第一篇：化二談電磁兼容職業的前途

化二談電磁兼容職業的前途

（未經許可，嚴禁轉載）

最近，在與3位在校研究生的交談中，他們給化二認知是這樣的！也許代表了師弟師妹們對“EMC”或“電磁兼容”的認知或“前途”的看好！

但是，真實的電磁兼容工作是怎樣的？它的發展趨勢是怎樣的？也許各位師弟師妹們，是不了解的。作為EMC的前輩，化二愿為各位在校的師弟師妹們揭開真實的電磁兼容面孔：

（1）檢測機構的電磁兼容工作，枯燥：

招聘你們的“EMC”或“電磁兼容”崗位，在公司內部，就是檢測員或中試員干的工作（在深圳，一般是本科、大專、高職人員干的活），但在北京、上海等研究所或國有檢測機構，基本上招研究生，部分單位，譬如鐵科院、701，原則上，還要名校的博士生。

檢測機構的EMC工程師，每天所從事的，就是重復性、機械性的檢測，幾乎不用腦，工作的確很輕松，也沒有壓力（當然這樣的崗位比較適合女孩子）。

部分單位如果任務飽滿的話，還是經常要求加班的（尤其是民企），但在研究所，加班情況是很少發生，除非是在高層領導監督下的國家973、863、國家科技計劃支持項目。

（2）電磁兼容整改與設計，對于應屆生來說，是無源之水，可望而不可求：

電磁兼容很復雜，涉及到硬件、電磁場、PCB、電路、模擬電路、數字電路、電源、SI、磁性材料等，但是電磁兼容更是非線性、非預期性的東西。EMC整改來說，對于各位工程師來說，誘惑的確很大，一個單1~5萬元很正常，資深的EMC工程師，一二天就能搞定，收入是驚人的。

但是你不深諳硬件，你能找到EMC的源頭或薄弱點嗎？你不了解系統架構與現場的應用環境，就靠簡單的“屏蔽、接地、濾波”，能解決問題嗎？加一個濾波器，或做一下屏蔽，能解決的EMC問題，廠商會找到你嗎？

真正的EMC整改，就是迅速了解其硬件設計存在的Bug,快速的診斷EMC的問題所在，迅速的解決問題！

培訓一個熟練硬件工程師，就懂電阻、磁珠、電源、濾波、PCB等知識，就得花上五年的時間！

一個不懂硬件或沒有硬件設計經驗的應屆生，你敢在他們的電路上，加上濾波措施嗎？也許你的電容一加入去，硬件的連正常運行都困難；也許你的電源濾波器加上去，設備的安規檢測又不通過；也許你的屏蔽措施加上去，設備的生產工藝就出問題。

靠學校或幾天培訓學到的“屏蔽、接地、濾波”措施，你是不能解決正真的EMC問題的。

真正在EMC問題，就是在“PCB、原理圖、器件選型”的階段解決，而不是整改等馬后炮！（3）電磁兼容仿真，就是造假，就是發論文，企業不重視：

部分EMC的研究生告訴我，他們會仿真，在某著名刊物上發表了論文。對于企業，譬如華為來說，電磁兼容就是過實驗，就是提高設備現場電磁環境的適應性。發論文，不能為企業創造任何價值，而且會浪費很大的人力與物力，企業是不會支持的。

對于EMC來說，涉及的因素太多，尤其是非線性或寄生性的參數太多，建型很困難，即使花很大投入，換來的仿真結果，其EMC參考價值不大。

對于EMC來說，更多的是靠經驗或硬件功底的結合，借助于檢測設備。

（4）EMC整改與設計收費的時代，即將結束： EMC整改，對于真正、有良知的行家來說，也許就是添加一個電容、更改一下電路參數、調整一下接地方式就解決了，但是1~3W的整改費用，就會給人有“乘人之危”之嫌疑或印象，令雙方關系僵化，甚至劍拔弩張。

與客戶建立穩固、健康的關系，才是企業的真金白銀！通過EMC整改，低費用或免費的方式，結論客戶，才是未來的EMC合作模式。那么EMC工程師，靠什么養活自己呢？

A）以兼職的方式，給企業當顧問，幫他們把關EMC風險，并拿一定的報酬；

B）免費給企業設計，但是賣自己的產品，如TVS、電感、濾波器、電源、屏蔽材料中，EMC工程師本身就是推銷員；

C）免費給企業做檢測，了解他們的需求，同時廣告自己的產品，結識新客戶，譬如科環、檳城、科普倫、力征科技等，就是這種運行方式；

D）在某企業從事項目管理與硬件設計，EMC僅是自己的一技之長。

化二電磁兼容工作室成立于2010年，秉承“顧客就是上帝、誠信守法"的經營理念，迅速發展壯大起來，已成為EMC領域的技術實力最強、口碑最佳、專業化程度最高的工作室，能夠為客戶提供系統化、本地化EMC設計、整改、培訓與檢測服務！

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第二篇：化二談醫療設備的電磁兼容整改

今年，突然“竄出”的醫療設備EMC測試，令很多醫療設備廠商與EMC整改工程師措手不及，甚至是病急亂投醫。作為一名混戰于EMC領域的資深EMC工程師，化二至今經歷了近二十個醫療產品的EMC整改，為了更好的服務廣大醫療設備生產商，化二在此分享一點自己的經驗，怎樣解決醫療設備的EMC問題，主要是化二的觀點，歡迎各位拍磚！做好醫療設備的EMC設計，一定要求系統的概念，把控幾個關鍵點，主要如下：

