航空电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计
航空电子产品结构设计中的电磁兼容性（EMC）设计
摘要 ：本文简述了航空电子产品电磁兼容设计的重要性 ，着重介绍了电磁兼容
性结构设计的重要内容之一 —— 屏蔽设计的原理及几种屏蔽设计的实用方法。
关键词：电磁兼容性 屏蔽
一 引 言
电磁兼容性技术又称环境电磁学，是近代发展起来的新的学科领域。它涉及
到电路设计、结构设计、工艺及安装等方面的问题。随着电子技术的发展 ，电
子设备的发射功率将更高，无线电射频源的密度将更太，未来的电磁环境也将更
加严酷。现在我国已经将电磁兼容性能提高到与产品指标同等重要的地位 ，不
满足电磁兼容性要求的军品不能装机。对于从事军工产品的设计人员来说 ，应
该尤为重视产品的电磁兼容性设计 。在飞机中，窄小的空间装备着大量的各种
类型的电子设备，如接收系统 、发射系统、控制设备、天线 、雷达等等 ，导
致电磁环境极为复杂 ，相互间的电磁干扰非常严重。 系统电磁兼容性设计不良
的飞机，发生防御电子系统和进攻电子系统的相互干扰不能同时工作 ，甚至发
生通信设备导致武备系统误动作的情况都是不乏其例的。
二 电磁干扰方式
电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有：
传导干扰
传导干扰一般是指通过电源，电缆，布线系统，接地系统引起的串扰。
辐射干扰
在高频情况下，电磁能量比较容易产生辐射。通常，在 MHz 以上，辐射就
较明显，当导线长度超过四分之一波长时，辐射功率将很大。
三 电磁兼容（EMC）设计的主要内容及方法
电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 屏蔽是结构设计中的主
要使用方法。
3.1屏蔽
电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播
所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽，磁屏蔽和电磁屏蔽。
（1）静电屏蔽
静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合， 使电路由于分布电容泄漏出来
的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路，从而使干扰得到抑制。 静电屏
蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体，在感应源与受感器之间加一块与机
壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳，要求不高的也可
用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保证良好的接
地，否则屏蔽效果将大大下降。
（2）磁屏蔽
磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器
就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽
的基本方法是用高磁导率材料，如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料，
做成屏蔽罩。
（3）电磁屏蔽
电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。
电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。电磁屏蔽理论指出：电磁
干扰在通过屏蔽体时，一部分被反射，未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化
为热能， 剩余的部分则穿透屏蔽层， 继续向外传播。
四 几种屏蔽设计的实用方法
4.1整体机箱
最理想的屏蔽体是均质无缝的，但是实际中我们避免不了在机箱上打孔、开
