电磁兼容设计及其应用

多点接地的优点是简单，凡需要接地的点都可以就近接地，由于接地电感的减小，使地线上的高频噪声大为减少。所以多点接地在高频下使用效果更佳。
单点接地与多点接地的分界常以流通信号波长λ的0．05倍为界，凡单点接地线长度达到0．05λ以上时，就应当用多点接地。
2．1．3 设备的接大地
(1)设备的接大地
实际应用中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还要将设备的信号地、机壳与大地连在一起，并以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的有三个：
①设备的安全接地，保证了操作人员的安全；
②释放机箱上所积聚的电荷，避免因电荷积聚使机箱电位升高，造成电路工作的不稳定；
③避免设备在外界电磁环境的干扰下造成设备对大地的电位发生变化，引起设备工作的不稳定。
如能将接地与屏蔽、滤波等技术配合使用，对提高设备的电磁兼容性可起到事半功倍的作用。
(2)接大地的方法与接地电阻
判断接大地有效性的重要指标是接地电阻。接地电阻除与接地电极的制作方式有关外，也和大地自身的性质有关。
正确的接大地方法是用直径1～2 cm的铜棒(长2～4 m)打入地下，深度在2 m以上。一根铜棒的接地电阻在25 Ω左右，这对一些小功率电气设备已经够用。若要达到更小的接地电阻，可增加铜棒附近地域的盐分和水分，还可将几根铜棒互连成网。一般接地电阻以10 Ω为设计目标。
2．2 屏蔽
用金属材料将设备内部产生噪声的区域封闭起来的方法称为屏蔽。屏蔽能有效抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个：一是限制设备内部的辐射电磁能越出某一区域；二是防止外部的辐射电磁能进入设备内部。
按屏蔽所起的作用可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。
2．2．1 电场屏蔽
电场屏蔽就是用导体将噪声源(或被屏蔽物体)包围起来，然后接地，以达到屏蔽的目的。由于导体表面的反射损耗很大，很薄的材料(铝箔、铜箔)也有很好的屏蔽效果。另外，机箱上即使有缝隙，也不会产生太大的影响。
2．2．2 磁场屏蔽
磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽，其屏蔽效果比电场的屏蔽要困难得多。
磁场屏蔽的主要原理是利用屏蔽体的高导磁率、低磁阻特性对磁通所起的磁分路作用，使屏蔽体内部的磁场大大削弱。当要屏蔽外部强磁场时，要求外层屏蔽体选用不易磁饱和的材料，如硅钢等；内层则用容易达到饱和的高导磁材料。反之，屏蔽体的材料使用次序也需颠倒过来。两层屏蔽体在安装时要注意彼此间的磁路绝缘。若屏蔽体无接地要求，可用绝缘材料作支撑；如要求接地，可用非铁磁材料的金属作支撑。
2．2．3 电磁场屏蔽
电磁场屏蔽的目的是要阻止电磁场在空间传播。
电磁场屏蔽可采用如下方法：
反射 金属表面对电磁波的反射作用。
吸收 电磁波在进入屏蔽体内部时，会被屏蔽体金属所吸收。
反射和吸收 电磁波透过金属到达屏蔽体另一表层时，在金属与空气交界面上会再次形成反射，重返屏蔽体内部，结果在屏蔽体内部形成多次反射和吸收现象(当然最终还会有少量电磁波透过屏蔽体而进入被保护空间)。
因此，电磁屏蔽是基于金属材料对电磁波的反射和吸收两个作用来完成的。
2．3 滤波
针对不同的干扰，应采取不同的抑制方法和器件，下面对不同的抑制器件分别作简要叙述。
2．3．1 专用供电线路
只要通过对供电线路进行简单处理就可以获得一定的干扰抑制效果。例如在三相供电系统中把一相作为干扰敏感设备的供电电源；把另一相作为外部设备的供电电源；再把第三相作为常用测试仪器或其他辅助设备的供电电源。这样可减少设备之间的相互干扰，同时也有利于三相平衡。在现代电子系统中，由于配电线路中非线性负载的使用，造成线路中谐波电流的存在，而谐波分量在中线里不能相互抵消，而是叠加，因此尽量采用较粗的中线，以减小线路阻抗，降低干扰。
2．3．2 瞬变干扰抑制器件
瞬变干扰抑制器件包括气体放电管、金属氧化物压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和固体放电管等多种。其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸收二极管的工作原理与普通的稳压管类似，是箝位型的干扰吸收器件；而气体放电管和固体放电管是能量转移型干扰吸收器件。

3 结语
本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验，是工程实践中的经验总结，所提出的一些观点，难免有一些不完善之处，恳请各位同行批评指正。