1、選好開關電源

醫療設備的EMC出問題，60%是開關電源質量不過關而引起，客戶在送檢之前，一定要選用高品質的開關電源模塊，國內的開關電源模塊參差不齊，很多宣稱過了3C認證的產品，在醫療設備中使用時，也會出問題，尤其是Class B級的RE、CE測試。

從經驗看，日本的“TDK-Lamada”、臺灣的“全漢”、國產的“聯想”等電源適配器或開關電源，尚未出現過RE、CE問題，即使是正品的“銘緯”開關電源，也可能有RE問題（尚未發現CE問題）。

國內不少開關電源、電源適配器，宣稱他們的產品過了3C認證，沒有EMC風險（尤其是RE、CE問題）。但是這類開關電源在3C認證時，一般是接電阻負載測試，一旦接上“真實的負載”，就會暴露出EMC問題。而且國內電源模塊的價格戰嚴重，電源供應商也許在大規模生產時，為節省成本，就省EMC器件。

因此，化二建議，送檢樣品，一定要選好的開關電源，這是醫療設備能否通過EMC的關鍵因素之一。

2、選好隔離變壓器、電源濾波器

大型醫療設備，一般會有隔離變壓器、醫療濾波器。它們對EMC測試中的浪涌、EFT、CE有非常好地隔離與濾波作用，能夠提高設備的抗干擾性能。選擇隔離變壓器、電源濾波器，也要選擇好品牌的。

化二建議選用“邁瑞”、“珠海和佳”醫療產品供應商的隔離變壓器與電源濾波器。有經驗的EMC工程師，一眼就能看出隔離變壓器的EMC性能，譬如隔離變壓器的結構，是否有利于減小初/次級線圈的寄生電容（對高頻的EFT、CE、RE影響很大）？隔離變壓器是否帶屏蔽層？

好的電源濾波器，即使開關電源的EMC性能不好，也至少能讓設備通過CE、EFT實驗，加上隔離變壓器，對浪涌的隔離作用，產品的多項EMC測試，能夠輕易的過關。另外，知名的電源濾波器廠商，一般會有很多資深的EMC工程師與設備，他們的經驗豐富，對于CE、EFT、Surge等常規的EMC問題，幾乎是一招致命，手到病除。譬如常州多極、中石偉業、泰派斯特、力征實業、常州堅力等。

3、做好屏蔽，通過RE

大型醫療設備，一般是塑料外殼，對產品內部產生的輻射騷擾，是沒有抑制作用的。因此，化二建議客戶，在塑料外殼上，噴好“導電油漆”。導電油漆對電磁騷擾有很大的衰減，從化二的經驗看，可能高達20~30db，最差勁的也可以達到15db以下。

4、做好板級的EMC設計，才是根本

作為資深的EMC工程師都知道板級的EMC設計、元器件或模塊的選型，才是EMC的根本，也是最有效、最低成本的EMC方法。PCB設計，主要注意抑制信號線環路，選好DC/DC開關電源模塊、I/O口的走線、晶振的走線。

如果PCB設計良好，即使是裸板，也能夠通過ESD、RE、Surge、EFT測試，而且不好增加什么成本，如果搭配合適的開關電源，那過EMC是沒有懸念的。

5、沉著應戰

如果是醫療設備遇到了EMC問題，客戶千萬別慌了神，很多時候，對于模塊供應商來說，都是小問題，主要解決辦法如下：（1）電源端口的EMC問題，找供應商解決

電源端口輸入的電源干擾與騷擾，如EFT、Surge、CE問題，直接找開關電源供應商、電源濾波器供應商解決，他們最熟悉自己的產品，知道是那里出問題了，更重要的是，可以免費或低費用、迅速的解決問題。

此時，如果客戶堅持自己意見繼續折騰，費用與時間消耗過大；找所謂的EMC專家整改，他們往往是檢測工程師出身，幾乎不懂電源或硬件，就會一點頻譜分析儀，能夠在外圍上做點手腳（譬如屏蔽、加濾波器等），而且整改費用過高，這對于客戶來說是不劃算的。在找EMC專家整改時，一定要辨清他們是否懂硬件，因為硬件或電源才是EMC的基礎。（2）注意態度，找實驗室或網絡推薦EMC整改方案

實驗室檢測人員，尤其是年紀比較大的，他們見多識廣，老馬識途，如果客戶很謙卑，他們會教客戶一些整改的方法的。即使是馳騁EMC沙場、比較自負的“化二為一”，也不得不贊嘆與佩服：曾經一個大功率的電機的RE101（低頻磁場的騷擾），3個多月，化二與客戶嘗試了不少方案，已將我們折騰得精疲力盡，甚至于有放棄的念頭，后來被一位實驗室的網友提供的點子給搞活了，就是買了一根專業的電源線。