窗等。所以在不影响装配工艺的条件下，尽量的将机箱做成整体机箱。我公司现
阶段整体机箱有三种形式：机加工整体机箱、铸造机箱和焊接机箱。
4.2
在产品设计过程中，考虑到可行性和装配工艺性，往往不可避免的设计出板
搭接、
4.2.1板搭接处的电磁兼容设计
四 结束语
为了实现令人满意的屏蔽，设备壳体应有足够的屏蔽效果，以便将不希望有
的信号强度衰减到足以获得系统／分系统／设备的最大的电磁兼容的电平。 所
谓
电磁兼容就是设备在预期的电磁环境中能正常工作的能力。也就是说，设备和系
统在规定的电磁环境中不受电磁干扰而降低工作性能；同时它所产生的干扰也不
大于规定的极限电平，以免影响其它设备正常工作，从而达到所有设备之间互不
干扰、共同运行的目的。由此可见，电磁兼容是一个整机性能指标，它与结构设
计的好坏有着密切的关系。当然，结构设计得好，未必就能解决整机的电磁兼容
指标；但是结构设计得不好，则极有可能导致整机电磁兼容设计的失败，这也是
引起人们对电磁兼容结构设计重视的原因。
在设计一个新产品时,一开始就必须考虑到电磁兼容问题。如果忽视了这一
问题,到新产品度制时，干扰问题会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题不
仅是行之有效的,而且会大大降低产品成本。
EMC是什么意思
EMC 是什么意思
EMC（电磁兼容性）的全称是Electro Magnetic Compatibility，其定
义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”该定义包含两个方面的意思，首先，该设备应能在一定的电磁环境下正常工作，即该设备应具备一定的电磁抗扰度（EMS）；其次，该设备自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响，即电磁骚扰（EMI）。
随着现代科学技术的发展，电气及电子设备的数量及种类不断增加，使电磁环境日益复杂。
在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁骚扰，使各种设备正常运转，是一个亟待解决的问题；另一方面，恶劣的电磁环境还会对人类及生态产生不良的影响。
随着电气电子技术的发展，家用电器产品日益普及和电子化，广播电视、邮电通讯和计算机网络的日益发达，电磁环境日益复杂和恶化，使得电气电子产品的电磁兼容性（EMC 电磁干扰EMI 与电磁抗EMS）问题也受到
各国政府和生产企业的日益重视。
电子、电器产品的电磁兼容性（EMC）是一项非常重要的质量指标，它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性，而且还可能影响到其他设备和系统的正常工作，关系到电磁环境的保护问题。
电磁兼容性标准
电磁兼容性标准电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，不对周围的其他设备和系统造成干扰，同时也不受到外部电磁干扰的能力。
为了确保电子设备在复杂的电磁环境中能够正常运行，制定了一系列的电磁兼容性标准。
电磁兼容性标准主要包括两个方面，电磁兼容性测试标准和电磁干扰限值标准。
电磁兼容性测试标准用于评估设备在电磁环境中的抗干扰能力和辐射能力，以及设备对外部电磁环境的影响程度。
而电磁干扰限值标准则规定了设备在工作时所能产生的电磁干扰的上限，以保证设备在电磁环境中不会对其他设备和系统造成干扰。
在国际上，电磁兼容性标准主要由国际电工委员会（IEC）和国际电工委员会标准化组织（CISPR）制定和发布。
这些标准涵盖了电磁兼容性测试方法、电磁干扰限值、电磁兼容性管理和评估等方面，为电子设备的设计、生产和使用提供了技术指导和依据。
在国内，中国国家标准化管理委员会（SAC）和中国国家质量监督检验检疫总局（AQSIQ）也制定了一系列的电磁兼容性标准，用于规范国内电子设备的设计和生产。
这些标准与国际标准保持一致，同时也结合了国内的实际情况和需求，为国内电子设备的电磁兼容性提供了具体的指导和要求。
