可靠性设计要求——EMC设计

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系统 EMC 设计 ............................................................. 3 5.1 5.2............................................... 10 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
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2.1.2 在产品明确了某战略市场的情况下，各事业部和产品部的可靠性工程师应和市场推 广人员及时根据各市场的要求提出电磁兼容的需求分析， 如军队市场和国际市场， 如果对各 市场不熟悉， 应协调其他部门共同分析各市场的具体的电磁兼容的要求来制定本产品的电磁 兼容需求。 2.1.3 对于产品的具体使用环境，各事业部和产品部的可靠性工程师应和系统设计人员及 时根据各产品的现场要求提出电磁兼容的需求分析， 如长距离通讯线缆的防雷等级和耐某种 干扰的具体要求。 2.1.4 为保证公司产品能通过相关 EMC 标准的要求，需要在产品研发过程中的系统设计阶 段及详细设计阶段贯彻此标准的设计方法：在产品的系统设计阶段，需根据此标准章节 5 考虑系统的 EMC 设计；在产品的结构设计阶段，需根据此标准章节 6 执行；在产品的单板设 计阶段，需根据此标准的第 7 章执行。 2.2□ EMC 指标分配 为了能在各阶段检验部件的 EMC 性能，需将产品 EMC 标准的指标进行分解。 2.2.1 结构的 EMC 指标：屏蔽机架在 30-230MHz 的屏蔽性能应大于 30dB，在 230-1000MHz 应大于 20dB，搭接电阻小于 10mΩ，机架任意两点间的电阻小于 50mΩ。 2.2.2 PCB 或部件的 EMC 指标：进行测试时要求 PCB 或部件能模拟正常运行的情况；传导 骚扰指标同标准的要求， 当单板或部件在屏蔽机架内使用时， 辐射骚扰指标可在标准要求基 础上放宽 10dB；静电放电抗扰度、EFT 抗扰度、浪涌抗扰度、传导抗扰度、电源电压跌落抗 扰度同产品标准要求；辐射抗扰度同产品标准要求，或仅进行 3V/m 的测试。 3 系统 EMC 设计 系统电磁兼容性包括系统内的电磁兼容性和系统间的电磁兼容性。 系统电磁兼容性设计 是指在系统总体方案设计时并行进行电磁兼容性设计， 以保证系统的性能及电磁兼容性达到 “研制规范”的目标。系统电磁兼容性设计的输出应在系统设计阶段文档“硬件总体设计方 案”﹑“系统可信性设计方案”﹑“整机结构设计方案”﹑“整机工艺设计方案”﹑“单元 /单板设计规范”﹑“可靠性试验方案”等中体现。 3.1□ 系统总体布局设计 系统总体布局设计应根据系统应用条件、 研制任务书等的要求， 结合电磁兼容性环境及 指标要求,进行总体布局。 系统总体布局指的是规定组成系统的设备或分系统的机柜(机架)、机框(机箱、插箱)、 机壳的功能联系﹑物理构造及电气连接。其中,系统及分系统的供电﹑信号接口和接地设计 是系统设计的重要内容。 系统总体布局设计直接关系到系统性能及 EMC 是否达到设计指标。 布局设计应遵循如下原则： 3.1.1 应区分各分系统设备﹑单元或部件哪些是骚扰源,哪些是敏感器。一般地，di/dt﹑ du/dt 大的电路是骚扰源，小信号模拟电路﹑时钟电路﹑显示电路﹑射频电路等是敏感器。 通讯系统中， 常见的骚扰源有： 无线发射机﹑时钟电路﹑风扇﹑电动机﹑电源﹑继电器﹑感 性负载﹑高速 IC 电路等；常见的敏感器有：时钟电路﹑模拟传感器及放大电路﹑音视频电 路及设备﹑无线电接收及处理电路等。
（可信性技术标准）
可靠性设计要求 ——EMC 设计
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言.................................................... 错误！未定义书签。 范围.................................................... 错误！未定义书签。 规范性引用文件 .......................................... 错误！未定义书签。 术语和定义............................................................... 1 EMC 需求分析与指标分配 ................................................... 2 4.1 4.2 EMC 需求分析 ..................................................... 2 EMC 指标分配 ..................................................... 3 系统总体布局设计 ................................................. 3 接地系统设计 ..................................................... 4 接口设计 ......................................................... 5 ESD 防护设计要求 ................................................. 