我們通過一些圖片
，直觀的係統的回顧電磁兼容的含義、電磁幹擾的三要素以及抑製電磁幹擾的原理。再根據EMC設計原理和元器件不同的結構特點，主要講解不同元器件在EMC設計中的選擇及應用技巧
，對EMC設計具有指導作用。

 

 

電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)元(yuan)器(qi)件(jian)是(shi)解(jie)決(jue)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)發(fa)射(she)和(he)電(dian)磁(ci)敏(min)感(gan)度(du)問(wen)題(ti)的(de)關(guan)鍵(jian)
，正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)和(he)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)元(yuan)器(qi)件(jian)是(shi)做(zuo)好(hao)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)前(qian)提(ti)。因(yin)此(ci)，我(wo)們(men)必(bi)須(xu)深(shen)入(ru)掌(zhang)握(wo)這(zhe)些(xie)元(yuan)器(qi)件(jian)，這(zhe)樣(yang)才(cai)有(you)可(ke)能(neng)設(she)計(ji)出(chu)符(fu)合(he)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)
、性能價格比最優的電子、電dian氣qi產chan品pin。而er每mei一yi種zhong電dian子zi元yuan件jian都dou有you它ta各ge自zi的de特te性xing，因yin此ci
，要yao求qiu在zai設she計ji時shi仔zai細xi考kao慮lv。接jie下xia來lai我wo們men將jiang討tao論lun一yi些xie常chang見jian的de用yong來lai減jian少shao或huo抑yi製zhi電dian磁ci兼jian容rong性xing的de電dian子zi元yuan件jian和he電dian路lu設she計ji技ji術shu。

 

 

有兩種基本的電子元件組：有引腳的和無引腳的元件。有引腳線元件有寄生效果，尤其在高頻時。該引腳形成了一個小電感，大約是1nH/mm/引腳。引腳的末端也能產生一個小電容性的效應，大約有4pF。因此，引腳的長度應盡可能的短。與有引腳的元件相比

，無引腳且表麵貼裝的元件的寄生效果要小一些。其典型值為：0.5nH的寄生電感和約0.3pF的終端電容。

 

從電磁兼容性的觀點看，表麵貼裝元件效果最好，其次是放射狀引腳元件，最後是軸向平行引腳的元件。

 

 

在EMC設計中，電容是應用最廣泛的元件之一
，主要用於構成各種低通濾波器或用作去耦電容和旁路電容。大量實踐表明：在EMC設計中

，恰當選擇與使用電容
，不僅可解決許多EMI問題
，而且能充分體現效果良好、價格低廉、使用方便的優點。若電容的選擇或使用不當，則可能根本達不到預期的目的，甚至會加劇 EMI程度。

 

從(cong)理(li)論(lun)上(shang)講(jiang)
，電(dian)容(rong)的(de)容(rong)量(liang)越(yue)大(da)，容(rong)抗(kang)就(jiu)越(yue)小(xiao)，濾(lv)波(bo)效(xiao)果(guo)就(jiu)越(yue)好(hao)。一(yi)些(xie)人(ren)也(ye)有(you)這(zhe)種(zhong)習(xi)慣(guan)認(ren)識(shi)。但(dan)是(shi)
，容(rong)量(liang)大(da)的(de)電(dian)容(rong)一(yi)般(ban)寄(ji)生(sheng)電(dian)感(gan)也(ye)大(da)
，自(zi)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)低(di)(如典型的陶瓷電 容，0.1μF的f0=5 MHz
，0.01μF的f0=15 MHz，0.001μF的f0=50 MHz)，對高頻噪聲的去耦效果差，甚至根本起不到去耦作用。分立元件的濾波器在頻率超過10 MHz時，將開始失去性能。元件的物理尺寸越大


，轉折點頻率越低。這些問題可以通過選擇特殊結構的電容來解決。

 

貼片電容的寄生電感幾乎為零
，總的電感也可以減小到元件本身的電感
，通常隻是傳統電容寄生電感的1/3~1/5
，自諧振頻率可達同樣容量的帶引線電容的2倍(也有資料說可達10倍)，是射頻應用的理想選擇。

 

傳統上
，射頻應用一般選擇瓷片電容。但在實踐中
，超小型聚脂或聚苯乙烯薄膜電容也是適用的，因為它們的尺寸與瓷片電容相當。

三端電容能將小瓷片電容頻率範圍從50 MHz以下拓展到200 MHz以上，這對抑製VHF頻段的噪聲是很有用的。要在VHF或更高的頻段獲得更好的濾波效果
，特別是保護屏蔽體不被穿透，必須使用饋通電容。

 

 