电磁兼容性标准的制定和执行对于保障电子设备在电磁环境中的正常运行具有重要意义。
首先，它有助于提高电子设备的抗干扰能力和辐射能力，保证设备在电磁环境中不会受到外部电磁干扰的影响。
其次，它有助于减少电子设备对外部电磁环境的干扰，保证设备在工作时不会对其他设备和系统造成干扰。
最后，它有助于促进国际间的电子设备贸易和合作，使不同国家和地区的电子设备能够在相同的电磁环境中正常运行。
总的来说，电磁兼容性标准是保障电子设备在电磁环境中正常运行的重要手段，它的制定和执行对于推动电子设备技术的发展和促进国际间的电子设备贸易具有重要意义。
希望各个国家和地区能够加强合作，共同制定和执行电磁兼容性标准，为电子设备的设计、生产和使用提供更好的技术支持和保障。
emc研究案例
emc研究案例EMC（电磁兼容性）研究案例：1. EMC设计优化案例：某家电公司开发了一款新型家用电器，但在进行EMC测试时发现其辐射干扰严重超标。
经过研究，发现是电路布局不合理导致的，通过优化电路布局和添加滤波器，成功降低了辐射干扰，使产品符合EMC标准。
2. EMC故障排查案例：某铁路信号系统出现频繁的通信故障，经过调查发现是因为信号线路与高压输电线路相近，导致电磁干扰引起的。
通过重新布线、增加屏蔽措施等方法，成功解决了通信故障问题。
3. EMC电容选择案例：某汽车电子系统在高温环境下出现电容失效的问题，经过研究发现是电容选择不当导致的。
通过更换适合高温环境的电容，解决了电容失效的问题，提高了产品的可靠性。
4. EMC电磁兼容设计指导案例：某航空电子设备在实际使用中出现了严重的电磁干扰问题，经过研究发现是设备的电磁屏蔽设计不足导致的。
通过改进屏蔽结构和增加屏蔽材料，成功降低了电磁干扰，保证了设备的正常运行。
5. EMC电源线抗干扰设计案例：某工业控制设备在电源线上遭受到严重的电磁干扰，导致设备无法正常工作。
经过研究发现是电源线抗干扰设计不足导致的。
通过增加滤波器和改进接地措施，成功降低了电磁干扰，保证了设备的正常运行。
6. EMC防护设计案例：某军事通讯设备在电磁环境中遭受到严重的辐射干扰，导致通讯信号质量下降。
经过研究发现是设备的外壳屏蔽不足导致的。
通过增加金属屏蔽罩和优化接地结构，成功提高了设备的抗干扰能力，保证了通讯信号的稳定性。
7. EMC辐射源定位案例：某医疗设备在使用过程中出现了无线电干扰的问题，经过研究发现是附近的无线电发射台产生的辐射干扰。
通过使用EMC测试仪器定位辐射源，并采取屏蔽措施，成功解决了干扰问题，保证了设备的正常工作。
8. EMC标准研究案例：某电子产品公司开发的一款新型消费电子产品需要符合EMC标准，但在进行测试时发现不符合要求。
经过研究发现是产品的辐射和抗干扰能力需要改进。
emc设计标准
EMC（Electromagnetic Compatibility）设计标准是为了确保电子设备在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的其他设备造成电磁干扰的一系列规范。
以下是一些常见的EMC 设计标准：
IEC 61000 系列标准：这是国际电工委员会（IEC）制定的一系列EMC 标准，包括IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-3 等，涵盖了电磁辐射、抗扰度等方面的要求。
CISPR 系列标准：这是国际无线电干扰特别委员会（CISPR）制定的标准，如CISPR 22、CISPR 32 等，主要关注电磁兼容的发射和抗扰度要求。
EN 55022/55032 标准：这是欧洲的EMC 标准，与IEC 61000 系列标准类似，适用于各类电子设备。
FCC 标准：这是美国联邦通信委员会（FCC）制定的标准，主要针对在美国销售的电子产品的电磁兼容性。
GB/T 17626 系列标准：这是中国国家标准，与IEC 61000 系列标准相对应。
在进行EMC 设计时，需要根据产品的使用环境、市场需求等因素选择合适的标准。
同时，还需要注意产品的电路设计、屏蔽、接地等方面的技术措施，以确保产品满足相关标准的要求。
