義為：
ｓｅ＝２０lg(e1/e2) db
式中，ｅ１是沒有遮蔽體時測得的場強，ｅ２是有遮蔽體時測得的場強。遮蔽效能與場強衰減的關係如表２－１：
表２－１遮蔽效能與場強衰減的關係
遮蔽前場強遮蔽後的場強衰減量遮蔽效能(db)
1 0.1 0.9 20
1 0.01 0.99 40
1 0.001 0.999 60
1 0.0001 0.9999 80
1 0.00001 0.99999 100
1 0.000001 0.999999 120
遮蔽效能越高，每增加２０ｄｂ的難度越大。民用裝置的機箱一般僅需要４０ｄｂ左右的遮蔽效能，而軍用裝置的機箱一般需要６０ｄｂ以上的遮蔽效能。
●什麼材料可以作為遮蔽材料？
具有較高導電、導磁特性的材料可以作為遮蔽材料。常用的遮蔽材料有鋼板、鋁板、鋁箔銅板、銅箔等。隨著對民用產品電磁相容性要求的嚴格化，越來越多的廠家採取在塑料機箱上鍍鎳或銅的方法來實現遮蔽。
●電磁遮蔽與靜電遮蔽有什麼不同？
電磁遮蔽指的是對電磁波的遮蔽，而靜電遮蔽指的是對靜電場的遮蔽。靜電遮蔽要求遮蔽體必須接地。影響遮蔽體電磁遮蔽效能的不是遮蔽體接地與否，而是遮蔽體導電連續性。
破壞遮蔽體的導電連續性的因素有遮蔽體上不同部分的接縫、開口等。電磁遮蔽對遮蔽體的導電性要求要比靜電遮蔽高得多。
●材料的遮蔽效能只與遮蔽材料有關嗎？
不是，對於實際的遮蔽機箱，遮蔽效能在更大程式上依賴於機箱的結構，即導電連續性。機箱上的接縫、開口等都是電磁波的洩漏源。穿過機箱的電纜也是造成機箱遮蔽效能下降的主要原因。
解決機箱縫隙電磁洩漏的方法是在縫隙處使用電磁密封襯墊。電磁密封襯墊是一種導電的彈性材料，它能夠保持縫隙處的導電連續性。
機箱上開口的電磁洩漏與開口的尺寸、輻射源的特性和輻射源到開口的距離有關。通過適當的設計開口尺寸和輻射源到開口的距離能夠滿足遮蔽的要求。必要時可以使用截止波導管來達到即有開口又能阻擋電磁波的目的。
遮蔽機箱上絕不允許有導線直接穿過。當導線必須穿過機箱時，一定要使用適當的濾波器，或對導線進行適當的遮蔽。
●為什麼實際遮蔽體的遮蔽效能往往遠低於遮蔽材料的遮蔽效能？
這是因為大部分設計人員在設計遮蔽箱時是按照靜電遮蔽原理進行的，只重視了機箱的接地，而忽視了機箱的導電連續性和穿過機箱導線的處理。
●電磁密封襯墊有許多種類，它們各有什麼特點？
電磁密封襯墊有乙個共同的特點：彈性和導電性。任何具備這個特性的材料都可以作為電磁密封襯墊使用。根據這個要求，現在有各種各樣的電磁密封襯墊主要的幾種如下：
a.導電橡膠：在橡膠中摻入導電顆粒，使這種複合材料既具有橡膠的彈性，又具有金屬的導電性。
但由於要具有良好的遮蔽效能，需要在橡膠中摻入重量達７５％以上的導電顆粒，這已經破壞了橡膠的結構，實際的導電橡膠已經沒有了純橡膠的彈性好、拉伸強度高等特性。
b.雙重導電橡膠：與傳統的導電橡膠的區別在於，它不是在橡膠所有部分摻入導電顆粒，而僅在橡膠的外層摻入導電顆粒，這樣獲得的好處是既最大限度地保持了橡膠的彈性，又保證了導電性，是一種新型的遮蔽材料。
這種材料的另乙個優點是**低。
c.金屬編織網套：用金屬絲編織成的空心網套。這種材料具有彈性和導電性。
