電磁兼容設計內(nèi)容清單

1、方案設計

1）明確所開發(fā)的設備或系統(tǒng)要滿足的電磁兼容標準。有時，根據(jù)用戶的要求或?qū)嶋H情況（例如，周圍有高靈敏度的接收機，或產(chǎn)生強干擾的設備），需要提出項目專用的電磁兼容要求。

2）設計接口電路，盡量使用平衡接口電路。必要時，可以在接口電路上是用隔離變壓器、光耦合器件等提高抗共模干擾的能力；

3）電路中避免使用高速的脈沖信號，脈沖信號的上升和下降要盡量平緩，模擬電路的帶寬要盡量窄（通過選擇帶寬適當?shù)钠骷图舆m當濾波電路來限制帶寬）；

4）盡量使用大規(guī)模集成電路，這樣可以獲得很小的環(huán)路面積，提高抗干擾性；

5）確定系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵電路部分，包括強干擾源電路、高度敏感電路，考慮對這些電路采取特殊的隔離措施（局部屏蔽、濾波）；

6）確定需要隔離的電路的隔離界面。隔離界面的確定原則是:穿過界面的信號線盡量少，并且頻率盡量低（以便采取濾波措施）；

7）根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和地線設計的原則，畫出系統(tǒng)的地線圖（地線圖上可以不標具體器件、電路，僅標出不同的電路模塊），不同性質(zhì)的電路用不同的地線，不同的地線用不同的符號表示；

8）確定需要采取哪些干擾抑制措施，例如屏蔽、濾波等，需要的屏蔽效能和濾波性能（包括頻率范圍、衰減量等）；

9）電纜線分組，將信號線按照高頻、低頻、數(shù)字、模擬、電源等特性分組，不同組的信號不要安排在一根電纜內(nèi)，否則不但容易造成互相干擾問題，而且不利于采取濾波措施。

2、結(jié)構(gòu)設計

1）首先確定制造屏蔽機箱的材料，分析屏蔽效能的要求，看是否有低頻磁場（1KHz以下的）屏蔽要求，如果沒有，可以選擇鋼、鋁、銅等常用的材料作屏蔽材料或采用塑料機箱內(nèi)部噴涂電磁屏蔽涂料。如果有低頻磁場的屏蔽要求，需要采用坡莫合金等高導磁率的材料；

2）如果使用高導磁率材料，是否有條件做熱處理，恢復其由于加工而損失的導磁率；

3）確定機箱上需要低阻抗搭接的部位；（例如屏蔽體的接縫、靜電放電電流的路徑、濾波器的接地、系統(tǒng)公共地線等）

4）低阻抗搭接的實現(xiàn)方法(保證必要的低阻抗)，對于永久性連接，最理想的方法是焊接，對于長縫隙，要連 續(xù)焊接（需要注意的是，連續(xù)焊接時會產(chǎn)生變形）；

5）非永久性搭接的處理方法，一般采取電磁密封襯墊，選用什么種類的電磁密封襯墊，綜合考慮屏蔽效能、密封襯墊安裝方式、電化學相容性、價格等問題；

6）安裝電磁密封襯墊的表面的導電性如何保證；

7）充分考慮電磁密封襯墊形成的反彈力造成面板的變形，面板的剛度要足夠；

8）在惡劣環(huán)境（潮濕、鹽霧等環(huán)境）中使用，或襯墊材料與屏蔽基體材料電化學不相容時，用適當?shù)沫h(huán)境密封措施，隔絕潮氣；

9）進出屏蔽機箱的電纜是否采取了措施，例如屏蔽或濾波（屏蔽一般對頻率較低的干擾抑制作用較好，高頻時的效果取決于屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)和屏蔽層的端接方式），電纜的屏蔽層與電纜兩端的機箱是否滿足“啞鈴模型” 的要求；