電感是一種可以將磁場和電場聯係起來的元件

，其固有的
、可以與磁場互相作用的能力使其潛在地比其他元件更為敏感。和電容類似，聰明地使用電感也能解決許多 EMC問題。下麵是兩種基本類型的電感：開環和閉環。它們的不同在於內部的磁場環。在開環設計中，磁場通過空氣閉合;而閉環設計中，磁場通過磁芯完成磁路
，如下圖所示。

 

 

電感比起電容一個優點是它沒有寄生感抗，因此其表麵貼裝類型和引線類型沒有什麼差別。

 

開環電感的磁場穿過空氣，這將引起輻射並帶來電磁幹擾(EMI)問題。在選擇開環電感時，繞軸式比棒式或螺線管式更好，因為這樣磁場將被控製在磁芯(即磁體內的局部磁場)。

 

 

對dui閉bi環huan電dian感gan來lai說shuo，磁ci場chang被bei完wan全quan控kong製zhi在zai磁ci心xin，因yin此ci在zai電dian路lu設she計ji中zhong這zhe種zhong類lei型xing的de電dian感gan更geng理li想xiang，當dang然ran它ta們men也ye比bi較jiao昂ang貴gui。螺luo旋xuan環huan狀zhuang的de閉bi環huan電dian感gan的de一yi個ge優you點dian是shi：它不僅將磁環控製在磁心，還可以自行消除所有外來的附帶場輻射。

 

電感的磁芯材料主要有兩種類型：鐵和鐵氧體。鐵磁芯電感用於低頻場合(幾十KHz)，而鐵氧體磁芯電感用於高頻場合(到MHz)。因此鐵氧體磁芯電感更適合於EMC應用。

 

在EMC應用中特別使用了兩種特殊的電感類型：鐵氧體磁珠和鐵氧體磁夾。鐵和鐵氧體可作電感磁芯骨架。鐵芯電感常應用於低頻場合(幾十KHz)，而鐵氧體芯電感常應用於高頻場合(MHz)。所以鐵氧芯感應體更適合於EMC應用。

 

EMC設計中的濾波器通常指由L，C構(gou)成(cheng)的(de)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)。不(bu)同(tong)結(jie)構(gou)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)之(zhi)一(yi)
，是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)電(dian)容(rong)與(yu)電(dian)感(gan)的(de)聯(lian)接(jie)方(fang)式(shi)不(bu)同(tong)。濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)不(bu)僅(jin)與(yu)其(qi)結(jie)構(gou)有(you)關(guan)，而(er)且(qie)還(hai)與(yu)聯(lian)結(jie)的(de)網(wang)絡(luo)的(de)阻(zu)抗(kang)有(you)關(guan)。如(ru)單(dan)個(ge)電(dian)容(rong)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)在(zai)高(gao)阻(zu)抗(kang)電(dian)路(lu)中(zhong)效(xiao)果(guo)很(hen)好(hao)
，而(er)在(zai)低(di)阻(zu)抗(kang)電(dian)路(lu)中(zhong)效(xiao)果(guo)很(hen)差(cha)。

 

濾波器分類(基於功能)

濾波器分類(基於結構)

 

濾波器選型

 

 

磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線圈組成，磁珠把交流信號轉化為熱能
，電感把交流存儲起來，緩慢的釋放出去。

 

磁珠工作原理

 

磁珠選型

 

磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，隻是頻率特性不同罷了。

 

電感是儲能元件

，而磁珠是能量轉換(消耗)器件。電感多用於電源濾波回路
，側重於抑止傳導性幹擾;磁珠多用於信號回路
，主要用於EMI方麵。磁珠用來吸收超高頻信號
，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路(DDR，SDRAM，RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種儲能元件，用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應用頻率範圍很少超過50MHz。

 

 

二極管是最簡單的半導體器件。由於其獨特的特性
，某些二極管有助於解決並防止與EMC相關的一些問題。

 

 

電磁幹擾發射和電磁敏感度的關鍵是模擬與邏輯有源器件的選用。必須注意有源器件固有的敏感特性和電磁發射特性。

 

有源器件可分為調諧器件和基本頻帶器件。調諧器件起帶通元件作用，其頻率特性包括：中心頻率、帶寬
、選擇性和帶外亂真響應;基本領帶器件起低通元件作用，其頻率特性包括：截止頻率、通帶特性、帶外抑製特性和亂真響應。此外還有輸入阻抗特性和輸入端的平衡不平衡特性等。

 

模擬器件的敏感度特性取決於靈敏度和帶寬
，而靈敏度以器件的固有噪聲為基礎。

 

