EMC的原理涉及电磁骚扰的耦合机理

过去在军事领域之外，对于电磁兼容性的研究并不严谨，而且大多数设备制造商并不关心电磁兼容性问题。但随着使用更低信号电压的现代数字设备的时钟频率迅速增高，电磁兼容性问题变得越来越重要。许多国家意识到这个凸现的问题，并对相关设备制造商颁布了政令，要求只有满足基本条件的设备才能够销售。各国的相应的组织机构开始制定标准并维护政府指令，其中较为知名的国家组织有：美国的FCC、欧洲的CEN、CENELEC和ETSI及英国的BSI。还有众多国际组织致力于“推进各项标准化问题的国际合作”，当然也包含电磁兼容性标准。其中最重要国际组织是国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)，它拥有多个电磁兼容性问题的全职分会。在IEC中协调这些分会的是ACEC，电磁兼容性问题的顾问委员会。

电磁兼容(EMC，Electro Magnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，同时不对环境中其他设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。EMC是电子工程中一个至关重要的概念，涉及电磁能量的产生、传播和接收，以及这些能量可能引起的有害影响。本文将从EMC的定义、原理、测试及应用等方面进行详细阐述。

EMC是指系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不会对其他系统和设备造成干扰的特性。这一特性包括两个主要方面：一是设备在正常运行过程中产生的电磁干扰(EMI)不超过一定的限值;二是设备对环境中存在的电磁干扰具有一定的抗扰度(EMS)，即电磁敏感性。

EMC的原理涉及电磁骚扰的耦合机理，主要包括传导骚扰和辐射骚扰。

传导骚扰：通过导体传播的电磁骚扰。当两个电路的地电流流过一个公共阻抗时，会发生公共阻抗耦合，从而产生电磁干扰。解决方法包括对每个电路分别供电、加解耦电路或使用隔离技术等。

辐射骚扰：通过空间传播的电磁骚扰。辐射骚扰可分为近场(感应场)和远场(辐射场)。近场主要影响近距离的设备和系统，而远场则影响更远的区域。解决辐射骚扰的方法包括极化隔离、距离隔离、吸收涂层法等。

电磁兼容(EMC)测试项目广泛且多样，旨在确保设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，同时不会对周围其他设备产生不可接受的电磁干扰。以下是一些主要的电磁兼容测试项目：

发射测试

辐射发射测试(Radiated Emissions Testing)：

目的：测量设备在工作过程中产生的电磁辐射是否超过规定的限值。

方法：通常在开阔场地或屏蔽室内进行，使用专门的接收天线和测量仪器来测量辐射强度。

类型：包括射频传导测试和射频辐射测试，以评估设备在特定频段下的辐射发射水平。

传导发射测试(Conducted Emissions Testing)：

目的：测量设备通过电源线、信号线等传导途径产生的电磁干扰。

方法：在屏蔽室内进行，通过连接设备到测量仪器来测量传导干扰的电压或电流。

抗扰度测试

静电放电抗扰度测试(ESD Testing)：

目的：评估设备抵抗静电放电的能力。

方法：模拟人体或其他物体上的静电放电，以评估设备在受到静电放电时的性能表现。

射频辐射抗扰度测试：

目的：测试设备在受到一定强度的电磁辐射时的抗扰度。

方法：通过模拟电磁辐射环境，评估设备在电磁辐射干扰下的适应性能力。

电快速瞬变脉冲群测试(Electrical Fast Transient / Burst Testing)：

目的：模拟电源线上的快速瞬态脉冲，评估设备对这种突发干扰的抵抗能力。

方法：通常在屏蔽室内进行，通过在设备的电源或信号线上施加快速瞬态脉冲来模拟干扰源。

浪涌冲击抗扰度测试(Surge Testing)：

目的：评估设备在受到雷击或电网浪涌时的耐压能力和电涌吸收能力。

方法：通过模拟雷击或电网浪涌来评估设备的性能表现。

传导抗扰度测试(Conducted Susceptibility Testing)：

目的：测试设备在受到通过电源线、信号线等传导途径传入的电磁干扰时能否正常工作。

方法：在设备的电源或信号线上施加干扰信号来模拟干扰源，评估设备的抗扰度。

其他测试项目

电源谐波和闪烁测试(Harmonics & Flicker Testing)：

目的：评估设备在正常工作过程中对电源产生的谐波和闪烁是否符合相关标准的要求。

方法：通过模拟实际电源条件来评估设备的谐波电流和闪烁指数。

磁场测试(Magnetic Field Testing)：

目的：测量设备在工作过程中产生的磁场强度是否符合相关标准的要求。

方法：使用磁通量计在设备的周围不同位置进行测量，以评估设备的磁场辐射水平。

无线电干扰抑制测试(Radio Interference Suppression Testing)：

目的：评估设备在抑制无线电干扰方面的能力。

方法：通过模拟不同频率和功率的无线电信号来评估设备的无线电干扰抑制效果。

电磁兼容(EMC)是确保设备和系统在复杂电磁环境中正常工作的重要技术。通过深入了解EMC的原理和测试方法，并采取相应的抗干扰措施，可以显著提高设备和系统的可靠性和稳定性。随着科技的不断发展，EMC将在更多领域发挥重要作用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全。

选择电容时，不但应该选择温度系数好的，还要选择等效串联电感小的(小于10nH)和等效串联电阻小的(小于0.5Ω)电容。从材质上说，低于50MHz时一般选择Z5U材质，它性能稳定，介电常数大，电容容量大，大于50MHz时一般选择NPO材质，它介电常数小。通常工程上的实际做法是一大一小(指电容值)两个电容并联使用。

注意PCB过孔的设计

在布线时尽量少穿过孔，因为过孔阻抗和线阻抗不一样，存在阻抗突变，从而产生驻波使信号变坏，容易形成辐射，尤其是在时钟需要穿层时，要做技术处理，时钟线跨层时的处理如图6所示。