想當年電磁相容這門課想入門而不得，苦苦在門外徘徊良久，頗有感悟。

一是苦於電磁波原理數學公式沒有自己推導個十遍八遍，麥克斯韋他老人家託夢點撥都沒成功。

二是實驗室TI的大幾十萬的裝置自己膽小不敢折騰，要是弄清了實驗套路想必也是行家裡手。

三是這行業實在是苦，門檻高還賺不到錢，興趣被消磨殆盡終於放棄跳到網際網路了。

一、電磁相容概念

電磁相容EMC（Electro Magnetic Compatibility)：是一門新興的綜合性學科，是電子、電氣裝置或系統的重要技術性能。國家標準GB/T 4365-2003《電磁相容術語》對電磁相容所下的定義為“裝置或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力”，即電子、電氣裝置或系統在同一電磁環境中能良好執行各自功能的這樣一個共存狀態，簡單點說，就是各種裝置都能正常工作又互不干擾，達到“相容”狀態。要注意電磁相容所要求的兩個基本方面：在共同的電磁環境中，不受干擾且不干擾其他裝置。

那麼明白了以上呢我們知道，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指電子、電氣裝置或系統在正常執行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值，即EMI（Electro Magnetic Interference）電磁干擾。

另一方面是指電子、電氣裝置或系統對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即EMS（Electro Magnetic Susceptibility）電磁抗擾度。

EMC（電磁相容）=EMI（電磁干擾）+EMS（電磁抗擾度）

如果這麼說我們還是覺得抽象的話，下面我們舉幾個例子來說明一下：

生活中我們是否見到過這樣的現象

如果圖中兩人為裝置的話那麼二者電磁相容都不合格，一方面說明脫襪子的筒子1產生的干擾顯然影響了筒子2而使其不能正常工作，另一方面呢說明筒子2的抗干擾能力不足以致受筒子1影響，哈哈……

好了，下面說幾個正常點的

例子1：開啟電視時，室內的日光燈會出現瞬間變暗的現象，這是因為電視開啟的瞬間大量電流流向電視機，電壓驟然下降導致使用同一電源的日光燈受到影響。

例子2：在手機來電時，話筒會出現失真伴有刺耳的“吱吱”聲或者電視/電腦螢幕出現閃爍，這些是因為你手機通訊的電波從空間耦合到話筒、電視/電腦接收天線上使其受到干擾。

像例子1中由一個裝置中產生的電壓/電流變化透過電源線、訊號線傳導並影響其他裝置時，將這個電壓/電流的變化稱為傳導干擾；而像例子2中透過空間傳播並對其他裝置產生無用電壓/電流，造成危害的干擾稱為輻射干擾。

瞭解了電磁相容的概念，我們再一起來看看電磁相容由何組成~

任何產生電磁相容問題都必須具備以下三個條件：騷擾源（干擾源）、耦合途徑、敏感裝置，我們稱之為電磁相容三要素，缺少任何一個都構不成電磁相容問題。騷擾源即產生騷擾的電子、電氣裝置或系統，說明騷擾從哪裡來；耦合途徑是將騷擾源產生的騷擾傳輸到敏感裝置的途徑，說明騷擾如何傳輸；敏感裝置是受到騷擾影響的電子、電氣裝置或系統，說明了騷擾到哪裡去。

電磁干擾源通常分為自然干擾源和人為干擾源。

自然干擾源包括：

(1)大氣噪聲干擾：如雷電產生的火花放電，屬於脈衝干擾，其頻率從幾Hz到100MHz以上。

(2)太陽噪聲干擾：指太陽黑子的輻射噪聲。在太陽黑子活動期．黑子的爆發產生的強烈噪聲可致使通訊中斷。

(3)寧宙噪聲：指來自宇宙天體的噪聲。

(4)靜電放電：人體、裝置上所積累的靜電電壓可高達幾萬伏乃至幾十萬伏．常以電暈或火花方式放掉，稱為靜電放電。靜電放電產生強大的瞬間電流和電磁脈衝，會導致靜電敏感器件及裝置的損壞。

常見的人為干擾源包括：

(1)無線電發射裝置：包括移動通訊系統、廣播、電視、雷達、導航及無線電接力通訊系統．

(2)工業、科學、醫療(ISM)裝置：如高頻手術刀、X光機、核磁CT、高頻理療裝置等．

(3)電力裝置：包括電機、繼電器、電梯等裝置

(4)汽車、內燃機點火系統：汽車點火系統產生寬頻干擾，從幾百千赫到幾百兆赫。

(5)電網干擾：指由50Hz交流電網強大的電磁場和大地漏電流產生的干擾，以及高壓輸電線的電暈和絕緣斷裂等接觸不良產生的微弧和受汙染導體表面的電火花。

(6)高速數位電子裝置：包括計算機和相關裝置。

電磁干擾的傳輸途徑分兩種方式：傳導傳輸方式和輻射傳輸方式，從被幹擾的敏感器角度來看，干擾的耦合可分為傳導耦合和輻射耦合兩類。

還拿例子一來說，電視就是騷擾源，電線則是耦合路徑，日光燈則是敏感裝置，三者一起導致了EMC問題的發生。需要強調的是：任何電子電氣裝置都可能是騷擾源，也可能是敏感裝置；騷擾源可以是無資訊的電磁噪聲也可以是有用的功能性訊號！

