电磁兼容基本原理及pcb的emc设计

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1、电磁兼容基本原理及PCB的EMC设计电磁兼容基本原理及PCB的EMC设计关键词：PCB  EMC    EMI摘要：本文是对电磁兼容基本原理进行简单介绍，根据我司多为嵌入式系统的情况，重点对EMC设计进行简单的阐述与总结，供我司单板（硬件）、PCB开发的工程师参考。同时，以后会根据实际问题详细讨论与更新。1电磁兼容原理1．1EMC的定义    电磁兼容（ElectromagneticCompatibility,简称EMC），是研究在有限的空间、时间和频谱资源的功能条件下，各种电气设备共同工作，并不发生降级的科学。另外

2、一种解释，EMC是一种技术，这种技术的目的在于，使电气装置或系统在共同的电磁环境条件小，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以这种影响。换句话说，就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失和损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。（这是EMC的终极目标）以下是电磁兼容有关的常见术语：      EMC：（Electromagneticcompatibility）电磁兼容性      EMI：（Electromagneticinterference）电磁干扰      EMS：（

3、Electromagneticsusceptibility）电磁敏感度      RE：（Radiatedemission）辐射骚扰      CE：（Conductedemission）传导骚扰      CS：（Conductedsusceptibility）传导骚扰抗扰度      RS：（Radiatedsusceptibility）射频电磁场辐射抗扰度      ESD：（Electrostaticdischarge）静电放电      EFT/B：（Electricalfasttransientburst

4、）电快速瞬变脉冲群      Surge：浪涌1．2电磁兼容研究的目的和意义    电磁兼容研究的目的：1）确保系统内部的电路正常工作，互不干扰，以达到预期的功能；2）降低电子系统对外的电磁能量辐射，使系统产生的电磁干扰强度低于特定的限定值；3）减少外界电磁能量对电子系统的影响。提高系统自身的抗扰能力；对于我司来讲电磁兼容研究目的就是达到我司产品通过有关结构的3C、CE认证，通过EMC测试，获得市场准入，同时提高产品的可靠性，减少不良率。案例1，联通CDMA与中移动GSM在两种制式手机“绿色、环保、低辐射”之争案例2

5、，XX公司视听接入产品XXX通过有关CE认证后，在有关媒体上进行大量宣传，作为其技术先进的标志。1．3EMC的主要研究内容EMC是研究在给定的时间、空间、频谱资源的条件下：1）同一设备内部各电路模块的相容性，互不干扰、能正常工作；2）不同设备之间的兼容性；  总体讲，EMC分为EMI、EMS两部分：  EMI：电磁干扰，即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时，不应产生超过相应标准所要求的电磁能量；  EMS：电磁敏感度，即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时，设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰，或者

6、说设备或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感，能按照设计的性能保持正常的运行、工作；（防静电要求为此类）2．4  EMC三要素及对策2．4．1EMC三要素        1、干扰源        2、耦合途径        3、耦合装置  三者为顺序关系  在单板范围内，我们可以找到如下几个与辐射有关的项：  干扰源：时钟电路（包括晶振、时钟驱动电路）；          开关电源；          高速总线（通常为低位地址总线如：A0、A1、A2）；          高电平信号、大电流信号、dv/dt、di/dt

7、高信号；（此部分容易忽略，属于反馈一类，根据我司特点，要求单板工程师要对元器件的DATASHEET文件熟悉，对各端口的定义与功能有很清晰的掌握）          继电器；          部分塑封器件；          内部互连电缆；耦合途径：传播RF能量的各种媒质，例如自由空间、互连电缆（共模耦合）。  （RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射，这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信

8、号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30Mhz以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。    此方面资料详见本文后面文献《电感和磁珠》，此文为主要针对单板工程师，PCB工程师可简单了解。）    按传播的方式，电磁干扰分成两种类型。1、传导型干扰传导型干扰是系统产生并返回到支流输入线或信号线的噪声，这个噪声的频率范围为10KHZ-30MH