EMI合規(guī)性的歷史
1938年美國(guó)EMC（電磁兼容性）一致性測(cè)試歷史上發(fā)生了一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻：FCC（聯(lián)邦通信委員會(huì)）對(duì)發(fā)射器發(fā)射實(shí)施了第一套限制。
隨著技術(shù)的發(fā)展以滿足我們?cè)谥悄茈娋W(wǎng)，智能汽車(chē)和智能手機(jī)等領(lǐng)域的需求和需求，還必須有先進(jìn)的相應(yīng)EMC測(cè)試設(shè)備，以確保這些智能設(shè)備從EMI角度安全使用。
根據(jù)米歇爾·馬爾迪基安（Michel Mardiguian）在他的“ 計(jì)算機(jī)和基于微處理器的設(shè)備中的干擾控制”（第v頁(yè)）一書(shū)中所說(shuō)，“等待它是否通過(guò)”確實(shí)是一種方法。他指出，“應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象[EMI]通常被認(rèn)為是高度專(zhuān)業(yè)化的個(gè)人領(lǐng)域，因此在初始設(shè)計(jì)階段不予考慮;相反，等待結(jié)果測(cè)試數(shù)據(jù)”以確定是否通過(guò)“ “。
如果您作為電子設(shè)計(jì)師或工程師，沒(méi)有解決EMI（電磁干擾）問(wèn)題或者沒(méi)有計(jì)劃來(lái)糾正EMC測(cè)試失敗，那么您就處于危險(xiǎn)的境地。嘗試對(duì)PCB進(jìn)行創(chuàng)可貼以使其通過(guò)EMI測(cè)試可能成本高昂，可能既耗時(shí)又可能兼顧，或者可能根本不起作用。根據(jù)我作為一名執(zhí)業(yè)電氣工程師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，許多工程師 - 以及更多的管理人員 - 根本不了解從設(shè)計(jì)一開(kāi)始就解決EMI問(wèn)題的重要性。
對(duì)他們來(lái)說(shuō)，太容易說(shuō)“讓我們以后再擔(dān)心”。這種反應(yīng)總讓我想起古老的格言：如果你第一次沒(méi)有時(shí)間做正確的話，你什么時(shí)候有時(shí)間再做一次。提供增加EMI對(duì)策（例如，專(zhuān)用于連接金屬屏蔽盒的焊盤(pán)，或提供足夠的電纜長(zhǎng)度以添加鐵氧體磁珠，或?yàn)镋MI墊片材料的安裝提供足夠的區(qū)域）可以節(jié)省您的時(shí)間。
根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，有兩種選擇可供選擇：如果您在最終設(shè)計(jì)中不使用EMI對(duì)策，那么很好 - 您可以減少零件數(shù)量和相關(guān)成本。但如果你確實(shí)需要它們，
小EMI理論
許多工程師和經(jīng)理將EMI和EMC相關(guān)的問(wèn)題和理論稱(chēng)為“黑魔法”，但它根本不是魔術(shù)，當(dāng)然，它可能很復(fù)雜，可能需要一些數(shù)學(xué)技能，但如果你理解這些概念和/或讓合適的人（專(zhuān)家）解決問(wèn)題，你應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題。
受害者概念的來(lái)源在EMI領(lǐng)域被廣泛接受，當(dāng)存在EMI問(wèn)題時(shí)，總會(huì)有噪聲源和受害者發(fā)生故障或問(wèn)題，另外，為了使噪聲源產(chǎn)生干擾，在源和受害者之間必須存在耦合路徑。
因此，EMI可以在以下一個(gè)或多個(gè)方面減少：
1.來(lái)源：通過(guò)去耦，屏蔽或簡(jiǎn)單地減少噪聲設(shè)計(jì)，可以在此級(jí)別降低干擾。
2.耦合路徑：如果耦合路徑是輻射，則通過(guò)間隔和/或屏蔽可以減少干擾，或者 如果耦合路徑是導(dǎo)電的，則通過(guò)使用濾波器可以減小干擾。
3.受害者：通過(guò)局部去耦，隔離或屏蔽，或通過(guò)重新設(shè)計(jì)電路/器件，使元件不易受EMI影響，可以減少干擾。
可以以dB（分貝）為單位測(cè)量降噪。為了評(píng)估使用過(guò)濾器或屏蔽的降噪量，我們使用以下表達(dá)式：
dB = 20 log10（V OUT / V IN）