d.橡膠芯編織網套：以橡膠為芯的金屬編織網套。
這種材料由於以彈性很好的橡膠為芯，因此彈性很好並且很耐壓。另外由於金屬網套具有很好的導電性，因此這種複合材料具有很好的彈性和導電性。
e.螺旋管襯墊：用不鏽鋼或鈹銅捲成的螺旋管，具有很好的彈性，同時由於不鏽鋼和鈹銅都是較好的導體，因此滿足彈性和導電性的要求。
特別是用鍍錫鈹銅捲成的螺旋管具有很高的導電性，是目前遮蔽效能最高的遮蔽材料。
f.指形簧片：用鈹銅作成的彈性簧片材料。
g.定向金屬導電橡膠：在橡膠中填充方向一致的金屬絲，利用橡膠的彈性和金屬絲的導電性。
●各種電磁密封襯墊各有什麼特點？
比較電磁密封襯墊的效能通常從遮蔽效能、彈性、壓縮永久形變、有無環境密封性、**等幾個方面比較。常用襯墊的比較如表２－２所示：
表２－２ 各種電磁密封襯墊的特點
襯墊種類遮蔽效能彈性永久形變環境密封**優點
不鏽鋼螺旋管高好小無低價低
鍍錫鈹銅螺旋管很高好小無中遮蔽效能高
多重密封螺旋管高好小有較高有環境密封、耐久
指形簧片高好小無高壓縮最大、允許切向滑動接觸
空心金屬網套低頻高高頻中等好較小無中需要的壓力小
橡膠芯金屬網套低頻高高頻中等好小無低價低
傳統導電橡膠低頻低高頻高差大有高有環境密封、高頻遮蔽好
雙重導電橡膠低頻低高頻高好小有低有環境密封、高頻遮蔽好、價低
定向金屬絲導電橡膠低頻高高頻低好小有低有環境密封、價低
●電磁密封襯墊的遮蔽效能是怎樣測出來的？
有兩種方法，一種方法是測量遮蔽效能，如基於或的方法，這種方法中將電磁密封襯墊直接安裝到縫隙處，測量縫隙的洩漏。另一種方法是轉移阻抗法如襯墊的測量與評價方法》，這種方法通過測量襯墊結合處的轉移阻抗來衡量襯墊的遮蔽效能。後一種方法得到越來越廣泛的應用。
襯墊的轉移阻抗越低，遮蔽效能越高。
●在使用電磁密封襯墊時應注意什麼？
首先根據裝置的要求選用適當的襯墊，所謂的「適當」是指在遮蔽效能、安裝方式、**、壽命等方面的綜合指標達到最優。另外要考慮襯墊材料與遮蔽基體之間的電化學相容性。使用所有襯墊時，都要對襯墊的壓縮進行限位，防止過量壓縮而造成襯墊的損壞。
●遮蔽機箱的通風口怎樣處理？
當對通風量的要求不高時，可以使用穿孔金屬板，只要孔的直徑足夠小，就能夠達到所所要求的遮蔽效能。當對通風量的要求高時，必須使用截止波導通風板（蜂窩板），否則不能兼顧遮蔽和通風量的要求。如果對遮蔽要求不高，並且環境條件較好，可以使用鋁箔製成的蜂窩板，這種產品的**低，但強度差，易損壞。
如果對遮蔽的要求高，或環境惡劣（如軍用環境），則要使用銅製或鋼製蜂窩板，這種產品各方面效能優越，但**較高。
●什麼是遮蔽膠帶，它有什麼用途？
遮蔽膠帶是由銅箔或鋁箔等高導電性材料附上導電膠構成的。主要用於縫隙的遮蔽和電纜遮蔽層的端接。
●使用遮蔽膠帶時要注意什麼問題？
使用遮蔽膠帶時要注意用力壓緊，只有這樣才能使金屬箔與另一部分金屬實現良好電接觸，達到使機箱導電連續性的目的。
●選擇遮蔽產品時應考慮什麼問題？
在選擇遮蔽產品時應考慮下列因素：
··工作頻率 ··成本 ··遮蔽／接地／其它
··遮蔽材料與基體的電化學相容性 ··衰減特性 ··電氣要求
