结构设计规范EMC.docx

结构设计规范（EMC）

一、简单介绍
电磁兼容（ElectromagneticCompatibility,EMC）主要包含两方面的内容：
电磁干扰（Electromagneticinterference,EMI）；
电磁敏感度（Electromagneticsusceptibility,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
表1GJB151A-97常用项目
分类传导名称辐射名称EMI
（电磁发射测试项目）CE10125Hz~10KHz电源线传导发射RE10125Hz~100KHz磁场辐射发射CE10210KHz~10MHz电源线传导发射RE10210KHz~18GHz电场辐射发射EMS
（电磁敏感度测试项目）CS10125Hz~10KHz电源线传导敏感度RS10125Hz~100KHz磁场辐射敏感度CS106电源线尖峰信号传导敏感度RS10310KHz~18GHz电场辐射敏感度CS11410KHz~400MHz电缆束注入传导敏感度CS115电缆束注入脉冲激励传导敏感度CS11610KHz~100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度
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
.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。

.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，