◆馮彬彬

（中國電子科技集團公司第五十四研究所 河北 050000）

1 電子設(shè)備電磁干擾源分析

眾所周知，電子設(shè)備在運行階段必然受到多種因素的影響，其中除了內(nèi)部因素之外，外部因素也要引起工作人員的注意。尤其是在設(shè)計階段，技術(shù)人員應(yīng)充分將兩種干擾因素結(jié)合起來考慮，最終全面提升設(shè)備運行的水平。

（1）內(nèi)部干擾

電子設(shè)備內(nèi)部干擾源基本都是針對電子設(shè)備當(dāng)中的各種元器件，由于內(nèi)部的元器件之間會相互干擾，最終對設(shè)備運行造成影響。例如電子設(shè)備中的元器件漏電就會引發(fā)無線信號耦合的情況，最終導(dǎo)線之間互感就會形成內(nèi)部干擾。不僅如此，若電子設(shè)備本身處于高強度工作狀態(tài)當(dāng)中，發(fā)熱的情況也比較常見，這些都會對電子設(shè)備的運行穩(wěn)定性造成影響。

（2）外部干擾

在電子設(shè)備的運行階段，受到外部干擾的影響幾乎是在所難免的，例如設(shè)備的外部電源等，若產(chǎn)生絕緣漏電的情況，必然對電子設(shè)備運行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。若外部因素對電子設(shè)備產(chǎn)生影響，設(shè)備本身最直觀的變化就是參數(shù)方面，對設(shè)備運行十分不利，需要技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間尋找適當(dāng)方式解決問題。

2 電子設(shè)備結(jié)構(gòu)電磁兼容設(shè)計目的

在當(dāng)今社會不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，會對設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾的因素越來越多，若技術(shù)人員對電子設(shè)備的穩(wěn)定運行提供穩(wěn)定保障，就要重視電磁兼容的問題。設(shè)備電磁兼容能力的強弱是賦予電子設(shè)備抗電磁干擾能力的關(guān)鍵，對其性能來講也有比較穩(wěn)定的保證。電子設(shè)備的抗電磁干擾能力越強，往往其運行效率也會比較高。

3 電子設(shè)備EMC設(shè)計方式

電磁兼容設(shè)計工作落實的主要目的，就是保障電子設(shè)備抗干擾能力得到提升[1]，且電子設(shè)備通常是在比較復(fù)雜的電磁環(huán)境當(dāng)中工作，常見的EMC設(shè)計則是使用濾波、屏蔽和接地等措施，具體細(xì)節(jié)如下。

（1）屏蔽

電子設(shè)備的EMC設(shè)計當(dāng)中的屏蔽包含磁屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽，技術(shù)人員通常會選擇使用金屬板和金屬盒等作為電子設(shè)備屏蔽體使用，達到降低電子能量傳播率的效果。當(dāng)下電子設(shè)備常規(guī)的電磁波頻率差異十分明顯，因此選擇的材料也有所不同，若頻率較高，則可以選擇金屬作為屏蔽材料[2]，若是面對低頻磁場波，技術(shù)人員往往會選擇導(dǎo)磁率更高的材料達到優(yōu)質(zhì)屏蔽效果。

（2）濾波

在電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計階段，技術(shù)人員需要針對不同的濾波設(shè)置相應(yīng)的濾波電路，利用濾波電路控制電子設(shè)備周邊的干擾環(huán)境，并通過對干擾信號進行過濾的方式避免其進入電路當(dāng)中造成影響，這樣就能基本保障電子設(shè)備的運行穩(wěn)定程度。例如，某電子設(shè)備的直流電路當(dāng)中由于負(fù)載問題產(chǎn)生電源噪聲，因此技術(shù)人員在優(yōu)化設(shè)計的階段，為設(shè)備的直流電路配置了相應(yīng)的去耦電容，目的在于提高濾波效果，有效地降低了負(fù)載引發(fā)的電源噪聲。

