EMC结构电磁兼容设计规范

EMC结构电磁兼容设计规范篇一：结构设计规范(EMC)EMC）结构设计规范（一、简单介绍电磁兼容（Electromagnetic Compatibility , EMC）主要包含两方面的内容：电磁干扰（Electromagnetic interference , EMI）；电磁敏感度（Electromagnetic susceptibility , EMS）。

电磁兼容设计基本目的：A 产品内部的电路互相不产生干扰，达到预期的功能。

B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。

C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。

在整个工程项目中，必须在设计初期开始考虑电磁兼容设计。

一方面，这对整个工程项目是个效费比很高的措施，可以有效避免工程项目因为电磁兼容测试未通过而进行较大修改，产生不必要的成本增加。

另一方面，设计初期可以采取相对较多的措施来满足电磁兼容要求，而后期可采取的措施比较少。

在电磁兼容设计过程中，针对电磁兼容性设计中的重点和关键，分析并预测各种可能发生的电磁兼容问题，并从设计初期就采取各种技术措施，包括电路硬件与结构相结合、电路硬件与软件相结合的技术措施。

电磁兼容设计主要从三个方面进行：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。

耦合途径主要是传导和辐射。

具体在工程措施上，电磁兼容设计可分为：信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局。

其中与结构关系较大的有：屏蔽、接地与搭接、合理布局。

但这并不代表其他措施与结构设计完全无关，结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。

二、常用测试项目2.1、在电磁兼容性设计中遇到的常用测试项目，从干扰源与被干扰对象角度可分为两类：EMI（电磁发射测试）和EMS（电磁敏感度测试）。

EMI（电磁发射）：被测设备为干扰源，测试被测设备对外界发射的电磁干扰水平。

EMS（电磁敏感度）：被测设备为被干扰对象，通过测试仪器对其施加干扰，测试其抗干扰能力。

从干扰路径区分，又可分为传导测试与辐射测试两类。

综合起来测试项目可分为四种测试模式： CE-传导发射测试，CS-传导敏感度测试； RE-辐射发射测试，RS-辐射敏感度测试。

2.2、GJB151A-97常用测试项目表其中与结构设计关系较大的有CE101、CE102、RE101、RE102、CS101、 RS101 、RS103。

2.3、汽车电子设备常用测试项目表图1 汽车电子常用测试项目三、设计规范 3.1、屏蔽电磁屏蔽的目的有两个：一个限制内部的辐射电磁能越出某一个区域；而是防止外来的辐射进入某一区域。

即切断电磁波的传播途径。

电磁屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一，绝大部分电磁兼容问题的最大好处是不会影响电路的工作。

电磁屏蔽技术作为解决电磁兼容性问题的重点措施之一。

屏蔽按其机理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。

需要注意的是，在实际工程中，通常将电磁场屏蔽与电场屏蔽合二为一。

将屏蔽体接地即可实现电磁场屏蔽与电场屏蔽的统一。

3.1.1、电场屏蔽和电磁场屏蔽设计3.1.1.1、电场屏蔽主要作用是防止静电场和低频交变电场的影响，消除两个设备或两个电路之间由于分布电容耦合所产生的影响。

在结构设计中通常为两个设备或两个模块之间的电场屏蔽。

若屏蔽的为交流源，则频率在10kHz以下时采用电场屏蔽，高于10kHz时屏蔽效果将会变差。

需要注意的是在电场屏蔽中，最重要的一点是屏蔽壳体的接地质量。

在电场屏蔽的设计中，主要考虑以下三个方面的问题：a、屏蔽板尽量靠近CPU等被屏蔽元件，并且屏蔽板必须可靠接地，其作用从理论上来看，屏蔽板相当于造就了分布电容，且越靠近被屏蔽元件其分布电容的容量越大，其屏蔽效果越好。

b、屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响，理论上全封闭的金属盒可以有最好的电场屏蔽效果。

c、屏蔽板的材料以良导体（铝、铜等）为好，屏蔽材料的厚度满足强度要求即可。

3.1.1.2、电磁场屏蔽的有效性是用屏蔽效能来度量。

它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。

屏蔽体的屏蔽效能由两部分构成：吸收损耗和反射损耗。

为了提高屏蔽材料的屏蔽效能，必须想办法提高吸收损耗和反射损耗。

当电磁波入射到不同媒体的分界面时，就会发生反射，于是减小了继续传播电磁波的强度，于是构成反射损耗。

当电磁波在屏蔽材料中传播时，同样会产生损耗，于是构成吸收损耗。

吸收损耗的计算公式：A=20 1g(E0/E1)=20 lg(e^（t/δ）) dB式中趋肤深度δ=0.066/(f μr σr)^0.5mm，f 单位为MHz。

表2 常用金属的趋肤深度表（单位为毫米）从吸收损耗的公式可以得出以下结论：a、屏蔽材料的吸收损耗和屏蔽材料的厚度、磁导率、电导率成正比；b、屏蔽材料的吸收损耗和被屏蔽电磁波的频率成正比；c、屏蔽材料的厚度每增加一个趋肤深度，吸收损耗增加约9dB。

反射损耗的因素：电场反射损耗的计算公式：Re=322+10 lg σr/μr f^3 r^2 磁场反射损耗的计算公式：Rn=322+10 lgμr f^3 r^2/μr 式中：f 为入射电磁波的频率；σr为相对电导率；μr为相对磁导率。

