電磁兼容（EMC）基礎(chǔ)知識(shí)
[導(dǎo)讀]配圖By?網(wǎng)友小野智本文思維導(dǎo)圖：01EMC（ElectroMagneticCompatibility，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，不會(huì)因?yàn)橹苓叺碾姶怒h(huán)境而導(dǎo)致性能降低、功能喪失或損壞，也不會(huì)在周邊環(huán)境中產(chǎn)生過(guò)量的電磁能量，以致影響周邊設(shè)備的正常工作。E...
配圖 By?網(wǎng)友小野智本文思維導(dǎo)圖：01
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，不會(huì)因?yàn)橹苓叺碾姶怒h(huán)境而導(dǎo)致性能降低、功能喪失或損壞，也不會(huì)在周邊環(huán)境中產(chǎn)生過(guò)量的電磁能量，以致影響周邊設(shè)備的正常工作。
EMI（Electro Magnetic Interference，電磁干擾）：自身產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值。
EMS（Electro Magnetic Susceptibility，電磁抗擾度）：自身承受的電磁干擾在一定的范圍內(nèi)。電磁環(huán)境：同種類的產(chǎn)品，不同的環(huán)境就有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。
需要說(shuō)明的是，以上都基于一個(gè)前提：一定環(huán)境里，設(shè)備或系統(tǒng)都在正常運(yùn)行下。02
電磁干擾的產(chǎn)生原因：電壓/電流的變化中不必要的部分。
電磁干擾的耦合途徑有兩種：導(dǎo)線傳導(dǎo)和空間輻射。
導(dǎo)線傳導(dǎo)干擾原因是電流總是走“最小阻抗”路徑。以屏蔽線為例，低頻（f<1kHz）時(shí)，導(dǎo)線的電阻起到主要作用，大部分電流從導(dǎo)線的銅線中流過(guò)；高頻（f>10kHz）時(shí)，環(huán)路屏蔽層的感抗小于導(dǎo)線的阻抗，因此信號(hào)電流從屏蔽層上流過(guò)。
干擾電流在導(dǎo)線上傳輸有兩種方式：共模和差模。一般有用的信號(hào)為差模信號(hào)，因此共模電流只有轉(zhuǎn)變?yōu)椴钅ｋ娏鞑拍軐?duì)有用信號(hào)產(chǎn)生干擾。阻抗平衡防止共模電流向差模轉(zhuǎn)變，可以通過(guò)多點(diǎn)接地用來(lái)降低地線公共阻抗，減小共地線阻抗干擾。
空間輻射干擾分近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。近場(chǎng)又稱為感應(yīng)場(chǎng)，與場(chǎng)源的性質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)場(chǎng)源為高電壓小電流時(shí)，主要表現(xiàn)為電場(chǎng)；當(dāng)場(chǎng)源為低電壓大電流時(shí)，主要表現(xiàn)為磁場(chǎng)。
無(wú)論是電場(chǎng)還是磁場(chǎng)，當(dāng)距離大于λ/2π時(shí)都變成了遠(yuǎn)場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)又稱為輻射場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)屬于平面波，容易分析和測(cè)量，而近場(chǎng)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互轉(zhuǎn)換問(wèn)題，比較復(fù)雜。
這里面有問(wèn)題的是如果導(dǎo)線變成天線，有時(shí)候就分不清是傳導(dǎo)干擾還是輻射干擾？低頻帶下特別是30 MHz以下的主要是傳導(dǎo)干擾。或者可以估算當(dāng)設(shè)備和導(dǎo)線的長(zhǎng)度比波長(zhǎng)短時(shí)，主要問(wèn)題是傳導(dǎo)干擾，當(dāng)它們的尺寸比波長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)，主要問(wèn)題是輻射干擾。
干擾信號(hào)以平面電磁波形式向外輻射電磁場(chǎng)能量，再以泄漏和耦合形式，通過(guò)絕緣支撐物等（包括空氣）為媒介，經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入被干擾的線路、設(shè)備或系統(tǒng)。舉例：900MHz，平面波的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在50 mm
電磁波輻射有兩個(gè)必要條件：變化的電壓/電流和輻射天線。兩者缺一，都不會(huì)產(chǎn)生大量的輻射干擾。有些資料會(huì)給出瞬態(tài)干擾的概念，顧名思義：時(shí)間很短但幅度較大的電磁干擾。瞬態(tài)干擾一般指各類電快速脈沖瞬變（EFT）、各類浪涌（SURGE）、靜電放電（ESD）等三種。
03
重點(diǎn)：消除其中任何一個(gè)因素就可以滿足電磁兼容設(shè)計(jì)的要求。切斷耦合途徑是最有效的電磁兼容處理措施。
了解下傳播路徑：
電磁干擾可以通過(guò)電源線、信號(hào)線、地線、大地等途徑傳播的傳導(dǎo)干擾，也有通過(guò)空間直接傳播的空間輻射干擾。這些干擾或者噪聲并不是獨(dú)立存在的，在傳播過(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)新的復(fù)雜噪聲，這種問(wèn)題疊加問(wèn)題才是解決問(wèn)題的難點(diǎn)。04