當然，一些醫療設備的EMC，譬如ESD、EFT、RE、RS、CS，可能是比較棘手。可以找資深的EMC工程師協助定位與處理。

市場上，目前了是魚龍混雜，質量很難分辨，怎樣才能找到自已合適的EMC工程師來解決自已產品的EMC問題呢？

6、找EMC行家，不要EMC“專”家

行家，就是在某個EMC領域研究很深入的工程師，往往是某個領域或產品“專”、“深”的硬件工程師，譬如有資深開關電源工程師，他對開關電源的EMC問題是了如指掌，能夠使用最簡單、最低成本、最迅速的方法，解決開關電源的EMC問題。

所謂EMC專家，由于自身的局限性（譬如專家是檢測工程師出身，他不了解產品或硬件），不可能解決EMC領域的所有問題。包括化二本人，盡管做了近8年的硬件與EMC設計，但是對檢測標準與實驗方法也是不熟悉的。有什么EMC問題，歡迎與化二技術交流！

化二電磁兼容工作室成立于2010年，秉承“顧客就是上帝、誠信守法"的經營理念，迅速發展壯大起來，已成為EMC領域的技術實力最強、口碑最佳、專業化程度最高的工作室，能夠為客戶提供系統化、本地化EMC設計、整改、培訓與檢測服務！

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第三篇：電磁兼容心得體會

電磁兼容大作業三

電磁兼容課學習心得

在本學期的學習中，我對電磁兼容在理論方面的理解程度大大加深，電磁兼容設計實際上就是針對電子產品中產生的電磁干擾進行優化設計，使之能成為符合各國或地區電磁兼容性標準的產品。EMC的定義是：在同一電磁環境中，設備能夠不因為其它設備的干擾影響正常工作，同時也不對其它設備產生影響工作的干擾。

1，主要學習內容

1、電磁干擾的危害主要體現在兩個方面：一是電氣、電子設備之間的相互影響；二是電磁污染對人體的影響。

2、電磁兼容研究的目的是為了消除或降低自然的和人為的電磁干擾，減少其危害，提高設備或系統的抗電磁干擾能力，保證設備或系統的電磁兼容性。

3、電磁兼容學科的主要研究內容：

1、電磁干擾特性及其傳播原理

研究電磁干擾特性及其傳播耦合理論是電磁兼容學最基本的的任務之一。

2、電磁危害及電磁頻譜管理

有效地管理、合理地利用電磁頻譜是電磁兼容的一項必要內容。

3、電磁干擾的工程分析方法及控制技術

電磁兼容控制技術始終是電磁兼容學科中最活躍的課題。

4、電磁兼容的設計方法 費效比的綜合考慮是電磁兼容性設計中的一項重要內容。

5、電磁兼容性測量和試驗技術

電磁兼容性測量和試驗是一項非常重要的工作，它是產品電磁兼容性的最終考核手段并且應當貫穿于產品開發、試制的整個過程。

6、電磁兼容標準和工程管理

電磁兼容性標準時電磁兼容件設計和試驗的依據。

7、電磁兼容分析和預測

電磁兼容分析和預測是合理的電磁兼容性設計的的基礎。

8、電磁脈沖及其防護

電磁脈沖的干擾及其防護已成為近年來電磁兼容學科的一個重要研究內容。

4、電磁兼容設計方法：

1、問題解決法

問題解決法是先研制設備，然后針對調試中出現的電磁干擾問題，采用各種電磁干擾抑制技術加以解決。

2、規范法

規范法是按頒布的電磁兼容性標準和規范進行設備或系統的設計制造。

3、系統法

系統法是利用計算機軟件對某一特定系統的設計方案進行電磁兼容性分析和預測。

3，對典型問題的體會

1、對振鈴電壓的抑制 由于變壓器的初級有漏感，當電源開關管V1由飽和導通到截止關斷時會產生反電動勢，反電動勢又會對變壓器初級線圈的分布電容進行充放電，從而產生阻尼振蕩，即產生振鈴，如圖4所示。變壓器初級漏感產生反電動勢的電壓幅度一般都很高，其能量也很大，如不采取保護措施，反電動勢一般都會把電源開關管擊穿，同時反電動勢產生的阻尼振蕩還會產生很強的電磁輻射，不但對機器本身造成嚴重干擾，對機器周邊環境也會產生嚴重的電磁干擾。

2、對輻射干擾信號的抑制

電磁輻射干擾也是通過電磁感應的方式，由帶電體或電流回路及磁感應回路對外產生電磁輻射的。任何一根導體都可以看成是一根電磁感應天線，任何一個電流回路都可以看成是一個環形天線，電感線圈和變壓器漏感也是電磁感應輻射的重要器件。要想完全抑制電磁輻射是不可能的，但通過對電路進行合理設計，或者采取部分屏蔽措施，可以大大減輕電磁干擾的輻射。

例如，盡量縮短電路引線的長度和減小電流回路的面積，是減小電磁輻射的有效方法；正確使用儲能濾波電容，把儲能濾波電容盡量近地安裝在有源器件電源引線的兩端，每個有源器件獨立供電，或單獨用一個儲能濾波電容供電(充滿電的電容可以看成是一個獨立電源)，防止各電路中的有源器件(放大器)通過電源線和地線產生串擾；把電源引線的地和信號源的地嚴格分開，或對信號引線采取雙線并行對中交叉的方法，讓干擾信號互相抵消，也是一種減小電磁輻射的有效方法；利用散熱片也可以對電磁干擾進行局部屏蔽，對信號引線還可以采取雙地線并行屏蔽的方法，讓信號線夾在兩條平行地線的中間，這相當于雙回路，干擾信號也會互相抵消，屏蔽效果非常顯著；機器或敏感器件采用金屬外殼是最好的屏蔽電磁干擾方法，但非金屬外殼也可以噴涂導電材料(如石墨)進行電磁干擾屏蔽。