10）對于傳輸頻率較低的信號的電纜，或一端沒有屏蔽體的屏蔽電纜（如連接傳感器的電纜），在電纜端口處采取濾波是最好的解決方案；

11）濾波器的安裝方式是否正確，是否解決了濾波器良好接地、濾波器輸入輸出端耦合、濾波器與電纜入口之間的導線過長等問題；

12）如果使用了濾波連接器或濾波陣列板，在濾波連接器或濾波陣列板與機箱之間要安裝電磁屏蔽密封襯墊；

13）電源線濾波器的外殼要直接搭接在金屬機箱上，電源線要盡量短；

14）最好（數(shù)字設備更是如此）在電源入口使用帶電源插座的濾波器；

15）機箱上的縫隙或孔洞盡量遠離強輻射源（例如，導線、電纜、線路板等）或敏感電路； 16）機箱上不能有任何金屬物體直接穿過機箱；

17）通風孔上如果使用蜂窩板，蜂窩板與機箱之間必須使用電磁密封襯墊；

18）顯示窗口的處理方法，如果使用屏蔽玻璃，在屏蔽玻璃與機箱之間必須使用電磁密封襯墊；

19）針對設備上所有會受到靜電放電試驗的部位，根據(jù)電流從阻抗最小的路徑流過的原則，預測一條電流泄放的路徑，然后分析；靜電放電路徑上或附近是否有敏感電路；

20）對靜電放電路徑附近敏感電路進行電磁屏蔽，屏蔽層接到電路地上；

21）如果采用的是非屏蔽機箱，要在電纜入口處設置一塊較大的金屬板，為電纜接口處的濾波、電纜屏蔽層端接提供條件；

３、電路與線路板設計

1）線路板層數(shù)的確定，綜合考慮電磁兼容性要求和成本，成本允許時，盡量使用四層以上的線路板，設置一層地線面；

2）充分考慮器件的位置和方向；

3）避免時鐘諧波重合，對每個時鐘信號做一張諧波表；

4）對于多層線路板，要是高速信號、高敏感信號與地線層相鄰布置；

5）按照電路的工作頻率、電平大小、數(shù)字電路/模擬電路劃分，將不同性質(zhì)電路分別布置在線路板的不同區(qū) 域，使干擾電路與敏感電路遠離；

6）不同區(qū)域的電路（對應不同性質(zhì)的電路）使用不同的地線和電源，不同的地線和電源在一點連接起來；

7）對于多層線路板，不同區(qū)域的地線面在邊緣處要滿足20H法則（即，地線面的邊沿要比電源層或信號線層的邊沿外延出20H，H是地線面與信號線層之間的高度）；

8）對于專門設置地線面的多層線路板，要避免地線面上有長縫隙（地線不連續(xù)）（不包括為了分割不同地線而有意設置的縫隙）,如果地線面上有長縫隙，不能有信號線穿過地線面上的裂縫（在縫隙的上方或下方跨過縫隙）；

9）時鐘信號的回路面積必須盡量?。?/p>

10）在關(guān)鍵信號線（高頻或特敏感的信號）的臨近設置回流線（信號地線）；

11）如果采用雙層線路板，必須設置地線網(wǎng)絡（A面打上橫線，B面打上豎線，在兩者相交處通過金屬化過孔 將兩者連接起來，作為地線使用）；

12）高速時鐘線盡量短，并且不要換層布線，拐角不要90度，以免阻抗發(fā)生突變，造成信號反射；

13）所有的走線，如果它的長度（英寸）大于信號上升/下降時間（ns），應該使用端接電阻（典型值33Ω）；

14）對所有長度（英寸）大于信號上升/下降時間（ns）的走線進行仿真分析；

15）高速時鐘電路盡量遠離I/O端口，防止高頻信號耦合到電纜上，借助電纜產(chǎn)生功模輻射； 16）在I/O區(qū)域?qū)⑦壿嫷嘏c機殼以非常低的阻抗連接起來，這點非常關(guān)鍵；

17）I/O接口上使用獨立的地線，這塊獨立的地線與線路板上的其它部分地線僅通過一點連接，這塊地線專門為濾波和屏蔽層提供干凈地；

18）安裝在線路板上的I/O接口濾波器，要盡量靠近電纜進出口，使濾波器和電纜連接器之間（屏蔽機箱之間）的聯(lián)線最短

19）I/O接口電纜的驅(qū)動電路要靠近機箱上的連接器；

20）對所有I/O電纜進行共模濾波，將所有I/O電纜集中在線路板的設定I/O區(qū)域；

21）作為I/O接口濾波的旁路電容與機殼之間的連接必須阻抗很低；

22）芯片上安裝的散熱器片要多點接到信號地上；

23）線路板上的局部屏蔽必須選擇走線最少的界面，并對所有穿過屏蔽盒的走線濾波；

24）電源解耦電容的容量盡量小；

25）電源解耦電容與芯片電源引腳和地線引腳之間的引線盡量短；

26）使用多只相同容量的電源解耦電容，對于雙排引線器件，至少2只，對于方形封裝的器件，至少4只；

4、電纜設計

1）扁平電纜盡量在每根信號線旁邊配一根地線，條件不允許時，每兩根信號線配一根地線； 2）情況允許時，使用雙絞線，但是用雙絞線時，注意兩端電路接地，不要形成較大的地線回路；

3）使用同軸電纜時，注意外層的端接和兩端電路的接地，不要形成除了外層以外的第二條回流路徑；

4）電纜遠離屏蔽體上的縫隙，開口；

5）設備外部電纜的屏蔽層與屏蔽機箱要360度搭接；

6）對于設備外部電纜，確保屏蔽層與屏蔽機箱之間的低阻抗搭接；

7）電纜上安裝鐵氧體磁環(huán)，根據(jù)需要調(diào)整繞在鐵氧體磁環(huán)上的導線的匝數(shù)；

8）盡量不將不同的信號線安排一個連接器或電纜中。