邏輯器件的敏感度特性取決於直流噪聲容限和噪聲抗擾度。

 

有源器件有兩種電磁發射源：傳導幹擾通過電源線、接地線和互連線進行傳輸
，並隨頻率增加而增加;輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)通(tong)過(guo)器(qi)件(jian)本(ben)身(shen)或(huo)通(tong)過(guo)互(hu)連(lian)線(xian)進(jin)行(xing)輻(fu)射(she)
，並(bing)隨(sui)頻(pin)率(lv)的(de)平(ping)方(fang)而(er)增(zeng)加(jia)。瞬(shun)態(tai)地(di)電(dian)流(liu)是(shi)傳(chuan)導(dao)幹(gan)擾(rao)和(he)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)的(de)初(chu)始(shi)源(yuan)
，減(jian)少(shao)瞬(shun)態(tai)地(di)電(dian)流(liu)必(bi)須(xu)減(jian)小(xiao)接(jie)地(di)阻(zu)抗(kang)和(he)使(shi)用(yong)去(qu)耦(ou)電(dian)容(rong)。

 

邏輯器件的翻轉時間越短
，所占頻譜越寬。為此
，應當在保證實現功能的前提下，盡可能增加信號的上升/下降時間。

 

數字電路是一種最常見的寬帶幹擾源，其電磁發射可分為差模和共模兩種形式。

 

為了減少發射，應盡可能降低頻率和信號電平;為了控製差模輻射，必須將印製電路板上的信號線、電源線和它們的回線緊靠在一起，減小回路麵積;為了控製共模輻射，可以使用柵網地線或接地平麵，也可使用共模扼流圈。同時，選擇“幹淨地”作為接地點也是十分重要的。

 

表麵安裝技術(SMT)是70年代末發展起來的新型電子裝聯技術
，內容包括表麵安裝器件(SMD)、表麵安裝元件(SMC)、表麵安裝印製電路板(SMB)以及表麵安裝設備、在線測試等。

 

電子整機應用SMT最多的是計算機，其次是通訊、軍用
、消費類電子產品。

 

90年代SMT發展了一種新型電路基板
，可用來製作多芯片組件MCM。目前片式集成電路的輸入/輸出端口已增加到上百個，引腳的中心間距已減小到0.3毫米。目前表麵安裝技術正在和微組裝技術互相交錯和滲透。由於SMD/SMC的超小型化，使基板焊區尺寸減小到I平方英寸以內
，無論電磁發射還是電磁敏感度問題
，都可以得到很好的解決。

 

具有較高導電、導磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板
、鋁板
、鋁箔
、銅板
、銅箔等。也可以在塑料機箱上噴塗鎳漆或銅漆的方法實現屏蔽。

 

屏蔽機箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導電率、導(dao)磁(ci)率(lv)和(he)厚(hou)度(du)有(you)關(guan)外(wai)，在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)還(hai)依(yi)賴(lai)於(yu)機(ji)箱(xiang)的(de)結(jie)構(gou)，即(ji)其(qi)導(dao)電(dian)連(lian)續(xu)性(xing)。任(ren)何(he)實(shi)用(yong)的(de)屏(ping)蔽(bi)機(ji)箱(xiang)上(shang)都(dou)有(you)縫(feng)隙(xi)，這(zhe)些(xie)縫(feng)隙(xi)是(shi)由(you)於(yu)屏(ping)蔽(bi)板(ban)之(zhi)間(jian)臨(lin)時(shi)性(xing)搭(da)接(jie)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)。由(you)於(yu)縫(feng)隙(xi)的(de)導(dao)電(dian)不(bu)連(lian)續(xu)性(xing)，在(zai)縫(feng)隙(xi)處(chu)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)。因(yin)此(ci)，對(dui)於(yu)永(yong)久(jiu)性(xing)搭(da)接(jie)，可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)焊(han)接(jie)的(de)方(fang)法(fa)消(xiao)除(chu)縫(feng)隙(xi)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)鉚(mao)接(jie)或(huo)螺(luo)釘(ding)連(lian)接(jie)，間(jian)距(ju)必(bi)須(xu)足(zu)夠(gou)小(xiao)。對(dui)於(yu)非(fei)永(yong)久(jiu)性(xing)搭(da)接(jie)
，采(cai)用(yong)電(dian)磁(ci)密(mi)封(feng)襯(chen)墊(dian)等(deng)屏(ping)蔽(bi)材(cai)料(liao)則(ze)是(shi)十(shi)分(fen)有(you)效(xiao)的(de)手(shou)段(duan)。

 

 