例如，將電壓衰減10倍（伏特/伏特的比率 - 無(wú)量綱數(shù)）的屏蔽裝置可以說(shuō)屏蔽裝置提供20dB的屏蔽效果。關(guān)于分貝值作為比率，參見(jiàn)下面的表1 。
表1.分貝作為比率
以dB值表示的衰減效果可分為以下幾類(lèi)：
0到10 dB =衰減不良。降低傳導(dǎo)噪聲（或降低EMI場(chǎng)的屏蔽）的濾波器幾乎不會(huì)為此付出代價(jià)。效果可能很明顯，但不能依賴它來(lái)消除EMI問(wèn)題。
10至30 dB =實(shí)現(xiàn)有意義衰減的最小范圍。在溫和的情況下，EMI問(wèn)題將被消除。
30至60 dB =可以解決平均EMI問(wèn)題的范圍。
超過(guò)60 dB =獲得高于平均值衰減的范圍 - 需要特別關(guān)注屏蔽和/或?yàn)V波器安裝（表面處理，襯墊和粘接）的質(zhì)量和質(zhì)量。保留用于在極端環(huán)境中必須以100％可靠性運(yùn)行或接近100％可靠性的設(shè)備。
常見(jiàn)的EMI對(duì)策
金屬屏蔽盒
這種盒子模仿法拉第小籠子。他們的目的是盡可能地包住所有電噪聲元件。
請(qǐng)參閱我的拆解星期二的圖6和圖9 ：Leeo Wi-Fi一氧化碳和煙霧警報(bào)器，用于屏蔽盒的兩個(gè)示例。
互連
扁平帶狀電纜：將數(shù)字信號(hào)與接地連接分開(kāi)是理想的，盡管并不總是可行的。見(jiàn)下面的圖2。
雙絞線：
差分信號(hào)相互扭絞，或者單端信號(hào)用返回線絞合。對(duì)于差分信號(hào)，這種方法對(duì)接收到的共模噪聲非常有效，因?yàn)椴罘纸邮掌鲗⒌窒@種噪聲。由于在兩根導(dǎo)線中以相反方向傳播的電流將產(chǎn)生彼此平衡的場(chǎng)，因此產(chǎn)生的EMI也減小。
屏蔽雙絞線：
在理想化差分信號(hào)的情況下，屏蔽是不必要的，但在現(xiàn)實(shí)生活中，兩條線之間的耦合并不完美，接收機(jī)的共模抑制不是無(wú)限的。因此，對(duì)周?chē)钠帘芜M(jìn)一步降低了產(chǎn)生和接收EMI的影響。
通常，非屏蔽電纜用作接收或輻射EMI的天線。通常連接到接地節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)電屏蔽有助于在EMI對(duì)電路產(chǎn)生負(fù)面影響之前反射和吸收EMI。
圖3.屏蔽雙絞線
鐵氧體磁珠（也稱(chēng)為鐵氧體磁芯，或扼流圈），鐵氧體磁珠抑制高頻電信號(hào)。當(dāng)連接到電纜時(shí)，它們有助于減輕接收EMI的影響并減少產(chǎn)生的EMI量。鐵氧體磁珠套件（見(jiàn)圖4）可用于EMI測(cè)試和故障排除，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)故障排除還是EMC一致性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試。
圖4.鐵氧體磁珠套件。
最后的盒子設(shè)計(jì)
理想情況下，最終的外殼應(yīng)該像法拉第籠一樣; 也就是說(shuō)，它應(yīng)該提供連續(xù)的導(dǎo)電外殼。然而，這通常是不切實(shí)際的，因?yàn)橥鈿ば枰g隙或訪問(wèn)端口用于通風(fēng)，維護(hù)，布線和用戶界面組件，例如按鈕和開(kāi)關(guān)。
因此，在設(shè)計(jì)最終外殼時(shí)，應(yīng)考慮以下項(xiàng)目：
保持開(kāi)口數(shù)量和尺寸最小化。見(jiàn)下面的圖5和6。
圖5.不必要的大型訪問(wèn)端口。
圖6.更好的設(shè)計(jì)
用導(dǎo)電網(wǎng)蓋住通風(fēng)口。電網(wǎng)的細(xì)度取決于所涉及的EMI頻率，較高的頻率需要較小的開(kāi)口。
EMI墊片材料用于密封門(mén)，鉸接側(cè)面或面板中的間隙。見(jiàn)下面的圖7和8。
圖7. EMI墊片材料
圖8.定制的EMI墊圈
綜上所述
EMI / EMC不是“黑魔法”，雖然它可能相當(dāng)復(fù)雜，尤其是在高頻系統(tǒng)中，如果您是一名設(shè)計(jì)工程師并且不了解EMI，請(qǐng)確保您團(tuán)隊(duì)中的某位成員。
如果沒(méi)有人這樣做，請(qǐng)考慮在設(shè)計(jì)的最初階段聘請(qǐng)EMI顧問(wèn)，最重要的是，不要忽視EMI并“等待它是否通過(guò)”EMC測(cè)試 - 這個(gè)決定可能會(huì)非常昂貴和/或耗費(fèi)時(shí)間。
