作為電子工程師在對(duì)電路設(shè)計(jì)的時(shí)候必須考慮的一個(gè)問(wèn)題，那就是電磁兼容，不同的電路中電磁兼容的設(shè)計(jì)是不一樣的，需要在具體的電路中去研究，那么我們今天帶給大家的是在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候的一些經(jīng)典的電磁兼容問(wèn)題以及相關(guān)解答。

1、在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電磁干擾問(wèn)題診斷時(shí)，往往需要使用近場(chǎng)探頭和頻譜分析儀，怎樣用同軸電纜制作一個(gè)簡(jiǎn)易的近場(chǎng)探頭?

答：將同軸電纜的外層(屏蔽層)剝開，使芯線暴露出來(lái)，將芯線繞成一個(gè)直徑1~2 厘米小環(huán)(1~3匝)，焊接在外層上。

2、測(cè)量人體的生物磁信息是一種新的醫(yī)療診斷方法，這種生物磁的測(cè)量必須在磁場(chǎng)屏蔽室中進(jìn)行，這個(gè)屏蔽室必須能屏蔽從靜磁場(chǎng)到1GHz 的交變電磁場(chǎng)，請(qǐng)?zhí)岢鲞@個(gè)屏蔽室的設(shè)計(jì)方案。

答：首先考慮屏蔽材料的選擇問(wèn)題，由于要屏蔽頻率很低的磁場(chǎng)，因此要使用高導(dǎo)磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金經(jīng)過(guò)加工后，導(dǎo)磁率會(huì)降低，必須進(jìn)行熱處理。因此，屏蔽室要作成拼裝式的，由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設(shè)計(jì)加工好，然后進(jìn)行熱處理，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，十分小心的進(jìn)行安裝。每塊板材的結(jié)合處要重疊起來(lái)，以便形成連續(xù)的磁通路。這樣構(gòu)成的屏蔽室能夠?qū)Φ皖l磁場(chǎng)有較好的屏蔽效能，但縫隙會(huì)產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足，在坡莫合金屏蔽室的外層用鋁板焊接成第二層屏蔽，對(duì)高頻電磁場(chǎng)起到屏蔽作用。

3、為什么頻譜分析儀不能觀測(cè)靜電放電等瞬態(tài)干擾?

答：因?yàn)轭l譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機(jī)，它在某一時(shí)刻僅接收某個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量。而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾，其頻譜范圍很寬，但時(shí)間很短，這樣頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生時(shí)觀察到的僅是其總能量的一小部分，不能反映實(shí)際的干擾情況。

4、設(shè)計(jì)屏蔽機(jī)箱時(shí)，根據(jù)哪些因素選擇屏蔽材料?

答：從電磁屏蔽的角度考慮，主要要考慮所屏蔽的電場(chǎng)波的種類。對(duì)于電場(chǎng)波、平面波或頻率較高的磁場(chǎng)波，一般金屬都可以滿足要求，對(duì)于低頻磁場(chǎng)波，要使用導(dǎo)磁率較高的材料。

5、在電磁兼容EMC領(lǐng)域，為什么總是用分貝(dB)的單位描述?

答：因?yàn)橐枋龅姆群皖l率范圍都很寬，在圖形上用對(duì)數(shù)坐標(biāo)更容易表示，而dB 就是用對(duì)數(shù)表示時(shí)的單位。

[page]
6、機(jī)箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影響以外，還受什么因素的影響?

答：受兩個(gè)因素的影響，一是機(jī)箱上的導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)，例如孔洞、縫隙等;另一個(gè)是穿過(guò)屏蔽箱的導(dǎo)線，如信號(hào)電纜、電源線等。

7、對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容EMC設(shè)計(jì)可以從哪幾個(gè)方面進(jìn)行?

答：電路設(shè)計(jì)(包括器件選擇)、軟件設(shè)計(jì)、線路板設(shè)計(jì)、屏蔽結(jié)構(gòu)、信號(hào)線/電源線濾波、電路的接地方式設(shè)計(jì)。

8、屏蔽磁場(chǎng)輻射源時(shí)要注意什么問(wèn)題?

答：由于磁場(chǎng)波的波阻抗很低，因此反射損耗很小，而主要靠吸收損耗達(dá)到屏蔽的目的。因此要選擇導(dǎo)磁率較高的屏蔽材料。另外，在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要使屏蔽層盡量遠(yuǎn)離輻射源(以增加反射損耗)，盡量避免孔洞、縫隙等靠近輻射源。

9、在設(shè)計(jì)屏蔽結(jié)構(gòu)時(shí)，有一個(gè)原則是：盡量使機(jī)箱內(nèi)的電纜遠(yuǎn)離縫隙和孔洞，為什么?

答：由于電纜近旁總是存在磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)很容易從孔洞泄漏(與磁場(chǎng)的頻率無(wú)關(guān))。因此，當(dāng)電纜距離縫隙和孔洞很近時(shí)，就會(huì)發(fā)生磁場(chǎng)泄漏，降低總體屏蔽效能。
10、為什么要對(duì)產(chǎn)品做電磁兼容EMC設(shè)計(jì)?

答：滿足產(chǎn)品功能要求、減少調(diào)試時(shí)間，使產(chǎn)品滿足電磁兼容EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求，使產(chǎn)品不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。

【相關(guān)閱讀】

單片機(jī)電路設(shè)計(jì)必看：讓電磁干擾“無(wú)處遁形”
http://m.hiighwire.com/emc-art/80022595
電子工程師入門：PCB布線的不傳之秘
http://m.hiighwire.com/cp-art/80022584
子設(shè)計(jì)中你不得不注意的8大誤區(qū)
http://m.hiighwire.com/cp-art/80022605