EMC與電子設備設計的屏蔽技術

1 認識EMC
1．1 EMC的定義
EMC是指“設備在共同的電磁環境中能一起執行各自功能的共存狀態，即該設備不會由于受到處于同一電磁環境中的其它設備的電磁發射導致或遭受不允許的降級，它也不會使同一電磁環境中其它設備因受其電磁發射而導致或遭受不允許的降級”。由此可見，EMC是研究在有限的空間、時間和頻譜資源的功能條件下，各種電氣設備可以共同工作，并不發生降級的一門科學。
1．2 EMC設計的目的
顯然，EMC設計的目的就是使所設計的電子設備或系統在預期的電磁環境中能夠實現電磁兼容。換而言之，就是說設計的電子設備或系統必須能夠滿足EMC標準規定的兩方面的能力：1)能在預期的電磁環境中正常工作，無性能降低或故障；2)對該電磁環境不是一個污染源。

2 電磁干擾(EMI)的來源
電子設備電磁兼容問題的核心是控制和消除電磁干擾。因此，對于電子設備產生電磁干擾的原因必須清楚。
2．1 電子設備的自身干擾
電子設備的自身干擾是指電子設備內部各器件之間的相互干擾，主要有以下幾種：
1)通過電源地線、傳輸導線的阻抗、導線之間的互感產生的電磁干擾；
2)大功率和高電壓的器件產生的磁場、電場對其它器件造成的干擾；
3)由線路的分布電容和絕緣電阻產生的干擾。
2．2 電子設備的外界干擾
電子設備的外界干擾是指電子設備以外的干擾信號對電子設備的干擾，主要有以下幾種：
1)外部的大功率設備在空間產生很強的磁場，通過互感藕合干擾電子設備；
2)空間電磁信號對電子設備產生的干擾；
3)工業電網上的用電器通過電源變壓器產生的干擾；
4)外部的高電壓由于絕緣體漏電產生的干擾信號。

3 電磁干擾(EMI)的屏蔽措施
電子技術的廣泛應用產生了多種形式的電磁干擾，完全徹底地消除干擾是不可能的，但是根據電磁兼容性原理，可以采用許多技術措施來減小電磁干擾，使之控制在一定的范圍之內，保證電子設備或系統的兼容性。屏蔽技術即為常用的抑制和消除電磁干擾的措施。
屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制某一區域的電場或磁場對另一區域的干擾。它包括兩個含義：一是將電路、電纜或整個系統的干擾源包圍起來，防止電磁干擾向外擴散；二是用屏蔽體將接收電路、設備或系統包圍起來，防止它們受到外界電磁干擾的影響。屏蔽按照機理可以分為電場屏蔽、磁場屏蔽、電磁場屏蔽三種不同方式。
3．1 電場屏蔽
電子設備中的電場通常是交變電場，因此可以將兩個系統間的電場感應認為是兩個系統之間分布電容Cj的耦合，如圖1所示。

其中，Ug為干擾源交變電壓，Us為接受器的感應電壓，Cj為G、S間的分布電容，Zs為接受器的接地電阻。則可得

由此可知，干擾電壓Us的大小與耦合電容Cj的大小有關：Cj越大，則Us越大。因此，為了減小干擾電壓Us，應設法減小耦合電容Cj，設法將干擾源G和接受器S盡可能的遠離。如果條件所限不能遠離，則應在二者之間采取屏蔽措施。