从上述理论的综合屏蔽效能来看，在低频段，由于趋肤深度很大，屏蔽效能主要取决于反射损耗。

在高频段，随着频率的升高，电磁波的反射损耗减小，吸收损耗增加，屏蔽效能主要由吸收损耗决定。

实际工程案例：如果需要对一个机箱做电场屏蔽和电磁场屏蔽，需要做哪些措施？ 1、屏蔽体的材料选择。

铜虽然导电性好，但是密度较大，不适合做屏蔽机箱。

铝具有很高的比强度，同时导电性能也非常好，通过用来做屏蔽机箱。

如果对屏蔽效能要求不高，亦可采用其他材料比如镀锌钢板。

2、良好接地。

通常是通过接地柱接到大地的方式。

接地柱示意图如下：篇二：电磁兼容(EMC)标准的结构和分类摘要：本文介绍了电磁兼容的一般性概念，并详细阐述了电磁兼容标准的结构和分类以及国际EMC标准组织，最后介绍了我国电磁兼容标准的发展进程及现状。

关键词：电磁兼容结构分类Abstract： In this paper, with a view to general conception of EMC, the structure and class of EMC standards was discussed, then the international EMC Standard Organizations were showed in detail. The process course and status of EMC Standards in China was shown finally. Keyword：EMC Structure Class1 引言EMC，Electromagnetic Compatibility，即电磁兼容，一般定义为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

EMC方面的出版物根据各国际标准化组织的工作程序，具有很多种形式。

通常包括标准、建议、技术规范、技术报告等等。

标准（Standard）和建议（Remendation）是为了重复和连续的使用，由认可的标准化组织批准的一套技术规范，其符合性只是推荐性的，并不带强制成分。

而技术规范则是未达成一致意见或还不成熟的内容，通常未通过批准程序。

技术规范规定了产品要求的特性，如性能、安全或尺寸等，并包括可用于产品的要求，如术语、符号、试验方案等。

技术报告除了未达成一致意见外，其所涉及的内容通常处于技术发展阶段，不适于作为国际标准出版。

2 EMC标准结构和分类大多数组织的标准体系框架采用IEC（国际电工委员会）的标准分类方法，所有标准分成基础标准/出版物、通用标准/出版物、产品标准/出版物，其中产品标准又可分为系列产品标准和专用产品标准。

每类标准都包括发射和抗扰度两方面的标准。

2．1 基础EMC标准基础EMC标准规定达到电磁兼容的一般和基本条件或规则，它们与涉及EMC问题的所有系列产品、系统或设施有关，并可适用于这些产品，但不规定产品的发射限制或抗扰度判定准则。

它们是制定其他EMC标准（如通用标准或产品标准）的基础或引用的文件。

基础标准涉及的内容包括：术语、电磁现象的描述、兼容性电平的规范、骚扰发射限制的总要求、测量、试验技术和方法、试验等级、环境的描述和分类等等。

2．2 通用EMC标准通用EMC标准是关于特定环境下的电磁兼容标准。

它规定一组最低的基本要求和测量/试验程序，可应用于该特定环境下工作的所有产品或系统。

如某种产品没有系列产品标准或专用产品标准，可使用通用EMC标准。

通用EMC标准将特定环境分为两大类：（1）居住、商业和轻工业环境。

居住环境如住宅、公寓等；商业环境如商店、超市等零售网点，办公楼、银行等商务楼，电影院、网吧等公共娱乐场所；轻工业环境如小型工厂、实验室等。

（2）工业环境。

如大的感性负载或容性负载频繁开关的场所，大电流并伴有强磁场的场所等。

制定通用EMC标准必须参考基础EMC标准，因为它们不包含详细的测量和试验方法以及测量和试验所需的设备等。

通用EMC 标准包含有关的发射（限制）和抗扰度（性能判定）要求及相应的测量和试验规定。

通用EMC标准仅规定了有限的几项要求和测量/试验方法，以便达到最佳的技术/经济效果，但这并不妨碍要求产品应设计成具有特定环境下对于各种电磁骚扰都能正常工作的性能。

2．3 产品EMC标准产品EMC标准根据适用于产品范围的大小和产品的特性又可进一步分为系列产品EMC标准和专用产品EMC标准。

系列产品是指一组类似产品、系统或设施，对于它们可采用相同的EMC标准。

系列产品EMC标准针对特定的产品类别规定了专门的EMC（包括发射和抗扰度）要求、限制和测量/试验程序。

产品类标准比通用标准包含更多的特殊性和详细的性能要求，以及产品运行条件等。

产品类别的范围可以很宽，也可以很窄。

系列产品EMC标准应采用基础EMC标准规定的测量/试验方法，其测试与限制或性能判定准则必须与通用EMC标准相兼容。

系统产品EMC标准比通用EMC标准优先采用。

系列产品标准比通用标准要包括更专门和更详细的性能判定准则。

2．4 专用产品EMC标准专用产品EMC标准是关于特定产品、系统或设施而制定的EMC 标准，根据这些产品特性必须考虑一些专门的条件，它们采用的规则和系列产品EMC标准相同。

专门产品EMC标准应比系列产品EMC标准优先采用。

仅在特例情况下才允许与规定的发射限值不同的限值。

在决定产品的抗扰度要求时，必须考虑产品的专门功能特性，专门产品EMC标准要给出精确的性能判定准则。

因此，产品标准与系列产品标准或通用标准有差异是合理的。

3 国际EMC标准组织早在20世纪30年代，国际上就有多个组织开始了EMC技术研究，并发布了一些标准和规范性文件。