印制板的电磁兼容设计+Multisim对原理图仿真(2)
另外，产品电磁兼容问题的解决直接影响着产品的市场和企业的发展。为了减少电磁污染，使电子设备都能正常工作，许多国家的进口管理都将EMI/EMC 规范加了进去，强制执行电磁兼容标准，尤其是欧美国家，电磁兼容标准已经写入法律，任何电子厂商必须执行。
然而，我国电磁兼容研究起步比较晚，在商用产品上的电磁兼容标准和规范和世界先进国家还有较大差距。部分企业甚至还在采用传统流程图对产品进行设计，传统的流程图在设计流程中不使用任何分析和测量工具，只有通过做好PCB后对其进行功能、性能的验证，才能知道产品是否存在电磁兼容问题。发现问题之后，很难确定具体是哪一块儿出了问题，即使确定了，在下次设计中仍然可能继续存在。于是，本文就从印制板的电磁兼容出发，在设计的各个阶段，分析产生电磁干扰问题的源头，并提出了相应的解决办法。
1. 电磁兼容的基本问题
电磁兼容又叫EMC，是指电子设备在各种电磁环境下仍然可以正常工作，并且不影响在同一环境中的其他电子设备的能力。简单来说，就是在同一电磁环境下工作的各种电气电子设备和元器件都能正常工作，互不干扰，实现和谐共存的状态。它是一门综合性学科[1]。电磁兼容所包含的内容如图1所示。
图1 电磁兼容包含内容
1.1 电磁骚扰和电磁干扰
想要解决电磁兼容问题，就必须首先了解电磁骚扰和电磁干扰的概念。
(1) 电磁骚扰
所谓电磁骚扰是指任何可能引起设备性能下降或对生命物质产生损害的电磁现象。由机器设备或其他人为的装置所引起的电磁骚扰，称为人为骚扰；而来源于自然现象的电磁骚扰，叫做自然骚扰[2]。
(2) 电磁干扰
电磁干扰则是指由电磁骚扰引起的设备或传输通道性能的下降。所以骚扰和干扰有着不同的含义。从概念上来看，骚扰是一种电磁能量，而干扰则是由骚扰产生的后果。
电磁干扰产生于电磁骚扰源，大量骚扰源的存在就会造成电磁环境的污染，导致电磁兼容问题的出现，这些问题主要表现在以下几个方面：在人们生产生活中，同时工作的电子设备的总数每年都在飞速的增长，每4~5年电子设备的数量就会增加一倍；各种发射机的功率也在增加，如有些雷达的脉冲发射功率可以达到几十兆瓦甚至几百兆瓦；很多无线电频段严重超载，造成大量不同种类的电子设备不得不多次反复的使用同一频段；电子产品在运行时所产生的电磁骚扰电平也在不断提高。比如某些医疗电子设备在运行时会产生每米可达几百伏的干扰电平。
1.2 电磁敏感度
电磁敏感度又叫做EMS (电磁抗扰度) ，即处在一定环境中的设备或系统正常运行时，所能承受规定范围内的电磁干扰。在受到电磁骚扰影响时，设备出现故障或性能下降就称为其对电磁骚扰敏感。对应的测试项目有：
(1) 静电放电抗扰度/敏感度(ESD)；
(2) 电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT/B)；
(3) 浪涌(SURGE)；
(4) 辐射敏感度(RS)；
(5) 传导敏感度(CS)；
(6) 电压跌落与中断(DIP)[3]。
1.3 电磁兼容研究内容
如何在电子设备与电磁环境之间找出一种协调的关系和共存的条件，就是电磁兼容性(EMC)技术所研究的内容。
产生电磁兼容性问题必须同时具备三个要素：电磁骚扰源、耦合通道、敏感设备，这三个要素就构成了一个简单地电磁干扰模型[4]，如图2所示。
图2 电磁兼容三要素
(1) 电磁骚扰源，是指产生电磁骚扰的元器件、电子设备或自然现象；电磁骚扰源包括微静电放电、传播器、微控制器、微处理器、瞬态电源器件，如机电继电器，电源开关，闪电等。