emc设计思路
emc设计思路以下为你提供一个具体化后的标题及相关文档示例，假设具体化后的标题为：“电子产品的EMC设计思路”电子产品的EMC设计思路。
今天咱们来聊一聊电子产品的EMC设计思路。
啥是EMC呢？简单说就是电磁兼容性，就是让咱们的电子产品在复杂的电磁环境里，既能不受干扰好好工作，也不会去干扰其他设备。
就好比住在公寓里，大家要互相体谅，不能影响到邻居一样。
那具体该怎么设计呢？下面就给大家讲讲。
一、明确设计目标。
在开始设计之前，咱得先搞清楚这个电子产品的具体使用场景和要求。
比如说，是用在医院里的医疗设备，那对电磁兼容性的要求就特别高，因为万一受到干扰或者干扰了其他设备，那可就出大问题啦；要是家用的小电器，要求可能就相对低一些。
再举个例子，像手机这种天天在各种环境下使用的产品，就得设计得特别抗干扰，不然打个电话老是掉线，那谁还愿意用啊。
二、电路布局设计。
电路布局就像是给电子产品搭建“房子”，得合理规划。
- 电源线和信号线分开：电源线就像“水管”，电流在里面流动，会产生电磁干扰。
信号线就像“电话线”，负责传递信息。
要是它们混在一起，就容易互相干扰。
比如说，电脑主板上的电源线和数据线都是分开走的，这样能减少干扰，让电脑更稳定。
- 减小回路面积：电流在回路里流动的时候，就像跑步一样，跑的圈越大，产生的电磁辐射就越强。
所以要尽量让回路面积变小。
比如设计一个电路板，把元件摆放得紧凑一些，连线短一些，这样就能减小回路面积啦。
三、接地设计。
接地就像是给电子产品找个“安全港湾”，让那些多余的电磁能量有地方释放。
- 单点接地：对于一些低频电路，单点接地是个不错的选择。
就好比一个大家庭，只有一个“大家长”来管理，这样就不会乱套。
比如说一些简单的电子玩具，采用单点接地，能有效避免干扰。
- 多点接地：对于高频电路，电磁干扰比较强，这时候多点接地就更合适啦。
就像住在公寓里，每个房间都有自己的接地线，这样能更快地把干扰排出去。
像电脑的显卡这种高频设备，就常常采用多点接地的方式。
浅显易懂,整体地讲清楚,什么是电磁兼容(EMC)
浅显易懂，整体地讲清楚，什么是电磁兼容（EMC）EMC概述（1）什么是电磁兼容性（EMC）？“电磁兼容性（EMC）”主要分为两种，一种是设备本身的电磁噪声对其他设备或人体带来的影响（电磁干扰，EMI：Electromagnetic Interference, Emission），另一种是设备是否会因来自外部的电磁干扰而发生误动作（电磁敏感性EMS：Electromagnetic Susceptibility, Immunity），之所称为“电磁兼容性”，是由于为了避免发生故障，这两方面都要兼顾。
以文字的形式写成“定义”是这样的，理解起来有点难是吧。
下面我将浅显易懂地、直观地解释一下。
我将以大家熟悉的半导体集成电路（LSI、IC）为主角进行解说。
首先是电磁干扰（EMI或电磁发射）。
如今，已经开发出并且在售的LSI和IC种类繁多。
为了便于说明，大致分类如下：①老式三端电源（7805和7905等）和低饱和电源（LDO）等直流电源相关产品。
这些产品要处理的信号是直流（DC）的。
②差分运算放大器（运算放大器）、电压比较器（比较器）、语音信号处理等相关的产品。
要处理的信号是基于正弦波的模拟信号和线性信号。
③微控制器、存储器、逻辑等相关的产品。
要处理的信号是数字信号。
④最近常用的开关电源和电荷泵电源等电源相关的产品；LED驱动器、LCD驱动器等显示相关的产品；PWM电机驱动器等驱动相关的产品。
这些LSI和IC是涉及到开关技术的产品。
其中①和②不产生电磁干扰（EMI），③和④产生电磁干扰（EMI）。
可以简单的理解为模拟LSI和线性LSI不会产生电磁噪声，而数字LSI和开关LSI会产生电磁噪声，这样说可能更直观更易懂。
由于直流电压本身没有基波和谐波分量，正弦波中的高次谐波分量（基波的N倍频分量）很少，因此不易产生电磁噪声。
而数字LSI 和开关LSI是处理矩形波（脉冲波）的产品，因此会产生比如在1GHz （千兆赫兹）左右的高次谐波分量（主要是奇次谐波）。