（3）接地

技術(shù)人員可以利用科學(xué)地接地方式，保障電子設(shè)備內(nèi)部電路之間的相互影響以及干擾降低。對于常規(guī)的電子設(shè)備來講，其中的電路和組成部分差異很大，需要單獨地進行接地才能達到避免干擾的效果。若操作得當(dāng)，還能夠達到抑制設(shè)備電磁噪聲的效果，技術(shù)人員想要避免數(shù)字信號和模擬信號相互干擾[6]，可以將兩種電路和機殼分開接地，這樣就能夠為電子設(shè)備運行營造比較穩(wěn)定安全的環(huán)境。

4 電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中的EMC設(shè)計要點

在電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，EMC設(shè)計工作的落實關(guān)鍵就在于通過合理的電磁兼容設(shè)計優(yōu)化，達到抑制不同影響因素對電子設(shè)備干擾和影響程度的效果。需要注意的是，這項工作落實需要結(jié)合電子設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)特點，具體設(shè)計要點如下。

（1）縫隙屏蔽

電子設(shè)備內(nèi)部存在縫隙是正常情況，尤其是在設(shè)備箱體的外殼以及蓋板等位置，想要實現(xiàn)電磁兼容屏蔽設(shè)計效果，需要技術(shù)人員酌情提升縫隙深度，這樣后續(xù)的箱體和蓋板只需要配合調(diào)整寬度即可，工作難度方面能夠降低得十分明顯。

不僅如此，在電子設(shè)備縫隙的結(jié)合位置，技術(shù)人員還可以適應(yīng)提高零件加工精度的方式縮短縫隙，并在其結(jié)合位置涂抹導(dǎo)電涂料，這樣達到的屏蔽效果也十分優(yōu)質(zhì)，尤其是在減小縫隙結(jié)合位置的螺釘間距方面效果最為明顯。

（2）通風(fēng)孔屏蔽

為保障電子設(shè)備的散熱效果，在出廠時基本都會設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)口，因此在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中的EMC設(shè)計當(dāng)中，必須添加應(yīng)對通風(fēng)口的屏蔽。比較簡單的方式就是在設(shè)備通風(fēng)口位置覆蓋金屬絲，或者直接更改設(shè)備通風(fēng)口位置使用的材料，即穿孔金屬板等達到屏蔽目的。除此之外，技術(shù)人員還能夠使用截止波導(dǎo)通風(fēng)窗作為通風(fēng)孔，同樣可以達到優(yōu)質(zhì)的屏蔽效果。

（3）表頭孔屏蔽

為能夠?qū)崟r掌握電子設(shè)備運行狀態(tài)，技術(shù)人員通常會在其機箱位置配備相應(yīng)參數(shù)的表頭，相應(yīng)的也要按照需求配備相應(yīng)尺寸的孔洞，但在這些孔洞中泄露電磁能量是難以避免的情況。為保障電磁兼容設(shè)計合理程度，技術(shù)人員必然要做好表頭孔位置的屏蔽工作。

為減少此類情況產(chǎn)生，技術(shù)人員可以在標(biāo)頭的背面添加屏蔽，且要結(jié)合縫隙屏蔽考慮，常規(guī)的方式就是在設(shè)備的面板以及附加屏蔽之間添加導(dǎo)電襯墊，達到減少縫隙的效果，這樣就能夠使用引線將干擾信號旁路到地，這樣也能實現(xiàn)表頭孔屏蔽的目的。需要注意的是在電子設(shè)備的導(dǎo)電玻璃位置，還需要與其他的面板保持梁海接觸，同樣也可以通過增加導(dǎo)電襯墊的方式達到目的。導(dǎo)電玻璃本身對高頻磁場和低頻磁場的屏蔽效果都比較優(yōu)質(zhì)，因此可以作為屏蔽材料的首選。

