電磁兼容不該空論 越實踐越知深淺

在電子行業中，電子工程師極爲熟悉的就是EMC電磁兼容性測試的各項規範。其實大多工程師所瞭解的電磁兼容性通常來講就是：設備或系統在其電磁環境中能正常工做，且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。最近有幸收到電磁兼容工程師王少啓的詩詞，旨在代表電磁兼容不該空論，越實踐越知深淺。

《水調歌頭◎電磁若兼容》

電磁若兼容? 和諧共處之。產品屢測不過，廠家迫求解。我欲羣裏尋問，又恐討擾羣員，每問必所獲。 網羅各資料，漸積點皮毛。

可接地，可濾波，可屏蔽。不該空論，越實踐越知深淺？小到芯級板級，大到系統架構，此事藏學問。希望存知己，天涯共研討。

王工的詩言簡意賅，值得咱們細細體味。只有對電磁兼容有着濃厚興趣並有較深研究的朋友方能體會其中的含義。而對於那些初學者來講，理解起來並無那麼容易，所以小編這裏在網上也蒐集整理了一些跟電磁兼容相關的資料，以此來幫助你們理解。

電磁兼容是電子產品的一項很是重要的質量指標，電磁兼容的標準應用將是硬件工程師必須掌握的基本技術之一，在較短期內掌握電磁兼容的基本技術和問題的解決方法，對於縮短產品開發週期、加強產品競爭力、節省研發經費等方面具備重要意義。EMC設計主要考慮板級設計、整機設計、系統級設計。

電磁兼容設計考慮

爲節省能源和提升工做效率，目前大多數電子產品都選用開關電源供電。同時，愈來愈多的產品也都含有數字電路，以便提供更多的應用功能。開關電源電路和數字電路中的時鐘電路是目前電子產品中最主要的電磁干擾源，它們是電磁兼容設計的主要內容。

便攜式電子設備的尺寸日趨小巧纖薄，愈來愈多的新功能或新特性不斷被集成到設備中，使得便攜設備的數據率及時鐘頻率愈來愈高。與此同時，便攜設備必將面臨着諸多潛在的電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)源的風險，如開關負載、電源電壓波動、短路、雷電、開關電源、RF放大器和功率放大器及時鐘信號的高頻噪聲等。所以，電路設計和電磁兼容性(EMC)設計的技術水平對產品的質量和技術性能指標將起到很是關鍵的做用。

電磁干擾一般有兩種情形，即傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是指經過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另外一個電網絡。輻射干擾是指干擾源經過空間把其信號耦合(干擾)到另外一個電網絡。所以對EMC問題的研究實際上就是對干擾源、耦合途徑、敏感設備三者之間關係的研究。電磁兼容設計就是針對電子產品中產生的電磁干擾進行優化設計，使之成爲符合電磁兼容性標準的產品。

在電子線路中只要有電場或磁場存在，就會產生電磁干擾。在高速PCB及系統設計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各種接插件等均可能成爲具備天線特性的輻射干擾源，能發射電磁波並影響其它系統或本系統內其餘子系統的正常工做。

電路的ESD保護

靜電放電(ESD)是從事硬件設計和生產的工程師都必須掌握的知識。不少開發人員每每會遇到這樣的情形：實驗室中開發的產品，測試徹底經過，但客戶使用一段時間後，即會出現異常現象，故障率也不是很高。通常狀況下，這些問題大多因爲浪涌衝擊、ESD衝擊等緣由形成。在電子產品的裝配和製造過程當中，超過25%的半導體芯片的損壞歸咎於ESD。隨着微電子技術的普遍應用及電磁環境愈來愈複雜，人們對靜電放電的電磁場效應如電磁干擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問題愈來愈重視。

電路設計工程師通常經過必定數量的瞬間電壓抑制器(TVS)器件增長保護。如固狀器件(二極管)、金屬氧化物變阻器(MOV)、可控硅整流器、其餘可變電壓的材料(新聚合物器件)、氣體電子管和簡單的火花隙。隨着新一代高速電路的出現，器件的工做頻率已經從幾kHz上升到GHz，對用於ESD保護的高容量無源器件的要求也愈來愈高。例如，TVS必須迅速響應到來的浪涌電壓，當浪涌電壓在0.7ns達到8KV(或更高)峯值時，TVS器件的觸發或調整電壓(與輸入線平行)必須足夠低以便做爲一個有效的電壓分配器。

如今，電路設計工程師在高頻電路設計中愈來愈多地採用ESD抑制方案。儘管低成本的硅二極管(或變阻器)的觸發/箝位電壓很是低，但其高頻容量和漏電流沒法知足不斷增加的應用需求。聚合物ESD抑制器在頻率高達6GHz時的衰減少於0.2dB，對電路的影響幾乎能夠忽略不計。

電磁兼容和電路保護對全部電子產品的設計而言都是沒法迴避的問題。電路設計工程師除了熟悉電磁兼容相關標準，設計中還需綜合考慮器件自己的性能、寄生參數、產品性能、成本以及系統設計中的每一個功能模塊，經過佈局佈線優化、增長去耦電容、磁珠、磁環、屏蔽、PCB諧振抑制等措施來確保EMI在控制範圍以內。在制定電路保護設計方案時，最重要的是首先掌握因應的技術方案和設計手段，並據此選擇正確的ESD保護器件。