溫故而知新—電磁兼容設計

來源：羅姆半導體社區(qū)

1. 為什么要對產(chǎn)品做電磁兼容設計？

答：滿足產(chǎn)品功能要求、減少調試時間，使產(chǎn)品滿足電磁兼容標準的要求，使產(chǎn)品不會對系統(tǒng)中的其它設備產(chǎn)生電磁干擾。

2. 對產(chǎn)品做電磁兼容設計可以從哪幾個方面進行？

答：電路設計（包括器件選擇）、軟件設計、線路板設計、屏蔽結構、信號線/電源線濾波、電路的接地方式設計。

3. 在電磁兼容領域，為什么總是用分貝（dB）的單位描述？

答：因為要描述的幅度和頻率范圍都很寬，在圖形上用對數(shù)坐標更容易表示，而dB 就是用對數(shù)表示時的單位。

4. 為什么頻譜分析儀不能觀測靜電放電等瞬態(tài)干擾？

答：因為頻譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機，它在某一時刻僅接收某個頻率范圍內的能量。而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾，其頻譜范圍很寬，但時間很短，這樣頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生時觀察到的僅是其總能量的一小部分，不能反映實際的干擾情況。

5. 在現(xiàn)場進行電磁干擾問題診斷時，往往需要使用近場探頭和頻譜分析儀，怎樣用同軸電纜制作一個簡易的近場探頭？

答：將同軸電纜的外層（屏蔽層）剝開，使芯線暴露出來，將芯線繞成一個直徑1~2 厘米小環(huán)（1~3匝），焊接在外層上。

6. 測量人體的生物磁信息是一種新的醫(yī)療診斷方法，這種生物磁的測量必須在磁場屏蔽室中進行，這個屏蔽室必須能屏蔽從靜磁場到1GHz 的交變電磁場，請?zhí)岢鲞@個屏蔽室的設計方案。

答：首先考慮屏蔽材料的選擇問題，由于要屏蔽頻率很低的磁場，因此要使用高導磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金經(jīng)過加工后，導磁率會降低，必須進行熱處理。因此，屏蔽室要作成拼裝式的，由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設計加工好，然后進行熱處理，運輸?shù)浆F(xiàn)場，十分小心的進行安裝。每塊板材的結合處要重疊起來，以便形成連續(xù)的磁通路。這樣構成的屏蔽室能夠對低頻磁場有較好的屏蔽效能，但縫隙會產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補這個不足，在坡莫合金屏蔽室的外層用鋁板焊接成第二層屏蔽，對高頻電磁場起到屏蔽作用。

7. 設計屏蔽機箱時，根據(jù)哪些因素選擇屏蔽材料？

答：從電磁屏蔽的角度考慮，主要要考慮所屏蔽的電場波的種類。對于電場波、平面波或頻率較高的磁場波，一般金屬都可以滿足要求，對于低頻磁場波，要使用導磁率較高的材料。

8. 機箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影響以外，還受什么因素的影響？

答：受兩個因素的影響，一是機箱上的導電不連續(xù)點，例如孔洞、縫隙等；另一個是穿過屏蔽箱的導線，如信號電纜、電源線等。

9. 屏蔽磁場輻射源時要注意什么問題？

答：由于磁場波的波阻抗很低，因此反射損耗很小，而主要靠吸收損耗達到屏蔽的目的。因此要選擇導磁率較高的屏蔽材料。另外，在做結構設計時，要使屏蔽層盡量遠離輻射源（以增加反射損耗），盡量避免孔洞、縫隙等靠近輻射源。

10. 在設計屏蔽結構時，有一個原則是：盡量使機箱內的電纜遠離縫隙和孔洞，為什么？

答：由于電纜近旁總是存在磁場，而磁場很容易從孔洞泄漏（與磁場的頻率無關）。因此，當電纜距離縫隙和孔洞很近時，就會發(fā)生磁場泄漏，降低總體屏蔽效能。

審核編輯黃昊宇