EMC简介

电磁兼容，就是当各个电子设备在一起时，都能够正常工作。也就是说，你设计的设备，既不能干扰别人，也不能被别人干扰。

想要引起EMC问题，需要有辐射源，耦合路径以及接收器。

电磁兼容性问题的潜在辐射源包括无线电发射机、高频电路线，电力线等使用或者产生电磁场的物体；接收器，则包括无线电接收器、电子电路等几乎任何使用或者能够探测到电磁能量的设备。

而耦合路径，则包括传导和辐射。

所谓传导干扰，是指电子设备产生的干扰信号通过导线或公共电源线互相产生干扰，是低频干扰，频率最高到30MHz。

所谓辐射干扰，是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合干扰其他设备，是高频干扰。

辐射又分磁场耦合，电场耦合以及电磁场耦合。耦合路径通常是这些耦合方式的组合，而且衰减其中一条路径的同时，可能会使另一条耦合路径增强。

每个EMC问题，对存在辐射源、耦合路径以及接收端。解决EMC问题，就是找出这些因素，针对这些因素做出改进。

这些改进措施，笼统地讲，包括：

1 降低源端的干扰信号

比如说，数字信号的上升/下降时间越短，其所包含的高频频谱越多；一般来说，频率越高，越容易耦合到接收端。如果我们想降低数字信号所引起的干扰的话，可以拉长数字信号的上升/下降时间。但前提是，需要保证接收该数字信号的器件的正常工作。

2 切断耦合路径

比如说，在接收器外面罩上屏蔽罩，则是切断耦合路径的一种方法。但是这种方法，有时候成本高，而且并不能达到理想的性能。

3 降低接收端对干扰的敏感度

这个往往比较难，因为降低对干扰的敏感度的同时，可能会影响其对有用信号的接收。

很多时候，产品最后调着调着，就卡在EMC上了，比如我现在所处的状态。现在在看我的PCB布局，就觉得当时有些线考虑不周。

PCB的不良布局，是EMC的一个主要来源。

在对PCB进行布局时，我们需要从以下四个方面做一个预判：

1 电路中有哪些辐射源

电路中比较常见的辐射源包括：时钟，数字信号，DC-DC转换，直流电源线以及低速线。

时钟：周期变化，会产生谐波；

数字信号：虽然不是周期变化，但是也会产生比较大的噪声；

直流电源线以及低速线：虽然这些线本来的目的，是走电源或者低速信号。但是可能会有高速信号反串到这些线中，造成干扰。所以，如果一个IC内部有高速电路，那做PCB设计时，把与其连接的每根线都当成高速信号线小心对待。

2 电路中关键的回流路径

首先，需要知道，电流是一个环路，有多少过去，就有多少回来。

再者，电流是追寻最小阻抗，Z=R+jwL。所以当频率低的时候，是找电阻最小的路径；而频率高的时候，则是找电感最小的路径。从下图中，可以看到，当频率为1KHz时，回流路径则选择两点最短的路径；当频率〉1MHz时，回流路径则选择最小感抗的路径。

所以，假设有两个器件，从器件A有一50MHz的信号到器件B，则其回流路径则为PATH2，而非PATH1。回流从器件B的GND管脚流出，经过50MHz高速线的下方，回到器件A的GND管脚。

如果信号频率在KHz以下，那么回流会散到大部分的电路板上，因为要沿着最小电阻走嘛，散的开，截面积就大，电阻就小。如果板上有敏感的模拟信号，可能会有问题。这个时候，可以在地上割个缝隙，如下图所示。

3 板子上是否有天线形成

有时候画板子的时候，不小心就形成一个天线。

PCB板上不小心形成的天线，一般都满足下面三个条件：

天线包含两个部分

两个部分都不是电小尺寸(就是说，天线的尺寸要和波长能够在同一数量级)

两个部分之间存在感应电压

对于小于100MHz的低频信号，对应波长为3m；一般的PCB板，都远小于这个值。所以，在这个频率以下，一般会发生天线效应的，可能就是电缆或者金属机壳了。只要避免电缆之间产生电压，则会减小发生天线效应的可能性。这可以通过将接插件放置在PCB板的同一侧实现。

在PCB中，像散热器，电源层，高器件等都可能具有天线效应，因为其一部分是PCB上的金属平面，而另外一部分，这远离该金属平面。

4 找一下可能的耦合路径

耦合路径有传导，电场耦合，磁场耦合和电磁场耦合。

参考文献：

CLAYTON R. PAUL，Introduction to Electromagnetic Compatibility

Elya B. Joffe Kai-Sang Lock ,GROUNDS FOR GROUNDING A Circuit-to-System Handbook

https://learnemc.com/other-good-emc-design-guidelines