··腐蝕的考慮 ··緊固／安裝方法 ··材料厚度／合金
··工作環境 ··貯存環境 ··空間／重量的考慮
··載荷／力 ··核、生物、化學 ··安全性
··壽命 ··重複使用性
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ｅｍｃ設計的一般原則
ｅｍｃ設計應是任何電子器件和系統綜合設計的一部分。它遠比試圖使產品達到ｅｍｃ的其他方法更節約成本。ｅｍｃ的主要設計技術包括：
電磁遮蔽方法、電路的濾波技術以及包括應特別注意的接地元件搭接的接地設計。
下圖給出了器件和系統ｅｍｃ最佳設計的推薦方法。這是乙個金字塔式圖形。
ｅｍｃ設計金字塔
首先，優秀的ｅｍｃ設計的基礎是良好的電氣和機械設計原則的應用。這其中包括可靠性考慮，比如在可接受的容限內設計規範的滿足，好的組裝方法以及各種正在開發的測試技術。
一般來說，驅動當今電子裝置的裝置要安裝在ｐｃｂ上。這些裝置由具有潛在干擾源以及對電磁能量敏感的元件和電路構成。因此，ｐｃｂ ｅｍｃ設計是ｅｍｃ設計中的下乙個最重要的問題。
有源元件的位置、印製線的走線、阻抗的匹配、接地的設計以及電路的濾波均應在ｅｍｃ設計時加以考慮。一些ｐｃｂ元件還需要進行遮蔽。
再次，內部電纜一般用來連線ｐｃｂ或其他內部子元件。因此，包括走線方法和遮蔽的內部電纜ｅｍｃ設計對於任何給定器件的整體ｅｍｃ來說是十分重要的。
在ｐｃｂ的ｅｍｃ設計和內部電纜設計完成以後，應特別注意機殼的遮蔽設計和所有縫隙、穿孔和電纜通孔的處理方法。
最後，還應著重考慮輸入和輸出電源和其他電纜濾波問題。
ｐｃｂ設計應注意的一些問題
在設計印製電路板時，設計的目的是控制下述指標：
a.來自ｐｃｂ電路的輻射；
b.ｐｃｂ電路與裝置中的其它電路間的耦合；
c.ｐｃｂ電路對外部干擾的靈敏度；
d.ｐｃｂ上各種電路間的耦合。
這主要通過關注ｐｃｂ的布圖和設計，將阻抗的不連續性減至最小和使用低幅值訊號（如有必要）來實現。
如果使用的時鐘速率高於１０ｍｈｚ，大多使用具有掩埋接地層的多層板設計。如果其**過高，則可使用保護帶（guardbanding）結構，亦即訊號印製線的每側均接地。
各種元件要安排得使干擾和敏感電路相隔開；時鐘印製線、匯流排和晶元要與ｉ／ｏ線和聯結器隔開；時鐘執行速率應最低，並垂直於訊號印製線布放；如果時鐘電路不在板上，那其應靠近聯結器布放。另外，時鐘電路應位於板的中心，以有助於板上分布的印製線最短。輸入／輸出晶元應在相應的聯結器附近。
利用靠近驅動器的電阻、電感和鐵氧體珠對輸出電路進行衰減。各種型別電路及其接地應被分開。
對於高頻設計，布圖要象對待訊號傳輸環境一樣，需要使用阻抗不連續性最小。
在整個ｐｃｂ設計過程中，應經常利用有益的去耦實踐，要充分使用旁路技術。一般來說，這將利用０．１到１．０μｆ的陶瓷電容。旁路電容要布放在接近ｉｃ之處。
將電源匯流排布得盡可能靠近接地，這樣不但使電源匯流排環路的面積最小，而且能減少輻射。電源線要在ｐｃｂ介面處進行濾波。
ｅｍｉ訊號濾波器
一、什麼是ｅｍｉ訊號濾波器，它的作用。
ｅｍｉ訊號濾波器是用在各種訊號線（包括直流電源線）上的低通濾波器。它的作用是濾除導線上各種工作所不需要的高頻干擾成份。
