在電子設(shè)備日益普及的今天，電磁兼容(EMC，全稱 Electromagnetic Compatibility)已成為衡量設(shè)備性能的關(guān)鍵指標(biāo)。簡(jiǎn)單來說，電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中既能正常工作，又不對(duì)周圍事物造成無法承受的電磁干擾的能力。這一概念看似抽象，卻與我們的日常生活息息相關(guān) —— 從手機(jī)信號(hào)不干擾電視播放，到工業(yè)機(jī)床不受電網(wǎng)波動(dòng)影響，背后都離不開 EMC 技術(shù)的支撐。

EMC(Electro Magnetic Compatibility，電磁兼容)是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中，按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力。它是電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)的一種重要的技術(shù)性能，其包括三方面的含義：

(1)EMI(Electro Magnetic Interference，電磁干擾)：

(2)EMS(Electro Magnetic Susceptibility，電磁抗擾度)：

(3)電磁環(huán)境：即系統(tǒng)或設(shè)備的工作環(huán)境。

EMC(電磁兼容性)指設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)其他設(shè)備造成不可接受的電磁干擾的能力。其核心包含兩個(gè)維度：

電磁干擾(EMI)

指設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁能量不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)限值，避免對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。測(cè)試項(xiàng)目包括電源線傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、諧波電流等。 ?

電磁抗擾度(EMS)

指設(shè)備能承受外界電磁環(huán)境的干擾而不失效。測(cè)試項(xiàng)目包括靜電放電、射頻電磁場(chǎng)輻射、瞬態(tài)信號(hào)干擾等。 ?

EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)因產(chǎn)品類型而異，例如民用產(chǎn)品與軍用產(chǎn)品的測(cè)試項(xiàng)目差異顯著。

電磁兼容的核心可拆解為兩個(gè)關(guān)鍵維度：EMC=EMI+EMS。其中，EMI(Electromagnetic Interference，電磁干擾)是指設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁擾動(dòng)必須控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，避免對(duì)其他電器造成電磁干擾。比如，微波爐工作時(shí)若電磁干擾超標(biāo)，可能導(dǎo)致附近路由器信號(hào)中斷;而 EMS(Electromagnetic Susceptibility，電磁敏感度)則強(qiáng)調(diào)設(shè)備抵抗外部電磁干擾的能力，即便處于強(qiáng)電磁環(huán)境中，也能保持穩(wěn)定運(yùn)行，像醫(yī)院的精密儀器就必須具備極強(qiáng)的抗電磁干擾性能，才能避免被手機(jī)等設(shè)備的電磁信號(hào)干擾。

深入理解電磁兼容的含義，會(huì)發(fā)現(xiàn)它涵蓋的范圍遠(yuǎn)比想象中更廣泛。無論是設(shè)備運(yùn)行中意外產(chǎn)生的電磁干擾，還是自然環(huán)境中的雷電、地磁等電磁現(xiàn)象，只要可能影響設(shè)備正常工作，都屬于 EMC 問題的研究范疇。這其中包括電磁干擾的精準(zhǔn)檢測(cè)、抗電磁干擾性能的專業(yè)試驗(yàn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，以及電磁干擾的有效抑制技術(shù)等。甚至電場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)人體的影響、電磁干擾相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，也都被納入電磁兼容的研究體系?？梢哉f，電磁兼容是一門平衡電磁環(huán)境中各類設(shè)備共存關(guān)系的綜合性學(xué)科。

為了規(guī)范電磁兼容領(lǐng)域的技術(shù)要求，全球范圍內(nèi)形成了多個(gè)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)組織。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)是其中的核心機(jī)構(gòu)，旗下的國(guó)際無線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)專注于電磁干擾的限值標(biāo)準(zhǔn)研究，電氣設(shè)備電磁兼容技術(shù)委員會(huì)(TC77)則聚焦電網(wǎng)及電氣設(shè)備內(nèi)的電磁兼容問題，工業(yè)過程測(cè)量和控制技術(shù)委員會(huì)(TC65)則針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景中的電磁干擾制定規(guī)范。此外，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)、歐盟電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(ETSI)、國(guó)際無線電通信咨詢委員會(huì)(CCIR)、國(guó)際通訊聯(lián)盟(ITU)等機(jī)構(gòu)，也從不同領(lǐng)域參與電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，共同構(gòu)建起全球統(tǒng)一的電磁干擾防控框架。

在實(shí)際應(yīng)用中，無論是消費(fèi)電子、工業(yè)控制還是醫(yī)療設(shè)備，想要通過市場(chǎng)準(zhǔn)入認(rèn)證，必須滿足相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，而控制電磁干擾、提升抗電磁干擾能力是達(dá)標(biāo)的核心。隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備間的電磁環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，電磁兼容技術(shù)的重要性將更加凸顯 —— 它不僅是設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的保障，更是推動(dòng)各類電子系統(tǒng)協(xié)同工作的基礎(chǔ)。

1、什么是電磁兼容性(EMC)電磁兼容性(EMC)是確保電子設(shè)備在電磁環(huán)境中既不會(huì)產(chǎn)生干擾，也不會(huì)受到干擾的能力。EMC包括兩個(gè)核心要求：電磁干擾(EMI)和電磁敏感性(EMS)。電磁干擾指的是設(shè)備在正常操作中不會(huì)產(chǎn)生超出標(biāo)準(zhǔn)限制的電磁波。例如，在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，如果手機(jī)在接聽電話時(shí)會(huì)導(dǎo)致電視屏幕出現(xiàn)雜波，則說明手機(jī)的EMI超標(biāo)。電磁敏感性指的是設(shè)備對(duì)外部電磁環(huán)境的耐受能力，比如汽車的GPS接收器在強(qiáng)電磁場(chǎng)中仍能穩(wěn)定工作。EMC的目標(biāo)是確保設(shè)備在實(shí)際使用環(huán)境中的正常運(yùn)行，不干擾其他設(shè)備并能在電磁干擾的環(huán)境中保持功能。