結合醫療器械行業標準YY0505-2012簡單介紹一下試驗專案，後續會單獨詳細介紹每一個測試專案：

YY0505-2012針對EMC規定中的電磁發射測試專案（4項）如下

電源端子傳導騷擾電壓（傳導騷擾 CE）：GB4824、GB4343、GB17743；輻射騷擾（RE）：GB4824、GB4343.1、GB17743；斷續騷擾（喀嚦聲）：GB4824、GB4343.1;諧波電流發射：GB17625.1;電壓波動/閃爍發射：GB17625.2

輻射發射RE---透過空間以電磁波的形式發射電磁騷擾能量。

傳導發射CE（其中包括功率，喀嚦聲）---透過導線以電壓電流的形式發射電磁騷擾能量。

諧波（Harmonics） ---裝置工作時向交流供電電源注入的50Hz高次諧波。

電壓波動和閃爍（Flicker） ---裝置工作時引起的交流供電電壓的起伏波動。

YY0505-2012針對EMC規定中的電磁抗擾度測試專案如下：

靜電放電（ESD）：GB/T17626.2射頻輻射抗擾度（RS）：GB/T17626.3射頻傳導抗擾度（CS）：GB/T17626.6電快速瞬變脈衝群抗擾度（EFT）：GB/T17626.4工頻磁場：GB/T17626.8浪湧抗擾度（Surge）:GB/T17626.5電壓力暫降、短時中斷和電壓變化：GB/T17626.11

輻射抗擾度 RS---對空間騷擾電磁波的抗擾度。

傳導抗擾度CS---對導線傳導的騷擾電壓和電流的抗擾度。

靜電放電ESD---對靜電放電產生的脈衝騷擾的抗擾度。

電快速瞬變脈衝群EFT---對某些電路產生的群脈衝騷擾的抗擾度。騷擾從導線加入。

浪湧（surge）---對雷電或某些電路產生的脈衝騷擾的抗擾度。騷擾從導線加入。

電壓暫降、短時中斷和電壓變化（DIP）---對供電電源變化的抗擾度。

工頻磁場（PMS）---對50Hz交流電產生的強磁場的抗擾度

電磁相容診斷（預）測試：

產品在研發階段、生產線上的質量控制測試、送權威實驗室檢測之前進行的預測試、送檢產品不合格後的整改測試。

調查是否存在電磁相容問題和產生的原因，確定產生騷擾和被幹擾的具體部位，在採取抑制措施後有否改進。

並不要求完全按標準在正規實驗室中進行。

電磁相容一致性（符合性）測試：

根據有關電磁相容標準規定的方法對裝置進行測試，評估其是否達到標準提出的要求。

產品在定型和進人市場之前必須進行符合性（一致性）測試，國家產品強制認證制度（3C 認證）規定的電磁相容測試就是屬於符合性測試。

下一篇會介紹標準和具體一個測試專案

關於PCB中電磁相容(EMC)的問題，應該是電子硬體工程師的一大心病。比如在設計不同層數的板子時，需要考慮哪些EMC問題？我從我的經驗中總結了一些。

1、元器件佈局。

一般將有關聯的元器件儘量靠近，把數位電路和類比電路及電源模組分別放置，如果有高頻電路，必須和低頻電路分開。對時鐘電路和高頻電路應該單獨安排，周圍加地線隔離。並且高頻元器件要儘可能縮短連線，以減少元器件相互間的電磁干擾，易受干擾元器件不能相互離得太近，輸入輸出儘量遠離。震盪器儘可能靠近使用時鐘晶片的位置，並遠離訊號介面和低電平訊號晶片。

2、PCB佈線

(1)對地線，根據不同的電源電壓，數位電路和類比電路分別設定地線。

(2)對電源線，電源線儘可能靠近地線以減小供電環路面積，差模輻射小，有助於減小電路交擾。不同電源的供電環路不要相互重疊選用貼片式晶片時，儘量選用電源引腳與地引腳靠得較近的晶片，可以進一步減小去耦電容的供電迴路面積，有利於實現電磁相容。

(3)對訊號線，訊號線的佈置最好根據訊號的流向順序安排，使電路板上的訊號走向流暢。如果要把EMI減到最小，就讓訊號線儘量靠近與它構成的迴流訊號線，使迴路面積儘可能小，以免發生輻射干擾。

3、實操

可以買一些電磁相容方面的書籍來進行學習，多實操。

1、可用在PCB走線上串接一個電阻的辦法，降低控制訊號線上下沿跳變速率。2、儘量為繼電器等提供某種形式的阻尼（高頻電容、反向二極體等）。3、對進入印製板的訊號要加濾波，從高噪聲區到低噪聲區的訊號也要加濾波，同時用串終端電阻的辦法，減少訊號反射。4、MCU無用端，要透過相應的匹配電阻接電源。或接地或定義成輸出端，積體電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空。5、閒置不用的閘電路輸入端，不要懸空，而是透過相應的匹配電阻接電源或接地。閒置不用的運放正輸入端接地，負輸入端接輸出端。6、為每個積體電路設一個高頻去耦電容，每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容。7、用大容量的鉭電容或聚酯電容而不用電解電容作為電路板上的充放電儲能電容。使用管狀電容時，外殼要接地。