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PCB板中的EMC設計應是任何電子器件和系統綜合設計的一部分，它遠比試圖使產品達到EMC的其他方法更節約成本。電磁兼容設計的關鍵技術是對電磁干擾源的研究，從電磁干擾源處控制其電磁發射是治本的方法。控制干擾源的發射，除了從電磁干擾源產生的機理著手降低其產生電磁噪聲的電平外，還需廣泛地應用屏蔽（包括隔離）、濾波和接地技術。 EMC的主要設計技術包括電磁屏蔽方法、電路的濾波技術以及應特別注意的接地元件搭接的接地設計。 一、PCB板中的EMC設計金字塔
如圖9-4所示為器件和系統EMC最佳設計的推薦方法，這是一個金字塔式圖形。
首先，優秀的EMC設計的基礎是良好的電氣和機械設計原則的應用。這其中包括可靠性考慮，比如在可接受的容限內設計規范的滿足、好的組裝方法以及各種正在開發的測試技術。 一般來說，驅動當今電子設備的裝置要安裝在PCB上。這些裝置由具有潛在干擾源以及對電磁能量敏感的元件和電路構成。因此，PCB的EMC設計是EMC設計中的下一個最重要的問題。有源元件的位置、印制線的走線、阻抗的匹配、接地的設計以及電路的濾波均應在EMC設計時加以考慮。一些PCB元件還需要進行屏蔽。 再次，內部電纜一般用來連接PCB或其他內部子組件。因此，包括走線方法和屏蔽的內部電纜EMC設計對于任何給定器件的整體EMC來說是十分重要的。 在PCB的EMC設計和內部電纜設計完成以后，應特別注意機殼的屏蔽設計和所有縫隙、穿孔和電纜通孔的處理方法。
最后，還應著重考慮輸入和輸出電源以及其他電纜的濾波問題。 二、電磁屏蔽
屏蔽主要運用各種導電材料，制造成各種殼體并與大地連接，以切斷通過空間的靜電耦合、感應耦合或交變電磁場耦合形成的電磁噪聲傳播途徑，隔離主要運用繼電器、隔離變壓器或光電隔離器等器件來切斷電磁噪聲以傳導形式的傳播途徑，其特點是將兩部分電路的地線系統分隔開來，切斷通過阻抗進行耦合的可能。 屏蔽體的有效性用屏蔽效能（SE）來表示（如圖9-5所示），屏蔽效能的定義為： 電磁屏蔽效能與場強衰減的關系如表9-1所列。 屏蔽效能越高，每增加20dB的難度越大。民用設備的機箱一般僅需要40dB左右的屏蔽效能，而軍用設備的機箱一般需要60dB以上的屏蔽效能。具有較高導電、導磁特性的材料可以作為屏蔽材料。常用的屏蔽材料有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。隨著對民用產品電磁兼容性要求的嚴格化，越來越多的廠家采取在塑料機箱上鍍鎳或銅的方法來實現屏蔽。 三、濾波
濾波是在頻域上處理電磁噪聲的技術，為電磁噪聲提供一低阻抗的通路，以達到抑制電磁干擾的目的。切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構成完善的干擾防護。例如，電源濾波器對50Hz的電源頻率呈現高阻抗，而對電磁噪聲頻譜呈現低阻抗。 按照濾波對象的不同，濾波器分為交流電源濾波器、信號傳輸線濾波器和去耦濾波器。按照濾波的頻帶，濾波器可以分為低通、高通、帶通、帶阻四類濾波器。 四、電源、接地技術
無論是信息技術設備還是無線電電子、電氣產品，都要有電源供電。電源有外電源和內電源之分，電源是典型的也是危害嚴重的電磁干擾源。如電網的沖擊，尖峰電壓可高達千伏以上，會給設備或系統帶來毀滅性的破壞。另外，電源干線是多種干擾信號侵入設備的途徑。因此，電源系統，特別是開關電源的EMC設計，是部件級設計的重要環節。其措施多種多樣，諸如供電電纜直接從電網總閘引出，電網引出的交流經穩壓、低通濾波、電源變壓器繞組間的隔離、屏蔽以及浪涌抑制和過壓過流保護等。 接地包括接地、信號接地等。接地體的設計、地線的布置、接地線在各種不同頻率下的阻抗等，不僅涉及產品或系統的電氣安全，而且關聯著電磁兼容和其測量技術。 良好的接地可以保護設備或系統的正常操作以及人身安全，可以消除各種電磁干擾和雷擊等。所以接地設計是非常重要的，但也是難度較大的課題。地線的種類很多，有邏輯地、信號地、屏蔽地、保護地等。接地的方式也可分單點接地、多點接地、混合接地和懸浮地等。理想的接地面應為零電位，各接地點之間無電位差。但實際上，任何“地”或接地線都有電阻。當有電流通過時，就會產生壓降，使地線上的電位不為零，兩個接地點之間就會存在地電壓。當電路多點接地，并有信號聯系時，就將構成地環路干擾電壓。因此，接地技術十分講究，如信號接地與電源接地要分開，復雜電路采用多點接地和公共地等。 |
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