什么是EMC和EMC设计
什么是EMC和EMC设计EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容）是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中，按设计要求正常工作的能力。
它是电子、电气设备或系统的一种重要的技术性能。
就世界范围来说，电磁兼容问题已经形成一门新的学科，它是一门以电磁场理论为基础，涉及信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘科学，同时也是一门实践性很强的学科。
电磁兼容的中心课题是研究控制和消除EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰），使电子设备或系统与其他设备联系在一起工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能恶化或降低。
按照国际标准和国家标准的要求，被干扰对象一般分成两类：无线电接收设备；非无线电接收设备。
对于无线电接收设备，由于涉及频谱资源的利用，其电磁兼容问题主要靠降低周边其他设备的无意电磁辐射发射值来实现；对于非无线电接收设备，其电磁兼容问题是研究其在应用环境中实际发生的干扰值为基础，并把干扰值作为对非无线电接收设备本身的抗干扰能力要求来实现的。
这样来看，工程领域中一个设计理想的电子设备或系统应不发射任何不希望的能量，是指对无线电接收机的保护；而不受任何不希望有的能量的影响，是指电子设备本身的抗干扰能力。
当然，在电子设备或系统出厂前，衡量其EMC性能好坏的主要依据就是EMC测试。
产品在实际应用环境中发生的骚扰与干扰如图1.1所示。
图1.1 产品在实际应用环境中发生的骚扰与干扰目前，衡量一个产品的EMC性能主要从以下三个方面考虑：（1）基于无线电保护的EMI性能：处在一定环境中的设备或系统，在正常运行时不应产生超过相应标准所要求的射频电磁能量。
这部分的测试方法与限值标准制修订由IEC/CISPR（国际电工委员会/国际无线电干扰特别委员会）负责。
这样的电磁干扰有：●从电源线传导出来的电磁骚扰；●从信号线、控制线传导出来的骚扰；●从产品壳体（包括产品中的所有电缆）辐射出来的骚扰。
浅析电子设备结构中的EMC设计
电子设 备的机箱面板 上均 装有 电源开关或 工作状 态的转换 开 路、 数字 电路、 壳分开 ， 自独 立接地 ， 免相互问 的干扰 ， 机 各 避 最后三 较 一是钮子开关 ， 二是按钮开关。 它们都可以泄漏 地合一接入大地 ， 这种 方式较好地抑制了 电磁 噪声 ， 少了数字信号 关。 常用 的有两类 ， 减 电磁 能 量 。钮 子开 关 的 防泄 漏 安 装 结 构是 在 面 板 与 开 关 端 面 间衬 入 和模拟信号之间的干扰。 按 引线 的 例如 ， 印制板 电路的地线设计中应注 意 ： 在 一是正确选择单点接 导 电衬 垫 。 钮 开 关 和指 示灯 的 防泄 漏 可 采 用 附 加 的屏 蔽 罩 。 穿 入 处 应 采 用 穿 心 电容 或 插 针 式 滤 波连 接 器 ，防 止 电磁 能 量 通过 引 地与多点接地。在低频 电路 中， 号的工作频率小于 １ ｚ 它的布 信 ＭＨ ， 较简单的指 示灯屏蔽可在灯罩上覆盖导 电玻璃 。 并使 导电玻 线和器件问的 电感影响较 小，而接地 电路形成的环流 对干扰影 Ⅱ较 线泄漏。 向 璃 与 面 板 保 持 良好 接触 。 大， 因而应采用一点接地。 当信号工作频率 大于 １ ＭＨ Ｏ ｚ时 ， 地线 阻
电磁兼容（EMC）基础知识
电磁兼容（EMC）基础知识本文思维导图：01EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容）是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中，不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。
EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）：自身产生的电磁干扰不能超过一定的限值。
EMS（Electro Magnetic Susceptibility，电磁抗扰度）：自身承受的电磁干扰在一定的范围内。
电磁环境：同种类的产品，不同的环境就有着不同的标准。
需要说明的是，以上都基于一个前提：一定环境里，设备或系统都在正常运行下。
02电磁干扰的产生原因：电压/电流的变化中不必要的部分。
电磁干扰的耦合途径有两种：导线传导和空间辐射。
导线传导干扰原因是电流总是走“最小阻抗”路径。
以屏蔽线为例，低频（f<1kHz）时，导线的电阻起到主要作用，大部分电流从导线的铜线中流过；高频（f>10kHz）时，环路屏蔽层的感抗小于导线的阻抗，因此信号电流从屏蔽层上流过。
干扰电流在导线上传输有两种方式：共模和差模。
一般有用的信号为差模信号，因此共模电流只有转变为差模电流才能对有用信号产生干扰。
阻抗平衡防止共模电流向差模转变，可以通过多点接地用来降低地线公共阻抗，减小共地线阻抗干扰。
空间辐射干扰分近场和远场。
近场又称为感应场，与场源的性质密切相关。
当场源为高电压小电流时，主要表现为电场；当场源为低电压大电流时，主要表现为磁场。
无论是电场还是磁场，当距离大于λ/2π时都变成了远场。
远场又称为辐射场。
远场属于平面波，容易分析和测量，而近场存在电场和磁场的相互转换问题，比较复杂。
这里面有问题的是如果导线变成天线，有时候就分不清是传导干扰还是辐射干扰？低频带下特别是30 MHz以下的主要是传导干扰。
或者可以估算当设备和导线的长度比波长短时，主要问题是传导干扰，当它们的尺寸比波长长时，主要问题是辐射干扰。
军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术
军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术关键词：GJBI51A－97标准；电磁兼容性；电磁干扰；受测试设备；屏蔽；滤波0 引言近20年来，军工电子设备对于电磁工作环境的兼容性能日益受到重视。
EMC (Electro Magnetic Compatibility)不仅与温度、湿度、振动等并列成为考核军工设备环境适应能力的重要指标，而且对某些军工电子设备来讲，电磁兼容性更是提到了所有各种环境要求中最重要的位置。
这是因为现代军工装备的电子化程度大幅度提高后，军工电子设备的功率谱和频率谱不断向高端和低端两个方向延伸，军工电子设备在海、陆、空各种平台上的安装密集度也大幅增加，导致各电子设备相互之间的电磁干扰(EMI,Electro-Magnetic Interference)问题越来越突出。
因此，要求军工电子设备必须具有规定的电磁兼容能力已成为从事设备设计、生产、使用有关各方的共识。
为了考核军工电子设备的EMC性能，几乎所有的军工电子设备都要求必须通过国家军用标准规定的电磁兼容性试验测试。
因此，近年来有关军工电子设备电磁兼容性的试验标准和达标技术受到了前所未有的关注。
与其他环境条件的考核要求不同，“电磁兼容性”的检验不仅要考核设备对电磁环境的适应能力，还要考核该设备的存在是否会造成不利于容纳其他设备正常工作的电磁环境。
因此，电磁兼容性试验是双向性的试验，受测试设备(EUT,equipment under test)必须在承受外部电磁干扰和不对外产生电磁干扰两方面同时达标才算合格。
又因为电磁信号能够通过电路传导和空间辐射两种途径产生效应，所以，为使军工电子设备能够在电磁兼容性试验中达标，必须在设备的电子电气系统和机械结构系统两方面协调采取措施。
这些因素决定了电磁兼容性试验相对其他的例行环境试验来说更为复杂，达标也更不容易。
对从事军工电子设备电磁兼容性设计和试验的人员来说，除了要掌握与设备有关的专业知识和必不可少的电磁学、电子学、电工学方面的基础知识以及有关材料科学和结构设计方面的知识外，还必须熟悉有关电磁兼容性试验的军用标准，并尽可能详细地了解各项试验的物理含义及对试验测试的要求等方面的内容。