第四篇：電磁兼容整改

1、整改階段，此階段是產品EMC設計的初步階段,及在產品第一論開始設計時，并沒有考慮EMC方面的問題，等到產品功能調試完成，樣子出來后進行EMC測試時，才發現EMC問題的存在，于是通過采用各種臨時措施使產品通過EMC測試。用這種方法即使使產品最終達到標準規定的EMC要求，常常也會因要進行較大的改動，導致較高的成本。如果是因為屏蔽問題往往會涉及結構模具改動，如果因為接口濾波問題就會對產品原理圖進行改動，同時導致PCB的重新設計，還有可能會因為系統接地問題，那就會對整個產品系統重新做調整，重新設計。深圳有一家著名的儀器企業某款產品由于電磁兼容問題整改導致產品延遲海外上市一年，同時研發費用增加五十萬元人民幣！這種通過研發后期測試發現問題然后再對產品進行的測試修補的方法，往往會導致企業產品不能及時取得認證而上市。它是目前很多走向國際市場公司研發部門所面臨的困惑。整改的概念與企業產品開發流程也不符合。

2、技術設計階段。這個階段，企業一般已經有了一定EMC的技術，并有時還會有專職的EMC工程師負責EMC工作，與其它開發人員一起在產品功能設計的同時，考慮EMC問題，如產品設計時會考慮濾波，屏蔽，接地等。企業的產品工程師還會通過短期的培訓以掌握EMC設計的基本方法，甚至有些企業會將EMC設計與產品開發的流程結合在一起。能從設計流程的早期階段就導入一定的EMC設計策略,從產品設計源頭考慮EMC問題，這于整改階段使用后期整改的方法來解決產品所有的EMC問題已經有了很大的進步，不但減少許多不必要的人力及研發成本，縮短產品上市周期。但是，處于這個階段的EMC設計方法，也有很多局限性，具體表現在：

a.參與EMC設計人員掌握了一些EMC設計原理和理論知識，如，他們懂得如何設計濾波器、如何設計屏蔽，如何進行PCB布線布線，如何防止串擾等等，但是他們往往缺乏結合產品系統的特點，從產品系統結構構架上來考慮EMC問題。

b.設計過程中沒有引入風險的意思，也沒有風險評估手段，因此不能預測后期會產生后果，并有量的把握。

c.設計太理論化，而且各個部分的設計相對分散。如，各個EMC性能非常好的模塊組合在一起不一定是一個EMC性能很好的系統。

d.沒有方法論的指導，因此，對于一些可以從多方面可以解釋的設計，很容易引起爭論。其實，這階段還是屬于技術應用的混濁狀態，縱然設計人員已經掌握了“技術”，但是還不能將其轉化為簡單可行的“方法”，因此也很難實現一些仿真。目前大多數企業（而且是國內EMC技術比較領先或投入比較多的企業）都處在這個狀態中。

3、方法論階段，將1，2階段的整改和設計技術上升為一種方法論，通過此方法論可以很好的，系統的指導產品的設計。可以運用這個方法論輸出詳細、系統的分析報告，分析有利有節。不但有充分的理論依據還緊密與產品的特點結合在一起。如果說上一階段的EMC設計是從技術本身出發的，那么這個階段強調產品的本身，并實現技術與產品緊密結合。本書

所述的“產品EMC設計風險評估法”EMC設計技術發展到這個階段的產物，它看上去似乎脫離的EMC技術本身，實質上與EMC技術是密不可分的，方法論也是建立在各種“零散”技術的基礎上的。

4、仿真階段。設計人員要很好的運用仿真軟件，建立一種符合產品實際情況的模型為產品設計服務，就要用方法論。方法論是仿真的基礎和前提條件。它是產品EMC設計技術發展的最高階段，仿真軟件實現了方法論的電腦輔助自動化設計，大大減輕人工的投入，這是EMC設計技術的最高境界。

前言

電磁干擾的觀念與防制﹐在國內已逐漸受到重視。雖然目前國內并無嚴格管制電子產品的電磁干擾（EMI）﹐但由于歐美各國多已實施電磁干擾的要求﹐加上數字產品的普遍使用﹐對電磁干擾的要求已是刻不容緩的事情。筆者由于啊作的關系﹐經常遇到許多產品已完成成品設計﹐因無法通過EMI測試﹐而使設計工程師花費許多時間和精力投入EMI的修改﹐由于屬于事后的補救﹐往往投入許多時間與金錢﹐甚而影響了產品上市的時機

2.正確的診斷

要解決產品上的EMI問題﹐若能在產品設計之初便加以考慮﹐則可以節省事后再投入許多時間與金錢。由于目前EMI Design-in的觀念并不是十分普遍﹐而且由于事先的規劃并不能保證其成品可以完全符合電磁干擾的測試在﹐所以如何正確的診斷EMI問題﹐對于設計工程師及EMI工程師是非常重要的。