6 射频电路 PCB 的屏蔽设计要求与方法 ................................ 10 部件的屏蔽设计要求与方法 ........................................ 12 线缆及连接器的屏蔽设计要求与方法 ................................ 13 整机、插箱及子架的屏蔽设计要求 .................................. 15 搭接要求 ........................................................ 16 原理图的 EMC 设计 ................................................ 16 7.1.1 元器件的选择 ................................................ 16 元件组 .............................................. 16 电阻 ................................................ 18 电容 ................................................ 18 电感 ................................................ 19 二极管 .............................................. 20 三极管和场效应管 .................................... 20 集成电路 ............................................ 21 铁氧体抑制器件 ...................................... 21 PTC（正温度系数热敏电阻）的选择 ..................... 22 TVS（瞬态电压抑制器）的选择 ......................... 22 压敏电阻的选择 ...................................... 25 7.1.1.1 7.1.1.2 7.1.1.3 7.1.1.4 7.1.1.5 7.1.1.6 7.1.1.7 7.1.1.8 7.1.1.9 7.1.1.10 7.1.1.11 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2 7.3
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1.14□
保护地 Protect Grounding
设备中非有用电流（漏电电流、浪涌电流、共模干扰电流、静电电流等）的回路地，以 避免通过其他物体和人产生回路从而达到保护目的。 1.15□ 搭接 Bonding 通过金属之间的连接以保证接地与屏蔽效果的各种方法。 搭接是把一定的金属部件机械 地连接在一起的过程，目的是实现金属部件之间的导电连续性，保证系统电气性能的稳定， 帮助实现对射频干扰的抑制。 1.16□ 屏蔽 Shielding 屏蔽就是以导电或导磁材料制成的壳、板、套、筒等各种形状的屏蔽体将欲保护物加以 包封,用来防止周围电磁能量的干扰或防止不需要的电磁能量耦合到另外的敏感设备中去。 1.17□ 1.18□ 滤波 静电 Filtering Electrostatic Charge 滤波就是让需要的信号顺利通过，而阻止其它不需要的信号进入线路、装备或系统中。 静电是物体表面带有的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面，是正电荷和负 电荷在局部范围内失去平衡的结果，是通过电子或离子转移而形成的。 1.19□ 1.20□ 静电放电 electrostatic discharge（ESD） electrical fast transient/burst（EFT/B） 具有不同静电电位的物体在接近或通过直接接触时，发生的电荷转移。 电快速瞬变脉冲群 电感性负载(如继电器、 接触器等)断开时在断开点处产生的以脉冲群形式出现的暂态过 电压，其能量较小，但频谱分布较宽，能对电气电子设备的可靠工作产生有害影响。 1.21□ 浪涌 surge 开关操作或雷击等在电网或通信线上产生的暂态过电压或过电流。 浪涌呈脉冲状， 是一 种能量较大的骚扰。 1.22□ 电压暂降 voltage dip 在电气系统的某一点的电压突然下降， 经历电源波形的半个周期到几秒钟的短暂持续期 后的电压恢复正常。 1.23□ 1.24□ 短时中断 short interruption 接口 interface 供电电压消失一段时间， 一般不超过 1min。 短时中断可以认为是 100％幅值的电压暂降。 接口是指两个系统﹑分系统或单元之间的交接部分， 接口的物理特性包括电气性能和机 械性能，EMC 性能是系统电气性能的一部分，而机械性能对系统电气性能包括 EMC 性能有较 大影响。 2 EMC 需求分析与指标分配 2.1□ EMC 需求分析 2.1.1 通讯产品必须满足相应产品的行业标准、国家标准或国际标准，各事业部和产品部 的可靠性工程师应根据各产品的特征来进行电磁兼容的需求分析。 如 CDMA 基站需要满足 YD 1169.2-2001 的要求，GSM 基站必须满足 YD 1139-2001 的要 求，网络设备需要满足 EN 300 386（该标准对应的国标尚未发布） 。