電磁密封襯墊是一中彈性好、導(dao)電(dian)性(xing)高(gao)的(de)材(cai)料(liao)。將(jiang)這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)填(tian)充(chong)在(zai)縫(feng)隙(xi)處(chu)，能(neng)保(bao)持(chi)導(dao)電(dian)連(lian)續(xu)性(xing)，是(shi)解(jie)決(jue)縫(feng)隙(xi)電(dian)磁(ci)泄(xie)漏(lou)的(de)好(hao)方(fang)法(fa)。在(zai)選(xuan)用(yong)電(dian)磁(ci)密(mi)封(feng)襯(chen)墊(dian)時(shi)
，需(xu)要(yao)熟(shu)悉(xi)以(yi)下(xia)特(te)性(xing)參(can)數(shu)：

 

轉移阻抗設襯墊和兩側屏蔽板的接合麵上流過電流I，而兩側屏蔽板之間的電壓為V，則轉移阻抗定義為Zr=V/I。轉移阻抗越低
，則兩側屏蔽板之間的電磁泄漏越小，加襯墊後該縫隙的屏蔽效能越高。

 

硬度襯墊的硬度應當適中，硬度太低，易造成接觸不良，屏蔽效能較低;硬度太高，需要較大的壓力，給結構設計造成困難。

 

壓(ya)縮(suo)永(yong)久(jiu)形(xing)變(bian)襯(chen)墊(dian)隻(zhi)有(you)在(zai)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)發(fa)生(sheng)一(yi)定(ding)的(de)形(xing)變(bian)時(shi)，才(cai)有(you)屏(ping)蔽(bi)作(zuo)用(yong)。當(dang)外(wai)力(li)去(qu)掉(diao)後(hou)，襯(chen)墊(dian)不(bu)會(hui)完(wan)全(quan)恢(hui)複(fu)到(dao)原(yuan)來(lai)的(de)形(xing)狀(zhuang)
，即(ji)發(fa)生(sheng)了(le)永(yong)久(jiu)形(xing)變(bian)。當(dang)然(ran)，襯(chen)墊(dian)的(de)壓(ya)縮(suo)永(yong)久(jiu)形(xing)變(bian)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao)。

 

襯墊厚度襯墊的厚度應能滿足接觸麵不平整度的要求
，利用其彈性，將縫隙填充滿
，達到導電連續性的目的。

 

 

 金屬絲網襯墊用金屬絲編織成的彈性網套，為純金屬接觸
，接觸電阻低;但金屬絲在高頻時會呈現較大感抗，使屏蔽效能降低。所以隻適用於l吉赫以下的頻率範圍。

 

橡膠芯編織網套將金屬絲編織的網套套在發泡橡膠芯或矽橡膠芯上，具有很好的彈性和導電性。

 

daodianxiangjiaochendianzaiguixiangjiaoneitianchongjinshukelihuojinshusi
，gouchengdaodiandedanxingwuzhi。youyudaodianxiangjiaozhongdedaodiankelizhijianderongkangzaigaopinshihuijiangdi
，yinci，tianchongjinshukelizaigaopinshipingbixiaonengjiaogao。ruguotianchongfangxiangyizhidejinshusi，haikeyizuodaochunjinshujiechu

，danyouyujinshusizaigaopinshichengxianjiaodagankang，shipingbixiaonengjiangdi，suoyitianchongjinshusishizhishiyongyudipin。

 

pitongzhixinghuangpianliyongbeitonglianghaodedaodianxinghedanxing，kezhichenggezhongzhixinghuangpian。youyuchunjinshujiechu，zhiliudianzudi
，gankangyouxiao
，suoyidipinhegaopinshidoujuyoujiaogaodepingbixiaoneng。

 

螺旋管襯墊用鍍錫被銅或不鏽鋼做成的螺旋管
，具有良好的彈性和導電性，是目前屏蔽效能最高的襯墊。

 

 

導dao電dian化hua合he物wu包bao括kuo各ge種zhong導dao電dian膠jiao和he各ge種zhong導dao電dian填tian充chong物wu等deng。環huan氧yang導dao電dian膠jiao可ke用yong於yu金jin屬shu之zhi間jian，金jin屬shu與yu非fei金jin屬shu之zhi間jian
，各ge種zhong硬ying性xing表biao麵mian之zhi間jian的de導dao電dian粘zhan接jie。可ke代dai替ti焊han錫xi，完wan成cheng微wei波bo器qi件jian引yin線xian連lian接jie;可修複印製板線路，可用於導電陶瓷粘接，天線元件粘接，玻璃除霜粘接
，導電/導熱粘接，微波波導部件粘接等。矽脂導電膠用於將彈性的導電橡膠粘接固定在金屬表麵上，可應用於航天
、航空、軍用等電子設備中。導電填充物是一種高導電漿糊狀材料