事實上﹐我們如果把EMI當做一種疾病﹐當然平時的預防保養是很重要的﹐而一旦有疾病則正確的診斷﹐才能得到快速的痊愈﹐沒有正確的診斷﹐找不到病癥的源頭﹐往往事倍功半而拖延費時。故在EMI的問題上﹐常常看到一個EMI有問題的產品﹐由于未能找到造成EMI問題的關鍵﹐花了許多時間﹐下了許多對策﹐卻始終無法解決﹐其中亦不乏專業的EMI工程師。以往談到EMI往往強調對策方法﹐甚而視許多對策秘決或絕招﹐然而沒有正確的診斷﹐而在產品上加了一大堆EMI抑制組件﹐其結果往往只會使EMI情況更糟。筆者起初接觸產品EMI對策修改時﹐會聽到資深EMI工程師說把所有EMI對策拿掉﹐就可以通過測試。初聽以為是句玩笑話﹐如今回想這是很寶貴的經驗談。而后亦聽到許多EMI工程師談到類似的經驗。本文中將舉出實際的例子﹐讓讀者更加了解EMI的對策觀念。一般提到如何解決EMI問題﹐大多說是case by case,當然從對策上而言﹐每一個產品的特性及電路板布線（layout)情況不同﹐故無法用幾套方法而解決所有EMI的問題﹐但是長久以來﹐我們一直想要把處理EMI問題并做適當的對策﹐另外也提供專業的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經驗整理﹐希望能對讀者有些幫助。

3.EMI初步診斷步驟

我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統的方式﹐快速的找出EMI的問題。我們

并不準備探討一些理論計算或公式推演﹐將從實務上說明。

當一個產品無法通過EMI測試﹐首先就要有一個觀念﹐找出無法通過的問題點﹐此時千萬不能有主觀的念頭﹐要在那些地方下對策。常常有許多有經驗的EMI工程師﹐由于修改過許多相關產品﹐對于產品可能造成EMI問題的地方也非常了解﹐而習慣直接就下藥方﹐當然一般皆可能非常有效﹐但是偶而也會遇到很難修改下來﹐最后發現問題的關鍵都是起行認為不可能的地方﹐之所以會種疏失﹐就是由于太主觀了。因此﹐不論產品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認一次﹐甚而多次確認。這是因為造成EMI的問題往往是錯綜復雜﹐并非單一點所造成。故反復的做確認及診斷是非常重要的。

我們將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說明其關鍵點﹐這些步驟看來似乎非常平凡簡單﹐不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。其實﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時﹐大部份的時間都在重復這些步驟與判斷。筆者要再次強調﹐只有真正找到造成EMI問題的關鍵﹐才是解決EMI的最佳途徑﹐若僅憑理論推測或經驗判斷﹐有時反而會花費更多的時間和精力。

■步驟一

將桌子轉到待測（EUT）最大發射的位置﹐初步診斷可能的原因﹐并關掉EUT電源加以確認。

（說明）

由于EMI測試上﹐EUT必須轉360度而天線由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射最大的情況。同樣地﹐當我們發現無法通過測試時﹐首先我們先將天線位置移到噪聲接收最大高度﹐然后將桌子轉到最差角度﹐此時我們知道在EUT面對天線的這一面輻射最強﹐故可以初步推測可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經過等。

另外須注意的是要關掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實是由EUT所產生。曾見測試Monitor一直無法解決某一點的干擾﹐結果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問題﹐亦有在OPEN SITE測試Monitor發現某幾點無法通過﹐由測試接收儀器的聲音判斷應是Monitor產生﹐結果關掉電源發現噪聲依然存在﹐所以關掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。

■步驟二

將連接EUT的周邊電纜逐一取下﹐看干擾的噪聲是否降低或消失。

（說明）

若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線將機板內的噪聲輻射出來。事實上﹐仔細分析造成EMI的關鍵﹐我們可以用一個很簡單的模式來表示。任何EMI的Source必須要有天線的存在﹐才能產生輻射的情形﹐若僅單獨存在噪聲源而沒有天線的條件﹐此輻射量是很小的﹐若將其連接到天線則由于天線效應便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源（Source)做處理外﹐最重要的查破壞產生輻射的條

件----天線。以往我們最常看到談EMI對策離不開屏蔽（Shielding),濾波（Filter),接地（Grounding)﹐對于接地往往一塊電路板多已固定﹐而無法再做處理﹐因為這一部份在電路板布線（Layout)時就須仔細考慮﹐若板子已完成則此時可變動的空間就非常小﹐一般方式僅能找出噪聲小的接地處用較粗的地線連接﹐減低共模（Common mode)噪聲。屏蔽所牽涉的材質與花費亦甚高﹐濾波的方式則是常可見Bead電感等﹐往往用了一大堆亦不甚見效﹐何以如此﹐許多時候是我們沒有解決其輻射的天線效應。一般而言﹐噪聲的能量并不會因加一些對策組件便消失﹐也就是能量不減﹐ 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間（輻射測試）或由電源傳出（傳導測試）。