（4）開關(guān)、指示燈屏蔽

對于電子設(shè)備的這一位置也需要最好屏蔽工作，尤其是在開關(guān)方面，有兩種類型，其中一種是按鈕開關(guān)，另一種則是鈕子開關(guān)。這兩種開關(guān)所對應(yīng)的屏蔽方式差異比較大，對于按鈕開關(guān)來講，技術(shù)人員可以通過在設(shè)備中附加屏蔽罩的方式減少電磁泄漏的情況產(chǎn)生，而對于鈕子開關(guān)來講，技術(shù)人員則是可以在設(shè)備面板以及開關(guān)端間的位置設(shè)置導(dǎo)電襯墊，達到減少泄露的目的。此外還有電子設(shè)備當(dāng)中的指示燈屏蔽，這一位置的屏蔽工作落實難度不大，技術(shù)人員只需要在燈罩的位置使用導(dǎo)電玻璃即可。不僅如此，引線的穿入位置還要使用穿心電容以及插針式的濾波連接器輔助，避免電磁能量在引線位置泄露。

（5）顯示屏屏蔽

電子設(shè)備通常會配備顯示屏，這是為了提升其可視化程度，但電子設(shè)備的陰極射線管的開口位置存在電磁泄漏的風(fēng)險，需要技術(shù)人員對顯示屏陰極射線管的位置展開屏蔽工作，通常情況下原則就是設(shè)置屏蔽罩，并將其與機箱連接成為一個整體即可。若想鞏固屏蔽效果，技術(shù)人員還可以設(shè)置導(dǎo)電襯墊，這樣就能夠提升電氣連續(xù)程度。需要注意的是，在常規(guī)條件下，電子設(shè)備顯示屏只需要使用鐵磁性材料作為屏蔽罩即可，但隨著當(dāng)今社會對信息安全程度的要求提升，相應(yīng)的屏蔽效果也要加強，目的就是減少信息泄露情況產(chǎn)生的可能性。

（6）電源線屏蔽

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的電磁兼容技術(shù)中，常見的工作方式就是利用濾波的方式達到兼容目的，但電源線本身也可以安裝濾波器，將其通過濾波處理之后再引入到機箱當(dāng)中，也能提升工作效果。

（7）保險絲座屏蔽

若是單個的保險絲座，只需要使用金屬帽覆蓋就能達到比較優(yōu)質(zhì)的屏蔽效果，且帽蓋當(dāng)中還會安裝彈性簧片，這也能提升其與機箱之間的電接觸效果。大部分保險絲座的屏蔽，都需要將電子設(shè)備當(dāng)中的全部保險絲集合集中附加屏蔽罩，其結(jié)構(gòu)和安裝都與表頭孔位置的屏蔽工作落實十分相似，可以相互參考工作流程。

5 電子設(shè)備EMC結(jié)構(gòu)開發(fā)思考

（1）電磁兼容結(jié)構(gòu)開發(fā)細(xì)節(jié)

眾所周知，電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計工作落實的主要內(nèi)容主要就是限制干擾源的電磁發(fā)射、控制電磁干擾傳播，以及增強電子設(shè)備本身的抗干擾能力。在未來的結(jié)構(gòu)開發(fā)工作當(dāng)中，首先需要注意的就是系統(tǒng)布局設(shè)計工作細(xì)節(jié)，基本上電子設(shè)備艙當(dāng)中都集中了比較多的電子設(shè)備以及電纜線束。大功率輻射信號源等高敏感度部件，這些零部件都處于一個空間內(nèi)，需要注意做到互不干擾，同時能夠協(xié)調(diào)的落實工作。這就要求技術(shù)人員在結(jié)構(gòu)開發(fā)階段對整個系統(tǒng)進行更加合理的電磁兼容布局設(shè)計。需要重點關(guān)注的是設(shè)備本身的布局設(shè)計工作，在落實之前技術(shù)人員又不要明確其中的干擾源以及受感器，將這些設(shè)備按照定級分類之后，保障干擾源由于受感器之間保持安全距離。且若存在嚴(yán)重干擾源，則要使其與敏感受感器保持最遠距離，利用空間距離達到減弱干擾的效果。其中的電纜布局設(shè)計工作需要技術(shù)人員先明確全部電纜的類別，之后再將全部的同類信號電纜集中到一起落實走向分線布局設(shè)計工作，這樣做的優(yōu)勢在于能夠有效避免不同的電纜信號過于集中。

