电磁兼容EMC设计及测试技巧

2、使导线长度尽可能的缩短，减小了印制板的面积，降低导线上的干扰。

3、采用完整的地平面设计，采用多层板设计，铺设地层，便于干扰信号泄放。

4、使电子元件远离可能会发生放电的平面如机箱面板、把手、螺钉等，保持机壳与地良好接触，为干扰提供良好的泄放通道。对敏感信号包地处理，降低干扰。

5、尽量采用贴片元器件，贴片器件比直插器件的电磁兼容性能要好得多。

6、模拟地与数字地在PCB与外界连接处进行一点接地。

7、高速逻辑电路应靠近连接器边缘，低速逻辑电路和存储器则应布置在远离连接器处，中速逻辑电路则布置在高速逻辑电路和低速逻辑电路之间。

8、电路板上的印制线宽度不要突变，拐角应采用圆弧形，不要直角或尖角。

9、时钟线、信号线也尽可能靠近地线，并且走线不要过长，以减小回路的环面积。

三、系统布线设计

印制板设计出来后，进行试制，焊接调试，系统装机，考虑电磁兼容设计因素，机柜结构、线缆设计需要注意以下几个方面：

1、机柜选用电磁屏蔽柜，具有良好的屏蔽性能，很好地对系统进行屏蔽，降低外界电磁干扰对系统的影响。

2、总电源进线选用屏蔽电源线，并加磁环，屏蔽层在进入机柜处360度接地。

3、对系统外部信号线选用屏蔽线，屏蔽层机柜入口处良好接地。

4、设备外壳就近接机柜，避免交叉。

5、系统设置隔离变压器和ups，保证系统供应纯净电源。

6、严格将电源线和信号线分开，设备外壳的各个面之间和各个板子面板之间要良好接触，接触电阻要小于0.4欧，越小越好，保证设备外壳良好接大地，这样在有静电释放时，不会影响到系统的正常工作。

四、系统接地设计

接地是最有效的抑制骚扰源的方法，可解决50%的EMC问题。系统基准地与大地相连，可抑制电磁骚扰。外壳金属件直接接大地，还可以提供静电电荷的泄漏通路，防止静电积累。

1、地线的概念

安全接地 包括保护接地和防雷接地。

保护接地 为产品的故障电流进入大地提供一个低阻抗通道；

防雷接地 提供泄放大电流的通路；

参考接地 为产品稳定可靠工作提供参考电平，为电源和信号提供基准电位。

安全接地是为了当出现一些电气异常时，为大电流和高电压提供一个泄放的回路，主要是对电路的一种保护措施。参考地主要是信号地和电源地，是保证电路实现功能的基础。

2、接地方式

悬浮接地对一个独立的与外部没有接口的系统来说一般也没有什么问题，但是如果该系统与其他的系统之间存着接口如通讯口和采样线，那么悬浮接地很容易受到静电和雷击的影响，所以一般电子产品大多不采用悬浮接地。

单点接地 当f1MHz时可以选择单点接地，可分为并联单点接地和多级电路串联单点接地两种。

并联单点接地：每个电路模块都接到一个单点地上，每个单元在同一点与参考点相连。

多级电路的串联单点接地：将具有类似特性的电路的地连接在一起，形成一个公共点，然后将每一个公共点连接到单点地。

多点接地 当f>10MHz时会采用多点接地。 设备中的电路都就近以接地母线为参考点。

单点接地各电路接在同一点，提供公共电位参考点，没有共阻抗耦合和低频地环路，但对高频信号存在较大的地阻抗。多点接地为就近接地，每条地线可以很短，提供较低接地阻抗。1MHz~10MHz可根据实际需要选用哪种接地方法。

混合接地 是综合单点接地与多点接地的优点，对系统中的低频部分采用单点接地，对系统中高频部分采用多点接地。

信号线屏蔽接地有高频和低频之分，高频采用多点接地，低频电缆采用单点接地。低频电场屏蔽要求在接收端单点接地，低频磁场屏蔽要求在两端接地。多点接地，除在两端接地外，并以3/20或1/10工作波长的间隔接地。

系统做到良好接地，才能有效的抑制电磁干扰，一个大的系统机柜首先要保证每个面接触良好，接触紧凑，其次是机柜内部设备要就近接地，避免二次干扰，就近泄放电磁干扰。接口屏蔽线要进行环接，再就近接机架。机柜下方设置接地铜排，系统总地线选用铜带比较好，对电磁干扰进行很好的泄放，保证了系统的正常运行。

电磁兼容测试

系统功能测试，满足现场功能需要后，进行电磁兼容测试，电磁兼容测试容易出问题是静电、群脉冲、浪涌、射频场传导等

1、静电抗扰度检测

参与了几个项目的静电抗扰度检测，对静电有一定认识。静电分为接触放电和空气放电，静电是积累的高压，当接触到设备的金属外壳时会瞬间放电，会影响到电子设备的正常工作，可能引起设备故障或重启，在安全性要求较好的场合这是不允许的。

静电会影响显示效果，可能出现显示闪烁或黑屏，影响正常显示和操作。静电还可能引起CPU工作异常，程序死机或重启。

如果在产品详细设计阶段采用电磁兼容的相关设计，做静电试验不必过分担心，通过设计，对静电积累的电荷进行良好的泄放，不会影响系统的正常工作。

2、电快速瞬变脉冲群抗扰度检测

电快速瞬变脉冲群是一系列的高频高压瞬变脉冲施加在设备上，观察设备是否受到其影响。防护群脉冲主要的方法是“疏导”“堵”，“疏导”就是提供泄放回路，是干扰在进入系统之前，泄放至大地，良好的屏蔽层接地，可以泄放大部分动干扰，“堵”是使群脉冲滤除在设备之外，增加磁环，效果明显，封闭磁环的效果好于对扣磁环，也可以将磁环加入到板级中，固定在印制板中，这样使设备更可靠。

对电源线、信号线、通讯线两端增加磁环，可以对群脉冲干扰进行防护。

3、雷击浪涌检测

雷击浪涌主要包含两个方面，一个是电源防雷，一个是信号防雷。

电源防雷主要是针对系统级而言的，系统级设计要按照三级防雷设计，总电源进入端设置电源防雷（如OBO公司的V20-C/3-PH 385），可以对系统的电源进行一级防护，电源经过电源防雷后，进入隔离变压器，隔离变压器可以对电磁干扰信号进行较好的防护，抑制其对系统的影响。后进入UPS，UPS可以滤除一部分干扰信号，这样电源再进入系统设备，电源是一种纯净的电源，可以使系统更好、更可靠的工作。