在此我們整理了產生輻射常見的幾種情形供讀者參考。

（1）機器外部連接之電纜成為輻射天線

由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應﹐將噪聲輻射到空間﹐此時噪聲的大小和電纜的長度有關﹐因電纜的天線效應相對于噪聲半波長時共振情形會最大﹐也往往是造成EMI無法通過測試。在解決這個問題前必須要做一些判斷﹐否則很容易疏忽而浪費時間。（a）噪聲是由機器內部電路板或接地所產生

此情形為將電纜取下﹐或加一Core則噪聲減低或消失。此時必須做的一個步驟是將線靠近機器（不須直接連接）看噪聲是否會存在﹐若噪聲并沒有升高﹐則可確實判定由機器內部產生﹐若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高﹐由此時請參考（b）的說明。

（b）噪聲是由機器內部耦合到電纜線上﹐而使電纜成為輻射天線。

這一點是許多測試工程師容易忽略的。此情形如（a）中所提到的﹐只要將一條電纜靠近﹐則可從頻譜上看到噪聲立刻升高﹐此表示噪聲已不單純是由線上所輻射出﹐而是機器本身的噪聲能量相當大﹐一旦有天線靠近則立刻會耦合至天線而輻射出來。在實際測試中﹐我們發現許多通訊產品有這類情形發生﹐此時若單純用Core或Bead去處理﹐并不能真正的解決問題。

（2）機器內部的引線﹐連接線成為輻射天線

由于許多產品內部常有一些電線彼此連接工作廳﹐當這些線靠近噪聲源很容易成為天線﹐將噪聲輻射出去。針對此點的判斷﹐在200MHz以下之噪聲﹐我們可以在線上加一Core來判斷噪聲是否減低﹐而對于200MHz以上之高頻噪聲﹐我們可以將線的位置做前后左右的移動﹐看噪聲是否會增大或減小。

（3）電路板上的布線成為輻射天線

由于走線太長或靠近噪聲源而本身被耦合成為發射天線﹐此種情形當外部電纜都取下﹐而僅剩電路板時﹐在頻譜儀上可看見噪聲依然存在﹐此時可用探棒測量電路板噪聲最強的地方﹐找到輻射的問題加以解決。關于探測的工具及方法﹐將于后詳細說明。

（4）電路 板上的組件成為輻射來源

由于所使用的IC或CPU本身在運作時產生很大的輻射﹐使得EMI測試無法通過﹐卵石種

情往往在經過（1）﹑（2）﹑（3）的分析后噪聲依然存在﹐通常解決的方法不外換一個類似的組件﹐看EMI特性是否會好一些。另外就是電路板重新布線時﹐將其擺放于影響最小的位置﹐也就是附近沒有I/O Port及連接線等經過﹐當然若情況允許﹐將整個組件用金屬外殼包覆（Shielding)也是一種快速有效的方法。

由以上的分析介紹我們可以了解﹐造成電磁干擾輻射最關鍵的地方就是電線的問題﹐當有了適當的天線條件存在很容易就產生干擾﹐另外電源線往往亦是造成天線效應的主因 ﹐這是在許EMI對策中最容易疏忽的。

■ 步驟三

電源線無法移去﹐可在其上夾Core或水平垂直擺動﹐看噪聲是否有減小或變化。若產品有電池設備則可取下電源線判斷﹐如Notebook PC等。

（說明）

如前所述電源線往往是會成為輻射天線﹐尤其是Desktop PC類產品﹐往往300MHz以上的噪聲會由空間耦合到電源線上﹐所以判斷產品的電源線是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz以下可用加Core的方式（可一次多加數個）判斷﹐對于200MHz以上的噪聲﹐由于此時Core的作用不大﹐可將電源線水平擺放和垂直擺放﹐看干擾噪聲是否有差別﹐若水平和垂直有很明顯的差別﹐則可一邊擺動電源線一邊看頻譜儀（Spectrum)上噪聲之大小有否變化﹐如此便可知道電源線有否干擾。

至于若發現電源線會產生輻射時如何解決﹐一般皆不好處理﹐通常先想辦法使機器內的噪聲減小﹐以避免電源線的二次輻射﹐而使用Shielded線一般對輻射的影響并不大﹐故換一條不同長度的電源線﹐有時也會有很好的效果。

由這一點我們可知道﹐除了要使可冊產生輻射噪聲的組件遠離I/O Port外﹐其也須盡量遠離電源線及Switching power supply的板子﹐以免耦合到電源線上使得輻射及傳導皆無法通過測試。

■步驟四

檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接地是否良好。

（說明）

依前三項方式大略找了一下問題后﹐我們必須再做一些檢查﹐因為透過這些檢查﹐也許不須做任何修改﹐便可通過EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊﹐有時將松掉的螺絲上緊﹐可加強電纜線的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線﹐必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合﹐許多不佳的屏蔽線（RS232）多因線接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合﹐以致無法充份達到屏蔽的效果。

各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好

﹐影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小﹐減小表示兩種冊可﹐一為線上本身輻射干擾﹐另一為接頭間接觸不好﹐此時插上接頭﹐用手銷微將接頭端左右搖動﹐看噪聲是否會減小或消失﹐若會減小可將Keyboard或Power supply的連接頭﹐用銅箔膠帶貼一圈﹐以增加其和機器接頭的密合度﹐這一點也是實測上很容易被疏忽﹐而會誤判機器的EMI為何每次測時好時壞﹐或花許多時間在其它的對策上面.