其次是設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計工作，這項工作主要就是針對各結(jié)構(gòu)的電磁兼容細(xì)節(jié)展開設(shè)計，關(guān)鍵在于接地、屏蔽以及濾波三個方面。其中的接地設(shè)計是電子設(shè)備最常見的防干擾手段，當(dāng)下的設(shè)計工作當(dāng)中，通常會將接地和屏蔽配合起來投入應(yīng)用，這樣更能夠保障設(shè)備的電磁兼容性提升。常規(guī)的接地方式有單點、多點以及混合三種方式，其中的單點接地指的就是將電路系統(tǒng)當(dāng)中的一個結(jié)構(gòu)點作為基準(zhǔn)，后續(xù)將單元信號都接入這一點當(dāng)中，就能夠有效避免多個地回路對設(shè)備運行造成干擾。但這種工作方式有比較明顯的缺點，即布線工作復(fù)雜程度比較高，有可能引發(fā)其他的噪聲電壓。多點接地指的是將系統(tǒng)當(dāng)中各接地點都直接與其最近的接地平面相互連接，更方便控制接地線的長度?；旌辖拥貏t是根據(jù)實際情況按需判斷各接地點最適合使用的接地方式投入應(yīng)用。屏蔽設(shè)計實際上指的是對兩個空間區(qū)域展開金屬隔離，這樣就能夠達到控制電場、磁場以及電磁波的效果。這項工作的具體細(xì)節(jié)就是能夠使用屏蔽體將元部件、電力以及組合件等設(shè)備將會對電子設(shè)備造成干擾的源頭包裹起來，避免干擾信號擴散。

（2）提高效率控制成本

想要達到提升效率工作效果的同時控制成本，可以選擇在電子設(shè)備的研發(fā)階段就做好EMC設(shè)計工作。這樣做的優(yōu)勢在于能夠?qū)⒃O(shè)備的不合理之處在設(shè)計階段解決一部分，避免在發(fā)現(xiàn)EMC不合格之后才進行修改，這樣不僅技術(shù)難度高，后續(xù)返工產(chǎn)生的成本和費用也會比較浪費，最終電子設(shè)備的上市還有可能延期，對企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場地位來講影響都比較不利。

（3）提高射頻輻射抗干擾能力

在電子設(shè)備當(dāng)中，高頻電流的環(huán)路面積越大，則產(chǎn)生的輻射影響就會越嚴(yán)重。高頻信號的電流一般是經(jīng)過電感最小路徑，若頻率本身比較高，則走線電抗會比電阻更大，連線對高頻信號指的就是電感，而引起輻射的通常是串聯(lián)電感。電磁輻射在大部分情況下屬于電子設(shè)備在高頻電流環(huán)路當(dāng)中產(chǎn)生的，在比較差的情況下，就是用天線形式開線。

對于上述狀況來講，比較有效的處理方式就是減少和縮短連線長度，這樣能夠降低高頻電流回路面積大小，且可以消除非正常工作狀態(tài)下需要使用的天線，布線方式也不必連續(xù)，后續(xù)管理比較簡潔。

6 結(jié)束語

綜上所述，為保障電子設(shè)備的功能以及后續(xù)運行穩(wěn)定程度，技術(shù)人員在設(shè)計EMC的階段，需要充分地考慮到電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中的兼容細(xì)節(jié)，并使用更加科學(xué)合理的方式進行設(shè)計。具體工作和設(shè)計原則就是保障電子設(shè)備的可靠性以及穩(wěn)定程度都與行業(yè)需求相符，同時提升電子設(shè)備的工作質(zhì)量。不僅如此，電磁兼容設(shè)計工作顯然綜合性比較強，除了結(jié)構(gòu)方面的研究，還需要與具體工作結(jié)合，并根據(jù)其電子兼容原理和實際應(yīng)用情況，將干擾控制在較小范圍之內(nèi)，也能夠為系統(tǒng)和設(shè)備的兼容性提供穩(wěn)定保障。