線路板上的導線是最有效的接收和輻射天線，由於導線的存在，往往會使線路板產生過強的電磁輻射。同時，這些導線又能接收外部的電磁干擾，使電路對干擾很敏感。在導線上使用訊號濾波器是乙個解決高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法，圖１（ａ）是沒有使用訊號濾波器時脈衝訊號的頻譜，可以看出，脈衝訊號的高頻成份很豐富，這些高頻成份可以借助導線輻射，使線路板的輻射超標。
（ｂ）是使用了濾波器以後，脈衝訊號頻譜發生的變化。從圖中可以看出，脈衝訊號的高頻成份大大減少了，由於高頻訊號的輻射效率較高，隨著高頻成份的減少，線路板的輻射將大大改善。
圖１ （ａ）沒有使用訊號濾波器時脈衝訊號的頻譜圖１ （ｂ）使用了濾波器以後脈衝訊號的頻譜
訊號濾波器的種類
訊號濾波器按安裝方式和外形分，有線路板安裝濾波器、貫通濾波器和聯結器濾波器等三種。
線路板安裝濾波器適合於安裝**路板上，具有成本低、安裝方便等優點。但線路板安裝濾波器的高頻效果不是很理想。貫通濾波器適合於安裝在遮蔽殼體上，具有很好的高頻濾波效果，特別適合於單根的導線穿過遮蔽體。
聯結器濾波器適合於安裝在遮蔽機箱上，具有較好的高頻濾波效果，用於多根導線（電纜）穿過遮蔽體。
從電路形式上分，有單個電容型、單個電感型、ｌ型、π型等。濾波器的器件越多，從通帶到阻帶的過渡帶越窄。對於一般的民用裝置，使用單個電容型或單個電感型就可以滿足要求。
二、訊號濾波器在電子裝置中的用途可分為以下幾種：
１、遮蔽殼體上的穿線
遮蔽殼體上不允許有任何導線穿過，遮蔽效能再高的遮蔽體，一旦有導線穿過遮蔽體，遮蔽體的遮蔽效能就會大幅度下降。這是因為導線充當了接收干擾和輻射干擾的天線。當有導線要穿過遮蔽體時，必須使用貫通濾波器，如圖３所示。
這樣可以將導線接收到的干擾濾除到遮蔽體上，從而避免干擾穿過遮蔽體。
圖２ 貫通濾波器的使用
硬體工程師EMC必備知識系列
硬體工程師emc必備知識系列 一 接地的基本概念 關鍵字 接地基本概念硬體工程師 引言 接地，是個很複雜的問題，一篇帖子很難說的清楚，同時還想從例子說起，以便能夠讓大家認識到事物的本質，對我這樣乙個工科出身的硬體工程師來說還是有些難度，總怕表達不清楚或不到位，把大家引入歧途。盡力吧，講的不當的地方，...
EMC調研小結
emc 電磁相容 實驗室建設調研報告 一簡介簡單的來說emc 電磁相容 技術就是看乙個裝置兩個方面的指標 乙個就是對外的電磁輻射檢測，二就是抗電磁干擾能力檢測。由於這個專業領域比較窄，所以生產這種檢測裝置的廠家和承建系統整合商就比較少。從接到這個調研任務開始，我們通過國內相關emc實驗室，找到了航天...
EMC營銷管理
第三章商業模式及經營目標 3.1 商業模式 基於自身條件及對整個市場的考慮，我們決定採取目前國內外先進的emc 能源合同管理 商業運作模式，emc是一種新型的市場化節能機制，是指節能服務公司通過與客戶簽訂節能服務合同，為客戶提供節能改造的相關服務，並從客戶節能改造後獲得的節能效益中收回投資和取得利潤...