第五篇：電磁兼容論文

本學期，我選修了電磁兼容這門課程。通過電磁兼容課程的學習，老師教會了我許多，一方面是有關電磁兼容方面的知識，另一方面是有關生活和人生方面的體會和感悟。由于與電機系統的電磁兼容有關的問題大都涉及一些高年級的知識，作為大二的我還沒有學習，所以對于電機系統的電磁兼容問題沒有過于深刻的理解和探究。我想通過以下幾個方面來闡述我所理解的電磁兼容問題。

一．電磁兼容的概念

在國際電工委員會標準IEC對電磁兼容的定義為：系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作，同時不會對其他系統和設備造成干擾。

EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，乃為機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其它系統的電磁噪聲；而EMS乃指機器在執行應有功能的過程中不受周圍電磁環境影響的能力。

電磁兼容（electromagnetic compatibility）各種電氣或電子設備在電磁環境復雜的共同空間中，以規定的安全系數滿足設計要求的正常工作能力。也稱電磁兼容性。它的含義包括：①電子系統或設備之間在電磁環境中的相互兼顧；②電子系統或設備在自然界電磁環境中能按照設計要求正常工作。若再擴展到電磁場對生態環境的影響，則又可把電磁兼容學科內容稱作環境電磁學。

電磁兼容的研究是隨著電子技術逐步向高頻、高速、高精度、高可靠性、高靈敏度、高密度（小型化、大規模集成化），大功率、小信號運用、復雜化等方面的需要而逐步發展的。特別是在人造地球衛星、導彈、計算機、通信設備和潛艇中大量采用現代電子技術后，使電磁兼容問題更加突出。

二．系統電磁兼容技術發展現狀

電磁兼容技術是在研究電磁干擾機理和電磁干擾防護技術的過程中發展起來的。電磁干擾是人們早就發現的電磁現象, 它幾乎和電磁效應現象同時被發現, 1881年英國科學家發表“ 論無線電干擾”的文章, 標志著研究干擾問題的開始。1888年德國物理學家赫茲首創了天線, 第一次把電磁波輻射到自由空間, 同時成功地接收到電磁波,用實驗證實了電磁波的存在, 從此開始了對電磁干擾問題的實驗研究。1889年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題, 使干擾問題的研究開始走向工程化和產業化。

按照研究對象的不同,可將電磁兼容問題自上向下劃分為如下6 個層次:環境級電磁兼容問題、系統級電磁兼容問題、分系統級電磁兼容問題、設備級電磁兼容問題、電路級電磁兼容問題和器件級電磁兼容問題等。

系統電磁兼容技術在軍事裝備領域發揮著重要作用,它不僅是武器裝備的一種性能,更是武器裝備的一種能力。系統電磁兼容問題是大型復雜系統全壽命周期中必須面對的客觀問題。如果解決不當,其不僅帶來大量研制經費的浪費,同時還將導致系統從根本上喪失使用能力。

系統電磁兼容技術主要包括:系統電磁兼容設計技術和系統電磁兼容試驗技術。設計技術包括:電磁兼容仿真、分析、預測、評估、優化、設計規范、設計方法、工程控制等技術和過程;試驗技術包括:試驗規范制定、標準制定、項目選擇、實施方法、場地建設、誤差處理等技術和過程。

三．電磁干擾的危害

強的電磁場會對人們的健康帶來一定的危害。多年來各國學者對此進行了長期、深入、艱苦的研究工作。研究的結論是，無論工頻還是射頻電磁場，當超過一定強度時，對人體健康都是有害的。關鍵是危害的性質、程度與后果對電磁場強之間的關系。

相對較弱的電磁干擾對設備或系統造成的惡性電磁干擾事故是觸目驚心的。可舉出20 世紀70 年代的兩個例子：美國一煉鋼廠曾經因為控制天車的電路被干擾而造成整個鋼水包的鋼水完全傾倒在車間地面上的事故；一個配載假肢的騎摩托車人，當行車至高壓電力線下時，由于假肢的控制電路受到干擾而造成車毀人亡的事故。

圖 1 示出了殘疾人用的電動輪椅在未采取抗干擾措施之前暴露于20V/m 電場強度下，其工作出現的反常現象。測試時輪椅工作在常用狀態（30r/min）。由圖可見，當加以不同頻率的電磁輻射時，其工作失控，轉速在 0～100r/min 之間變化，干擾頻率從100MHz～700MHz。我們知道，這些頻率被電視廣播、調頻廣播以及移動通信所占用。

還有許多情況，電磁干擾造成的事故也可能是惡性的。例如：電磁輻射可能干擾電爆裝置，使其誤引爆。美國土星火箭上大約使用了150個電爆裝置；一架飛機使用的電爆裝置也在百個以上；航天飛機上大約有500個電爆裝置。可見這一問題的嚴重性。

我們都知道，在民用飛機座艙內不允許使用移動通信手機或游戲機之類的數字型電器。這是由于這些設備產生的電磁騷擾不僅可以通過機內電纜耦合到機的敏感設備上，更嚴重的是，電磁輻射騷擾可能通過機艙窗戶向機外輻射。而在機身上存在有大量的天線與傳感器，可能直接接收電磁騷擾輻射。

