在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，電磁兼容性（EMC）已成為產(chǎn)品認(rèn)證的關(guān)鍵要素。無論是中國產(chǎn)品走向國際市場(chǎng)，還是外國產(chǎn)品進(jìn)入中國市場(chǎng)，產(chǎn)品認(rèn)證都是一道必須跨越的門檻。從國際貿(mào)易的角度來看，產(chǎn)品認(rèn)證本質(zhì)上是一種技術(shù)性貿(mào)易壁壘。我國加入WTO后，這一現(xiàn)象愈發(fā)明顯。國內(nèi)的3C認(rèn)證，作為我國強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)志，對(duì)機(jī)電、電器產(chǎn)品的**性能、EMC等方面有著詳細(xì)的規(guī)定，只有通過3C認(rèn)證的產(chǎn)品，才有資格進(jìn)入國內(nèi)市場(chǎng)。

        然而，EMC問題一直是眾多企業(yè)的技術(shù)難點(diǎn)。隨著電子、信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快，芯片集成度和產(chǎn)品工作速度不斷提高，電磁騷擾問題也變得愈發(fā)復(fù)雜。我國整體EMC研究起步較晚，許多企業(yè)對(duì)EMC的認(rèn)知度不夠，缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試設(shè)備，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和元器件選擇上存在諸多困惑，導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)出來后往往難以符合EMC標(biāo)準(zhǔn)要求。從認(rèn)證檢測(cè)來看，產(chǎn)品達(dá)不到3C認(rèn)證要求的主要原因大多是EMC方面不過關(guān)。事實(shí)上，在日常檢驗(yàn)和各種產(chǎn)品認(rèn)證中，EMC測(cè)試通不過的情況相當(dāng)普遍。

       面對(duì)這一現(xiàn)狀，我們不禁要思考，EMC問題該如何解決呢？其實(shí)，EMC問題的解決并非無章可循，關(guān)鍵在于要深刻認(rèn)識(shí)并運(yùn)用EMC領(lǐng)域的三個(gè)重要規(guī)律。

• EMC費(fèi)效比關(guān)系規(guī)律

      EMC問題越早考慮、越早解決，費(fèi)用越小、效果越好。在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，等到產(chǎn)品EMC測(cè)試不合格才進(jìn)行改進(jìn)，費(fèi)用可以大大節(jié)省，效率可以大大提高。相反，產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC，投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn)，不僅技術(shù)上難度大，而且返工必然帶來費(fèi)用和時(shí)間的浪費(fèi)，甚至可能因涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)的缺陷，無法實(shí)施改進(jìn)措施，導(dǎo)致產(chǎn)品無法上市。

• 高頻電流環(huán)路面積S越大，EMI輻射越嚴(yán)重

       高頻信號(hào)電流流經(jīng)電感*小路徑。當(dāng)頻率較高時(shí)，一般走線電抗大于電阻，連線對(duì)高頻信號(hào)就是電感，串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是被測(cè)設(shè)備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的，*惡劣的情況就是開路之天線形式。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的重要任務(wù)之一，就是想方設(shè)法減小高頻電流環(huán)路面積S。

• 環(huán)路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴(yán)重

       電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)隨電流頻率f的平方成正比增大。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的另一個(gè)重要途徑，就是想方設(shè)法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。

       要真正解決EMC問題，還需要深入了解EMC問題的三要素：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。開關(guān)電源及數(shù)字設(shè)備由于脈沖電流和電壓具有豐富的高頻諧波，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的輻射。電磁干擾包括輻射型（高頻）EMI和傳導(dǎo)型（低頻）EMI，主要通過空間電磁波干擾和傳導(dǎo)的形式產(chǎn)生EMC問題。

       在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，EMC設(shè)計(jì)至關(guān)重要。EMC設(shè)計(jì)的根本在于趁早進(jìn)行，從設(shè)計(jì)立項(xiàng)的一開始，就把EMC要求納入設(shè)計(jì)任務(wù)書，作為設(shè)計(jì)的輸入之一。EMC設(shè)計(jì)可以分為五個(gè)層次：

• 方案選擇、主要部件、集成電路的選型、電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      這一層次是產(chǎn)品成功的基礎(chǔ)，任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致項(xiàng)目徹底失敗。主要考慮減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力，選用本身發(fā)射小的芯片，避免使用大功率、高損耗器件，保證所選器件不工作在非線性區(qū)，電路設(shè)計(jì)應(yīng)避免數(shù)字信號(hào)波形產(chǎn)生過沖，增加阻尼、減小Q值，防止振蕩。

• PCB的EMC設(shè)計(jì)

         PCB設(shè)計(jì)不合理，會(huì)產(chǎn)生無法補(bǔ)救的后果。良好的PCB EMC設(shè)計(jì)可以事半功倍。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小高速信號(hào)及時(shí)鐘信號(hào)線構(gòu)成的環(huán)路面積，使用小型化器件和多層線路板，合理選擇印制板層數(shù)，分層布置，布線應(yīng)短、直、粗、勻，走線盡可能遠(yuǎn)離騷擾源，預(yù)留磁珠和貼片濾波器的位置。