通過這些測(cè)試項(xiàng)我們可以看出EMC測(cè)試主要圍繞產(chǎn)品的電磁干擾和敏感度兩部分，一旦產(chǎn)品不符合安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)需要EMC整改時(shí)，我們就需要通過一些措施和方法來進(jìn)行整改。

2、EMC整改流程

①、RE超標(biāo)整改流程

②、電源電纜導(dǎo)致輻射超標(biāo)定位子流程

③、 信號(hào)電纜導(dǎo)致輻射超標(biāo)定位子流程

④、屏蔽體泄漏整改流程

3、整改方向

談到EMC整改，我們常說的是EMC三要素，即敏感設(shè)備，耦合路徑和干擾源。干擾源往往可以通過近場(chǎng)探頭，排除法確認(rèn)，干擾路徑往往較難判定，干擾通常分為共模干擾和差模干擾。

共模干擾又分為電壓驅(qū)動(dòng)型，電流驅(qū)動(dòng)型和磁場(chǎng)耦合型這三種類型，電壓驅(qū)動(dòng)型最典型的案例是干擾通過耦合到散熱器向外輻射，電流驅(qū)動(dòng)型典型案例是通過公共阻抗耦合到別的回路中，磁場(chǎng)耦合型較為常見，任何一個(gè)電流回路都會(huì)形成耦合，不同的是，恒定的電流形成的恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)不會(huì)再形成電場(chǎng)，變化的電流形成變化的磁場(chǎng)，干擾更為明顯，后者也是電路中常見的。

差模干擾可以按照SIf*f/D進(jìn)行排公式僅作參考，整改可以按照這個(gè)方向進(jìn)行，其中，S-回路面積，I-電流大小，f-干擾頻率，D-干擾源到被干擾源的距離。

根據(jù)多年EMC整改經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)以上分析，可以用“消除干擾源”，“堵”，“疏”確定整改方向，作為技術(shù)指引。

①、“除”

個(gè)人認(rèn)為，消除干擾源是EMC整改最簡(jiǎn)便的方法，可以達(dá)到一勞永逸，消除干擾源通常分為：展頻，“跳頻”，有源鉗位吸收，無源RC吸收電路，展頻即將頻率通過擴(kuò)展頻差，將能量分散，需要注意的是，對(duì)于基頻，隨著諧振倍數(shù)的增加，效果會(huì)越來越明顯，展開的寬度會(huì)更寬，即如果對(duì)100KHz的頻率進(jìn)行展頻處理，那么500KHz的諧振展頻效果會(huì)比100KHz的展頻效果更加明顯?！疤l“即通過調(diào)整干擾頻率，避開測(cè)試的頻段，但是需要注意的是需要重新測(cè)試完整的頻段，防止出現(xiàn)別的頻段超標(biāo)的現(xiàn)象出現(xiàn)，常見的有在測(cè)試低頻段時(shí)，因開關(guān)電源導(dǎo)致輻射超標(biāo)，通過增加開關(guān)電源的頻率，從而避開該頻段。RC吸收電路主要應(yīng)用于吸收LC諧振電路。

②、“堵”

“堵”，拋開干擾源的部分，我們接下來需要注意的整改方向是“堵”還是“疏”，這個(gè)看似簡(jiǎn)單，但是可以為我們確定整改方向，避免出現(xiàn)胡亂使用各種整改方法，到頭來還是思緒全無，EMC整改本身就是極大考驗(yàn)個(gè)人綜合能力的，可能會(huì)出現(xiàn)花了一個(gè)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間，但仍然全無進(jìn)展，所以整改時(shí)確定方向是極其重要的。對(duì)于“堵”，實(shí)質(zhì)就是堵干擾路徑，干擾路徑通常有公共阻抗干擾&感性耦合&容性耦合&空間輻射，堵公共阻抗干擾即增大干擾源對(duì)外路徑的阻抗，通常有電源輸出串聯(lián)磁珠，電感，信號(hào)輸出支路串聯(lián)電阻，典型案例有對(duì)待晶振的地處理，通過可以采取在元器件層，挖孔該區(qū)域同時(shí)單點(diǎn)接地，避免該干擾流入大地，同時(shí)在對(duì)應(yīng)的其他層留下地平面提供回路：“堵“容性耦合措施包括增加干擾源和被干擾源距離，減小干擾源和被干擾源的有效耦合面積，選擇介電常數(shù)較小的材料隔在干擾源和被干擾源之間;“堵”感性耦合措施包括增加干擾源和被干擾源距離，減小干擾源和被干擾源之間的耦合有效面積，調(diào)整干擾源和被干擾源的方向，比如兩者產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向彼此垂直可達(dá)到“堵“感性耦合的效果;”堵“空間輻射，目前最為有效的即是用金屬屏蔽罩接地的方法，實(shí)質(zhì)上電磁屏蔽也屬于消除干擾源，因?yàn)?a href="/tags/電磁" target="_blank">電磁屏蔽實(shí)質(zhì)是引起阻抗失配，從而形成反射損耗，插入損耗，插入再反射損耗。

③、“疏”

“疏“亦為引導(dǎo)，即將干擾源引導(dǎo)到我們希望的地方，這個(gè)跟堵正好相反，通常措施有增大接地面積，降低回路阻抗，減小需要耦合路徑的距離，電源/信號(hào)輸出增加濾波電容等方式。下面以一篇實(shí)際案例為例分析。