四．生活中的電磁兼容

電磁兼容是指器件在工作的過程中即不干擾其它電器，同時也不被其它電器所干擾。有電磁兼容問題意味著有電磁之間的相互干擾問題。機電一體化的大時代背景下，每一個電器元件的核心都是電路板，也就是PCB板。電路板的板間是存在干擾的。在設計板子的過程中應該考慮到這個問題，一般板子不能太大，其頻率也不能太高，頻率如果過高就不能將電氣元件當成理想的集總電氣元件使用，要考慮它在高頻條件下的性質。比如是電腦一般都是有兩個頻率的。這些都是與電磁干擾相關聯的考慮。

另一個與生活息息相關的東西就是手機。手機實際上是“蜂窩”電話。接收手機信號的是分布在各處的手機機站，手機發出的信號會通過附近的機站被發送出去。當我們在長途行駛的車上打電話時，偶爾會出現掉線的情況。這實際是我們在車輛行駛的過程中離一個正在通信著的機站越來越遠，而距離另外一個機站越來越近，這時我們的手機就會選擇切換機站。如果我們手機從一個機站脫離，而另一個機站滿負荷而無法接入，就會出現掉線的情況。在我們的生活中，我們還會遇到許多相類似的問題。我們通常都習以為常。但其實只要我們仔細的思考，我們就會發現電磁干擾和電磁兼容在我們的生活中處處存在。

五．解決電磁兼容的實施辦法

電磁兼容的實施性方法包含了組織措施與技術措施兩個方面。

技術上有合適的接地，合理的布線，屏蔽。濾波，電氣隔離，限幅，續流，計算機軟硬件措施等。組織上有具有一定電磁兼容能力的元器件，標準、規范，頻譜管理，空間分離，時間分隔等。

接地

接地是電子設備的一個很重要問題。接地目的有三個：

（1）接地使整個電路系統中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位，保證電路系統能穩定地干作。

（2）防止外界電磁場的干擾。機殼接地可以使得由于靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放，否則這些電荷形成的高壓可能引起設備內部的火花放電而造成干擾。另外，對于電路的屏蔽體，若選擇合適的接地，也可獲得良好的屏蔽效果。

（3）保證安全工作。當發生直接雷電的電磁感應時，可避免電子設備的毀壞；當工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機殼相通時，可避免操作人員的觸電事故發生。此外，很多醫療設備都與病人的人體直接相連，當機殼帶有110V或220V電壓時，將發生致命危險。

因此，接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點或等電位面，是電路或系統的基準電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全，電子設備的機殼和機房的金屬構件等，必須與大地相連接，而且接地電阻一般要很小，不能超過規定值。

電路的接地方式基本上有三類，即單點接地、多點接地和混合接地。單點接地是指在一個線路中，只有一個物理點被定義為接地參考點。其它各個需要接地的點都直接接到這一點上。多點接地是指某一個系統中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線的長度最短。接地平面，可以是設備的底板，也可以是貫通整個系統的地導線，在比較大的系統中，還可以是設備的結構框架等等。混合接地是將那些只需高頻接地點，利用旁路電容和接地平面連接起來。但應盡量防止出現旁路電容和引線電感構成的諧振現象。

屏蔽

屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。

因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或系統等外部的干擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。

屏蔽體材料選擇的原則是：

（1）當干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率的金屬材料中產生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達到屏蔽的效果。

（2）當干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內部，防止擴散到屏蔽的空間去。

（3）在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

濾波

濾波是抑制和防止干擾的一項重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導干擾的電平，因為干擾頻譜成份不網于有用信號的頻率，濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以，采用濾波網絡無論是抑制干擾源和消除干擾耦合，或是增強接收設備的抗干擾能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦網絡能把電路與電源隔離開，消除電路之間的耦合，并避免干擾信號進入電路。對高頻電路可采用兩個電容器和一個電感器（高頻扼流圈）組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多，選擇適當的濾波器能消除不希望的耦合。

正確選用無源元件

實用的無源元件并不是“理想”的，其特性與理想的特性是有差異的。實用的元件本身可能就是一個干擾源，因此正確選用無源元件非常重要。有時也可以利用元件具有的特性進行抑制和防止干擾。

電路技術

有時候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求，可以結合屏蔽，采取平衡措施等電路技術。平衡電路是指雙線電路中的兩根導線與連接到這兩根導線的所有電路，對地或對其它導線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導線所檢拾到的干擾信號相等。這時的干擾噪聲是一個共態信號，可在負載上自行消失。另外，還可采用其它一些電路技術，例如接點網絡，整形電路，積分電路和選通電路等等。總之，采用電路技術也是抑制和防止干擾的重要措施。

六．結語

從電磁兼容領域來看，無論從理論研究、實驗室水平、標準化工作等方面與工業發達國家相比，我國當前還處在一個較低的水平。但是無論從國家安全還是保護人身安全與健康，保護環境來看，電磁兼容都起著相當重要的作用；而且它又是一個創新力度較強的學科，所以還需要我們這一代人的努力學習與創造，發展我國乃至世界的電磁兼容水平。