• 供電與接地、高速信號(hào)線路及內(nèi)部線纜的EMC設(shè)計(jì)

        芯片間使用低阻抗地連接，不同芯片供電腳間阻抗盡量小，布線、I/O排線應(yīng)減小電流環(huán)面積，采用多點(diǎn)就近接地，減小電纜的天線效應(yīng)，采用屏蔽性能好的線纜，注意高速電路阻抗匹配，減小、消除反射。

• 屏蔽設(shè)計(jì)

        屏蔽設(shè)計(jì)要求有完整的電連續(xù)體、濾波措施和良好的接地。機(jī)箱應(yīng)采用導(dǎo)電材料，開孔尺寸一般不超過4mm，根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)，變壓器加靜電屏蔽及接地等。

• 輸入/輸出的濾波設(shè)計(jì)

       電源線濾波和信號(hào)線濾波的重要性不亞于機(jī)箱屏蔽。濾波關(guān)鍵是針對(duì)EMC要求，兼顧達(dá)標(biāo)和經(jīng)濟(jì)的原則。在I/O接口部位，一般采用高頻濾波效果好、安裝簡(jiǎn)單的濾波連接器。在電纜上纏繞或套用鐵氧體磁環(huán)也能起到一定的濾波吸波作用。

• 了解EMC問題三要素、電磁騷擾的特性、電磁騷擾源和傳播途徑，掌握五個(gè)層次EMC設(shè)計(jì)法則，堅(jiān)持利用EMC規(guī)律，趁早考慮和解決EMC問題。遇到PCB必須重新設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)必須重新設(shè)計(jì)時(shí)，大家只有后悔EMC考慮得遲了。治病不如防病，治病必須對(duì)癥下手，宜早不宜遲，解決EMC問題是一樣的道理。

• 當(dāng)產(chǎn)品的EMC不符合要求需要整改時(shí)，首先要如同治病一樣，診斷出電磁騷擾源、耦合途徑，然后利用EMC設(shè)計(jì)要點(diǎn)中提到的方法，對(duì)癥下手，綜合運(yùn)用屏蔽、濾波吸波、接地等措施實(shí)施改進(jìn)。改進(jìn)途中，測(cè)試再不通過，先檢討問題判斷是否正確？對(duì)策是否失誤？使用器件參數(shù)是否需要調(diào)整？不要一下子就改變初衷，應(yīng)不慌不忙。整改時(shí)要特別注意，正確診斷出電磁騷擾源、耦合途徑后，采用EMC抑制器件時(shí)，不但要選擇合適，而且所用器件要貨真價(jià)實(shí)，才不會(huì)久治不愈。

• 工廠應(yīng)對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)工序進(jìn)行識(shí)別，關(guān)鍵工序操作人員應(yīng)加以培訓(xùn)，制定相應(yīng)的工藝作業(yè)指導(dǎo)書或標(biāo)準(zhǔn)樣件（可以采取拍照給出圖片的方式），使生產(chǎn)過程受控。取*簡(jiǎn)化而且EMC又有一定裕量的樣機(jī)作為標(biāo)準(zhǔn)件，核對(duì)生產(chǎn)、裝配工藝，檢驗(yàn)時(shí)，著重進(jìn)行EMC關(guān)鍵元器件和材料的檢驗(yàn)/驗(yàn)證，以及裝配工藝一致性檢查。

• 為驗(yàn)證產(chǎn)品持續(xù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，工廠應(yīng)在適當(dāng)階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行確認(rèn)檢驗(yàn)（本身不具備檢測(cè)條件時(shí)，抽樣送有能力的機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)），以確保產(chǎn)品持續(xù)符合EMC要求，萬一變化亦能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

• 當(dāng)產(chǎn)品EMC關(guān)鍵件要改變、調(diào)整時(shí)，應(yīng)用新的器件替換原器件重新制造幾臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)EMC關(guān)鍵件改變和調(diào)整對(duì)整機(jī)EMC的影響。

        了解EMC問題三要素、電磁騷擾的特性、電磁騷擾源和傳播途徑，掌握五個(gè)層次EMC設(shè)計(jì)法，EMC會(huì)變得有規(guī)可循的，堅(jiān)持EMC規(guī)律，趁早考慮和解決EMC問題，即可省時(shí)省力，事半功倍。在EMC工作方面，比照老中醫(yī)看病方式，據(jù)癥施治，有意識(shí)帶點(diǎn)人性化，能提高解決問題的興趣。EMC90%是設(shè)計(jì)出來的，整改出來的極少、極少。治病不如防病，治病必須對(duì)癥下手，宜早不宜遲。道理簡(jiǎn)單，更需重視。