近場(chǎng)區(qū)，波阻抗與輻射源的位置、阻抗、頻率及輻射源周圍的介質(zhì)有關(guān)；遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，波阻抗等于電磁波傳播介質(zhì)的特性阻抗；在真空中，波阻抗為377Ω。由377Ω想到自由空間的特性阻抗：
有個(gè)基礎(chǔ)概念需要講一講：dB
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，不會(huì)因?yàn)橹苓叺碾姶怒h(huán)境而導(dǎo)致性能降低、功能喪失或損壞，也不會(huì)在周邊環(huán)境中產(chǎn)生過(guò)量的電磁能量，以致影響周邊設(shè)備的正常工作。
EMI（Electro Magnetic Interference，電磁干擾）：自身產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值。
EMS（Electro Magnetic Susceptibility，電磁抗擾度）：自身承受的電磁干擾在一定的范圍內(nèi)。電磁環(huán)境：同種類的產(chǎn)品，不同的環(huán)境就有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。
需要說(shuō)明的是，以上都基于一個(gè)前提：一定環(huán)境里，設(shè)備或系統(tǒng)都在正常運(yùn)行下。02
電磁干擾的產(chǎn)生原因：電壓/電流的變化中不必要的部分。
電磁干擾的耦合途徑有兩種：導(dǎo)線傳導(dǎo)和空間輻射。
導(dǎo)線傳導(dǎo)干擾原因是電流總是走“最小阻抗”路徑。以屏蔽線為例，低頻（f<1kHz）時(shí)，導(dǎo)線的電阻起到主要作用，大部分電流從導(dǎo)線的銅線中流過(guò)；高頻（f>10kHz）時(shí)，環(huán)路屏蔽層的感抗小于導(dǎo)線的阻抗，因此信號(hào)電流從屏蔽層上流過(guò)。
干擾電流在導(dǎo)線上傳輸有兩種方式：共模和差模。一般有用的信號(hào)為差模信號(hào)，因此共模電流只有轉(zhuǎn)變?yōu)椴钅ｋ娏鞑拍軐?duì)有用信號(hào)產(chǎn)生干擾。阻抗平衡防止共模電流向差模轉(zhuǎn)變，可以通過(guò)多點(diǎn)接地用來(lái)降低地線公共阻抗，減小共地線阻抗干擾。
空間輻射干擾分近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。近場(chǎng)又稱為感應(yīng)場(chǎng)，與場(chǎng)源的性質(zhì)密切相關(guān)。當(dāng)場(chǎng)源為高電壓小電流時(shí)，主要表現(xiàn)為電場(chǎng)；當(dāng)場(chǎng)源為低電壓大電流時(shí)，主要表現(xiàn)為磁場(chǎng)。
無(wú)論是電場(chǎng)還是磁場(chǎng)，當(dāng)距離大于λ/2π時(shí)都變成了遠(yuǎn)場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)又稱為輻射場(chǎng)。遠(yuǎn)場(chǎng)屬于平面波，容易分析和測(cè)量，而近場(chǎng)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互轉(zhuǎn)換問(wèn)題，比較復(fù)雜。
這里面有問(wèn)題的是如果導(dǎo)線變成天線，有時(shí)候就分不清是傳導(dǎo)干擾還是輻射干擾？低頻帶下特別是30 MHz以下的主要是傳導(dǎo)干擾。或者可以估算當(dāng)設(shè)備和導(dǎo)線的長(zhǎng)度比波長(zhǎng)短時(shí)，主要問(wèn)題是傳導(dǎo)干擾，當(dāng)它們的尺寸比波長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)，主要問(wèn)題是輻射干擾。
干擾信號(hào)以平面電磁波形式向外輻射電磁場(chǎng)能量，再以泄漏和耦合形式，通過(guò)絕緣支撐物等（包括空氣）為媒介，經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入被干擾的線路、設(shè)備或系統(tǒng)。舉例：900MHz，平面波的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在50 mm
電磁波輻射有兩個(gè)必要條件：變化的電壓/電流和輻射天線。兩者缺一，都不會(huì)產(chǎn)生大量的輻射干擾。有些資料會(huì)給出瞬態(tài)干擾的概念，顧名思義：時(shí)間很短但幅度較大的電磁干擾。瞬態(tài)干擾一般指各類電快速脈沖瞬變（EFT）、各類浪涌（SURGE）、靜電放電（ESD）等三種。
03
重點(diǎn)：消除其中任何一個(gè)因素就可以滿足電磁兼容設(shè)計(jì)的要求。切斷耦合途徑是最有效的電磁兼容處理措施。
了解下傳播路徑：
電磁干擾可以通過(guò)電源線、信號(hào)線、地線、大地等途徑傳播的傳導(dǎo)干擾，也有通過(guò)空間直接傳播的空間輻射干擾。這些干擾或者噪聲并不是獨(dú)立存在的，在傳播過(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)新的復(fù)雜噪聲，這種問(wèn)題疊加問(wèn)題才是解決問(wèn)題的難點(diǎn)。04
近場(chǎng)區(qū)，波阻抗與輻射源的位置、阻抗、頻率及輻射源周圍的介質(zhì)有關(guān)；遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，波阻抗等于電磁波傳播介質(zhì)的特性阻抗；在真空中，波阻抗為377Ω。由377Ω想到自由空間的特性阻抗：
有個(gè)基礎(chǔ)概念需要講一講：dB
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