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電磁相容設計與遮罩技術

1、引言

對電子、電氣工程師而言，在研究開發新産品的過程中，僅按照理想情況進行目標功能和一般性能設計是不夠的。這是因爲各種電子、電氣設備（或含有電子、電氣部分的設備）都將實際工作在電磁環境之中，它必然受到外界的電磁騷擾，同時它本身又作爲騷擾源去騷擾別的設備。電磁相容設計就是針對電磁干擾來進行的，它與可靠性一樣，要保證設備或系統在存在電磁干擾的情況下可靠地工作，就必須對它進行電磁相容設計。

電磁相容設計也是電磁相容標準規範和認證制度對産品的要求。電磁相容性檢測認證合格報告證書，是電子、電氣産品進入市場必備的一份通行證。一權威機構的統計分析報告指出，未進行電磁相容設計的電子、電氣産品，其電磁相容性能指標滿足有關標準要求的可能性僅爲25%左右。

電磁相容設計的理論基礎是電磁場理論、電路理論和信號分析等。應用中的電磁相容設計包括接地技術、濾波和吸收技術、遮罩和隔離技術以及結構設計等等。電磁相容設計的基本方法有問題解決法、規範法和系統法。電磁相容設計的內容包括電磁環境分析、頻率選用、電磁相容性指標和電磁相容設計技術應用等。

2、電磁相容的設計要點

形成電磁干擾必然具備三個基本要素，即①電磁騷擾源，②耦合途徑或傳播通道，③敏感設備。電磁相容設計的出發點就是這三個基本要素。

1）抑制電磁騷擾源的設計要點

儘量去掉對設備（或系統）工作用處不大的潛在電磁騷擾源，減少騷擾源的個數；恰當選擇元器件和線路的工作模式，儘量使設備工作在特性曲線的線性區域，以使諧波成分降低；對有用的電磁發射或信號輸出也要進行功率限制和頻帶控制；合理選擇電磁波發射天線的類型和高度，不盲目追求覆蓋面積和信號強度；合理選擇電磁脈衝形狀，不盲目追求上升時間和幅度；控制産生電弧放電和電火花，宜選用工作電平低的或有觸點保護的開關或繼電器，宜選用加工精密的直流電機；應用良好的接地技術來抑制接地干擾、地環路干擾並抑制高頻雜訊。

2）抑制干擾耦合的設計要點

把攜帶電磁雜訊的元件和導線與連接敏感元件（或電磁騷擾特性測量埠、介面）隔離；縮短干