电磁兼容技术就是一门处理电子产品系统的干扰及被干扰问题的技术，一方面包括电子产品系统抗干扰的性能情况，另一方面包括电子产品系统对电磁环境产生干扰的情况，两个方面都满足了相关规定，才能说电子产品的电磁兼容性能符合要求。一、什么是EMCEMC是英文“Electro Magnetic Compatibility”的缩写，意思是电磁兼容性，是指电子产品、设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。电磁能量对电子设备的影响称为电磁干扰。电磁兼容就是研究电磁干扰的一门技术。电磁兼容是一种相互共存的物理现象，国际电工委员会（IEC）对EMC的定义是：在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存。电磁兼容是电子产品或系统的一种重要性能，它与产品或系统的可靠性、稳定性密切相关。通俗的解释是：这种技术的目的在于，使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以这种影响。换句话说，就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。电磁兼容包含如下三个方面的含义。1.电磁干扰度EMI（Electro Magnetic Interference）是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，不应产生超过相应标准所要求的电磁能量，含义是电子设备的工作不应影响周围其他设备的工作。2.电磁抗扰度EMS（Electro Magnetic Susceptibility）是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，含义是设备对周围环境的适应能力，设备是否能在电磁环境中正常工作，是否能抵御周围的电磁干扰。3.电磁环境电磁环境是系统或设备的工作环境。专业研究机构做过统计调研，越是在产品开发初期，采取抑制干扰措施越有效，而且花费的成本越少。采取抑制措施的有效性、成本与产品开发周期的关系如图1所示。❖图1二、EMC相关概念1、传导与辐射由一个设备中产生的电压/电流通过电源线、信号线传导并影响其他设备的，将这个电压/电流的变化称为“传导干扰”。通过给发生源及被干扰设备的电源线安装滤波器，可以阻止传导干扰的传输。当信号线上出现传导噪声时，可以选用抗干扰性能较好的传输介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等，以减小传导干扰。通过空间传播并对其他设备电路产生无用信号，造成危害的干扰称为“辐射干扰”。由于传播途径是空间，因此解决辐射干扰的主要方法是屏蔽、滤波。通过空间传播并对其他设备电路产生无用信号，造成危害的干扰称为“辐射干扰”。由于传播途径是空间，因此解决辐射干扰的主要方法是屏蔽、滤波。通过空间传播并对其他设备电路产生无用信号，造成危害的干扰称为“辐射干扰”。由于传播途径是空间，因此解决辐射干扰的主要方法是屏蔽、滤波。传导干扰是电压/电流产生了不必要的变化，这种变化通过导线直接传递给其他设备，造成危害。辐射干扰是由于电压/电流变化而产生的电磁波通过空间传播到其他设备，在电路或导线上产生不必要的电压/电流，并造成危害。传导与辐射是电磁干扰的两种方式，一般情况下，低频的干扰主要通过传导进行传播，高频的干扰除了通过线缆的传导外，还有相当大的能量通过空间辐射。传导主要是各种线缆上的干扰，涉及的测试项目有传导发射测试、射频场感应传导骚扰抗扰度测试。辐射主要是空间的干扰，辐射测试是在特定环境下进行的，如在开阔场地或电波暗室里进行，涉及的测试项目有辐射发射测试、射频场辐射抗扰度测试。电子环境中还存在一些瞬态干扰，其特点是持续时间短，能量高，对设备造成影响，使设备暂时失效或出现故障。常见的瞬态干扰有电快速瞬变脉冲群、浪涌、静电放电干扰。电源线上的传导发射测试是电磁兼容测试中要求的一项测试，如图2所示，在电源回路中安装滤波器，以阻止系统产生的干扰通过电网影响其他设备。电子设备中各电路产生的电磁振荡、杂波、谐波等干扰，都会通过电源回路传导至电源输入侧，控制传导发射限值，就是要控制电磁发射能量，减小电子设备对电网的影响。❖图2电子产品系统的辐射是指系统对电磁空间释放的电磁能量，电磁辐射有一个电场和磁场分量的振荡，分别在两个相互垂直的方向传播能量，电子设备辐射示意图如图3所示。❖图3三、共模与差模传导干扰分为共模干扰和差模干扰两种，共模干扰称为不对称干扰或接地干扰，差模干扰称为对称干扰。共模干扰是线路中电流方向相同时产生的，差模干扰是线路中电流方向相反时产生的。差模信号又称为串模、线间感应和对称信号等。在两线电缆传输回路，两线对地电压用符号 V1和V2来表示。差模信号分量是 V12。纯差模信号是：V1=-V2，其大小相等，相位差为180°；V12=V1-V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地线上没有电流流过。差模信号的电路如图4所示。所有的差模电流全部流过负载，差模干扰侵入往返两条信号线，方向与信号电流方向一致，一种是由信号源产生的，另一种是传输过程中由电磁感应产生的，它和信号串在一起且同相位，这种干扰一般比较难以抑制。❖图4共模信号又称为对地感应信号或不对称信号。共模信号分量是 VCOM，纯共模信号是：VCOM=V1=V2，其大小相等，相位差为0°；V3=0。共模信号的电路如图1.5所示。干扰信号侵入线路和接地之间，干扰电流在两条线上各流过1/2，以地为公共回路。原则上讲，这种干扰是比较容易消除的，但在实际电路中由于线路阻抗不平衡，会使共模信号干扰转化为不易消除的差模干扰。❖图5四、耦合与去耦去耦是防止有用能量从一个电路中传到另一个电路中，阻止噪声能量传入电路中，从而提高电源的利用效率及品质质量。去耦是通过在信号线和电源之间提供一个低阻抗通路来实现的，提供数据信号变化所需要的动态电压及电流。去耦一般是通过旁路、去耦电容实现的，当频率低于自谐振频率时，随着频率的升高，去耦电容的阻抗会越来越小，这样可以很好地滤除信号线的高频噪声，对系统的低频有用信号没有影响。去耦电容能提供一个局部的、电感很小的电源，把电压稳定在一个稳定的参考点，防止逻辑的错误转换，同时也能降低高频噪声，因为它提供了较小的回路面积通路，如图6所示。❖图6耦合是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入和输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。概括地说耦合就是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量度。电磁干扰的耦合方式有电容耦合（C）、电感耦合（L）、共阻抗耦合（Z）、近场耦合（NC）、远场辐射（FR），如图7所示。❖图7常见的耦合为公共阻抗耦合，各电子电路、芯片IC都共用电源及地回路，公共阻抗的存在会影响电路的正常工作，使电路的公共参考点发生偏移，因此需要减小公共阻抗耦合，减小公共阻抗对电路的影响。通过合理的接地技术，可以减小公共阻抗，从而降低因公共阻抗对设备产生的影响。五、波阻抗波阻抗的定义如下：❖式中Zw—波阻抗；E—电磁波中的电场分量（V/m）；H—电磁波中的磁场分量（A/m）。如果电磁波中的电场分量较大，则波阻抗较高，称为电场波；如果电磁波中的磁场分量较大，则称为磁场波。在近场区中的某个位置，电磁波的波阻抗与辐射源的位置、阻抗、频率及辐射源周围的介质有关；在远场区，波阻抗等于电磁波传播介质的特性阻抗；在真空中，波阻抗为377Ω。电流环和电偶极辐射的电磁波代表了典型的磁场波和电场波，它们的波阻抗如图8所示。❖图8对于电流环的辐射场，磁场的衰减比电场的衰减快，波阻抗呈现增加的趋势。对于电偶极的辐射场，磁场的衰减比电场的衰减慢，波阻抗呈现下降的趋势。
