EMC簡介

電磁兼容，就是當(dāng)各個電子設(shè)備在一起時，都能夠正常工作。也就是說，你設(shè)計的設(shè)備，既不能干擾別人，也不能被別人干擾。

想要引起EMC問題，需要有輻射源，耦合路徑以及接收器。

電磁兼容性問題的潛在輻射源包括無線電發(fā)射機、高頻電路線，電力線等使用或者產(chǎn)生電磁場的物體；接收器，則包括無線電接收器、電子電路等幾乎任何使用或者能夠探測到電磁能量的設(shè)備。

而耦合路徑，則包括傳導(dǎo)和輻射。

所謂傳導(dǎo)干擾，是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過導(dǎo)線或公共電源線互相產(chǎn)生干擾，是低頻干擾，頻率最高到30MHz。

所謂輻射干擾，是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過空間耦合干擾其他設(shè)備，是高頻干擾。

輻射又分磁場耦合，電場耦合以及電磁場耦合。耦合路徑通常是這些耦合方式的組合，而且衰減其中一條路徑的同時，可能會使另一條耦合路徑增強。

每個EMC問題，對存在輻射源、耦合路徑以及接收端。解決EMC問題，就是找出這些因素，針對這些因素做出改進(jìn)。

這些改進(jìn)措施，籠統(tǒng)地講，包括：

1 降低源端的干擾信號

比如說，數(shù)字信號的上升/下降時間越短，其所包含的高頻頻譜越多；一般來說，頻率越高，越容易耦合到接收端。如果我們想降低數(shù)字信號所引起的干擾的話，可以拉長數(shù)字信號的上升/下降時間。但前提是，需要保證接收該數(shù)字信號的器件的正常工作。

2 切斷耦合路徑

比如說，在接收器外面罩上屏蔽罩，則是切斷耦合路徑的一種方法。但是這種方法，有時候成本高，而且并不能達(dá)到理想的性能。

3 降低接收端對干擾的敏感度

這個往往比較難，因為降低對干擾的敏感度的同時，可能會影響其對有用信號的接收。

很多時候，產(chǎn)品最后調(diào)著調(diào)著，就卡在EMC上了，比如我現(xiàn)在所處的狀態(tài)?，F(xiàn)在在看我的PCB布局，就覺得當(dāng)時有些線考慮不周。

PCB的不良布局，是EMC的一個主要來源。

在對PCB進(jìn)行布局時，我們需要從以下四個方面做一個預(yù)判：

1 電路中有哪些輻射源

電路中比較常見的輻射源包括：時鐘，數(shù)字信號，DC-DC轉(zhuǎn)換，直流電源線以及低速線。

時鐘：周期變化，會產(chǎn)生諧波；

數(shù)字信號：雖然不是周期變化，但是也會產(chǎn)生比較大的噪聲；

直流電源線以及低速線：雖然這些線本來的目的，是走電源或者低速信號。但是可能會有高速信號反串到這些線中，造成干擾。所以，如果一個IC內(nèi)部有高速電路，那做PCB設(shè)計時，把與其連接的每根線都當(dāng)成高速信號線小心對待。

2 電路中關(guān)鍵的回流路徑

首先，需要知道，電流是一個環(huán)路，有多少過去，就有多少回來。

再者，電流是追尋最小阻抗，Z=R+jwL。所以當(dāng)頻率低的時候，是找電阻最小的路徑；而頻率高的時候，則是找電感最小的路徑。從下圖中，可以看到，當(dāng)頻率為1KHz時，回流路徑則選擇兩點最短的路徑；當(dāng)頻率〉1MHz時，回流路徑則選擇最小感抗的路徑。

所以，假設(shè)有兩個器件，從器件A有一50MHz的信號到器件B，則其回流路徑則為PATH2，而非PATH1?；亓鲝钠骷﨎的GND管腳流出，經(jīng)過50MHz高速線的下方，回到器件A的GND管腳。

如果信號頻率在KHz以下，那么回流會散到大部分的電路板上，因為要沿著最小電阻走嘛，散的開，截面積就大，電阻就小。如果板上有敏感的模擬信號，可能會有問題。這個時候，可以在地上割個縫隙，如下圖所示。

3 板子上是否有天線形成

有時候畫板子的時候，不小心就形成一個天線。

PCB板上不小心形成的天線，一般都滿足下面三個條件：

天線包含兩個部分

兩個部分都不是電小尺寸(就是說，天線的尺寸要和波長能夠在同一數(shù)量級)

兩個部分之間存在感應(yīng)電壓

對于小于100MHz的低頻信號，對應(yīng)波長為3m；一般的PCB板，都遠(yuǎn)小于這個值。所以，在這個頻率以下，一般會發(fā)生天線效應(yīng)的，可能就是電纜或者金屬機殼了。只要避免電纜之間產(chǎn)生電壓，則會減小發(fā)生天線效應(yīng)的可能性。這可以通過將接插件放置在PCB板的同一側(cè)實現(xiàn)。

在PCB中，像散熱器，電源層，高器件等都可能具有天線效應(yīng)，因為其一部分是PCB上的金屬平面，而另外一部分，這遠(yuǎn)離該金屬平面。

4 找一下可能的耦合路徑

耦合路徑有傳導(dǎo)，電場耦合，磁場耦合和電磁場耦合。

參考文獻(xiàn)：

CLAYTON R. PAUL，Introduction to Electromagnetic Compatibility

Elya B. Joffe Kai-Sang Lock ,GROUNDS FOR GROUNDING A Circuit-to-System Handbook

https://learnemc.com/other-good-emc-design-guidelines