，用於無法加裝屏蔽襯墊的縫隙處


，固化後仍保持彈性。

 

屏(ping)蔽(bi)機(ji)箱(xiang)的(de)通(tong)風(feng)口(kou)及(ji)其(qi)它(ta)開(kai)口(kou)都(dou)是(shi)主(zhu)要(yao)的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)源(yuan)。采(cai)用(yong)開(kai)小(xiao)孔(kong)或(huo)加(jia)金(jin)屬(shu)絲(si)網(wang)的(de)方(fang)法(fa)都(dou)難(nan)以(yi)達(da)到(dao)滿(man)意(yi)的(de)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)。理(li)論(lun)證(zheng)明(ming)，當(dang)金(jin)屬(shu)管(guan)截(jie)麵(mian)尺(chi)寸(cun)滿(man)足(zu)一(yi)定(ding)條(tiao)件(jian)時(shi)，可(ke)以(yi)傳(chuan)輸(shu)一(yi)定(ding)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)
，稱(cheng)為(wei)波(bo)導(dao)管(guan)。而(er)波(bo)導(dao)管(guan)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)，當(dang)頻(pin)率(lv)低(di)於(yu)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)時(shi)，電(dian)磁(ci)波(bo)被(bei)截(jie)止(zhi)而(er)不(bu)能(neng)傳(chuan)輸(shu)。根(gen)據(ju)這(zhe)個(ge)原(yuan)理(li)可(ke)以(yi)設(she)計(ji)成(cheng)截(jie)止(zhi)波(bo)導(dao)管(guan)。截(jie)止(zhi)波(bo)導(dao)通(tong)風(feng)板(ban)由(you)許(xu)多(duo)截(jie)止(zhi)波(bo)導(dao)管(guan)依(yi)次(ci)排(pai)列(lie)組(zu)成(cheng)，為(wei)了(le)提(ti)高(gao)通(tong)風(feng)效(xiao)率(lv)，每(mei)個(ge)截(jie)止(zhi)波(bo)導(dao)管(guan)的(de)截(jie)麵(mian)都(dou)設(she)計(ji)為(wei)六(liu)角(jiao)形(xing)
，故(gu)又(you)稱(cheng)蜂(feng)窩(wo)狀(zhuang)通(tong)風(feng)板(ban)。當(dang)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)時(shi)，可(ke)用(yong)兩(liang)塊(kuai)截(jie)止(zhi)波(bo)導(dao)通(tong)風(feng)板(ban)構(gou)成(cheng)雙(shuang)層(ceng)通(tong)風(feng)板(ban)。而(er)通(tong)風(feng)板(ban)材(cai)料(liao)的(de)導(dao)電(dian)率(lv)是(shi)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)，采(cai)用(yong)高(gao)導(dao)電(dian)率(lv)材(cai)料(liao)或(huo)鍍(du)層(ceng)的(de)通(tong)風(feng)板(ban)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)高(gao)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)。

 

 4.導電玻璃和導電膜片
 

顯xian示shi屏ping或huo顯xian示shi窗chuang口kou既ji要yao滿man足zu視shi覺jiao要yao求qiu，又you要yao滿man足zu防fang電dian磁ci輻fu射she的de要yao求qiu，為wei此ci，可ke選xuan用yong導dao電dian玻bo璃li實shi現xian屏ping蔽bi。導dao電dian玻bo璃li可ke用yong兩liang塊kuai光guang學xue玻bo璃li中zhong間jian夾jia金jin屬shu絲si網wang構gou成cheng，金jin屬shu絲si網wang的de密mi度du越yue大da，屏ping蔽bi效xiao能neng就jiu越yue高gao，但dan透tou光guang性xing變bian得de越yue差cha。導dao電dian玻bo璃li也ye可ke由you光guang學xue玻bo璃li或huo有you機ji玻bo璃li表biao麵mian鍍du的de金jin屬shu薄bo膜mo構gou成cheng。此ci外wai，還hai可ke以yi在zai透tou明ming聚ju脂zhi膜mo片pian上shang鍍du以yi金jin屬shu薄bo膜mo，製zhi成cheng柔rou性xing透tou明ming導dao電dian膜mo片pian。這zhe種zhong膜mo片pian的de透tou光guang性xing可ke達da70%(80%

，而且膜片很薄，僅0.13mm

，可以直接貼覆在常規玻璃或有機玻璃表麵，特別適用於要求高透明度和中等屏蔽效能的儀表表盤、液晶顯示器
、麵板指示燈孔、彩色顯示器等部位。