如何进行产品电磁兼容的设计

　　1、为什么要对产品做电磁兼容设计？
　　答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。
　　2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？
　　答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构设计、信号线/电源线滤波设计、电路接地方式设计。
　　3、在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10mV是多少dBmV？
　　答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10mV是20dBmV。
　　4、为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰
　　答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，因而频谱分析仪在瞬态干扰发生时只能观察到其总能量的一小部分，不能反映实际的干扰情况。
　　5、在现场诊断电磁干扰问题时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？
　　答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1~2厘米的小环（1~3匝），焊接在外层上。
　　6、一台设备，原来的电磁辐射发射强度是300mV/m，加上屏蔽机箱后，辐射发射降为3mV/m，那么这个机箱的屏蔽效能是多少dB？
　　答：这个机箱的屏蔽效能应为40dB。
　　7、设计屏蔽机箱时，应根据哪些因素选择屏蔽材料？
　　答：从电磁屏蔽的角度而言，主要考虑所屏蔽的电场波的种类。对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求。对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。
　　8、机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料影响以外，还受哪些因素影响？
　　答：受两个因素影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。
　　9、屏蔽磁场辐射源时要注意哪些问题？
　　答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，主要靠吸收损耗达到屏蔽目的，因而要选择导磁率较高的屏蔽材料。另外，在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗），尽量避免使孔洞、缝隙等靠近辐射源。
　　10、在设计屏蔽结构时，有一个原则是：尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞。这是为什么？
　　答：由于电缆近旁总是存在磁场，而磁场很容易从孔洞泄漏（与磁场的频率无关），因此当电缆距离缝隙和孔洞很近时，就会发生磁场泄漏，降低总体屏蔽效能。

　11、测量人体的生物磁信息是一种新的医疗诊断方法，这种生物磁的测量必须在磁场屏蔽室中进行，这个屏蔽室必须能屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场。我应该怎样设计这个屏蔽室呢？
　　答：首先要考虑屏蔽材料的选择问题。由于要屏蔽频率很低的磁场，因此要使用高导磁率的材料，比如坡莫合金。坡莫合金经过加工后，导磁率会降低，必须进行热处理。因此，屏蔽室要做成拼装式，由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好，然后进行热处理，运输到现场，小心地安装。每块板材的结合处要重叠起来，以便形成连续的磁通路。这样构成的屏蔽室对低频磁场有较好的屏蔽效能，但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足，需在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽，从而屏蔽高频电磁场。
　　12、什么是截止波导板（蜂窝板）？需要在什么样的场合下使用它？使用时要注意哪些问题？
　　答：截止波导板是由许多截止波导管组成的阵列板，用于需要较高屏蔽效能和通风量的场合，使用时要注意蜂窝板与机箱之间要使用电磁密封衬垫安装，或焊接起来。
　　13、有一台塑料机壳的设备，电磁辐射超标，为了使其满足电磁兼容标准的要求，开发人员在机壳内部用导电漆喷涂，结果并没有明显改善。请分析可能会是什么原因？
　　答：可能原来的塑料机箱上孔洞过多、过大，产生过于严重的泄漏，也可能是缝隙不严（可能是接触不紧，也可能是在结合处没有喷导电漆），产生泄漏。另外，原来机箱上的电缆（信号线、电源线）往往没有良好的滤波措施，这些电缆可能造成机箱电磁泄漏。
　　14、透明屏蔽窗有哪几种？使用时要注意什么问题？
　　答：有两种，一种是玻璃夹金属网构成的屏蔽窗，另一种是在玻璃上镀上很薄的金属膜构成的屏蔽窗。在使用时，要注意金属网或导电镀膜一定要与屏蔽机箱的基本导电件紧密接触。
　　15、在CRT显示器的屏幕上使用带金属网夹层的屏蔽玻璃时，会有令人讨厌的条纹，怎样减轻这种现象？
　　答：将丝网的方向旋转一下，使纬线与显像管的扫描线之间形成15~20度夹角。
　　16、电磁密封衬垫的两个关键特性是什么？列出尽可能多的电磁密封衬垫种类，并说明各种产品的适用场合。
　　答：电磁密封衬垫必须具备的两个特性是弹性和导电性。常用的电磁密封衬垫种类有：指形簧片、金属网衬垫、导电橡胶、导电布包裹发泡橡胶、螺旋管等。除了有切向滑动接触的场合外，应避免使用指形簧片；有环境密封要求时，应使用导电橡胶；其它场合可使用导电布衬垫，需要屏蔽的频率不高时，也可用丝网衬垫；能够确保不会过量压缩时，可使用螺旋管。
　　17、使用电磁密封衬垫时要注意什么问题？
　　答：面板的厚度要适当，防止在衬垫的反弹力作用下发生形变，造成更大的缝隙。面板厚度较薄时，紧固螺钉需采用较小的间隔。设置限位结构，防止过量压缩。选择适当的金属材料，减小电化学腐蚀。
　　18、一个屏蔽机箱上，必须要穿过一根金属杆，怎样处理才不会破坏机箱的屏蔽效能？
　　答：将金属杆的周围通过铍铜簧片与屏蔽基体可靠地搭接起来。
　　19、电源线滤波器主要起什么作用？选型时主要考虑哪些参数？使用电源线滤波器时要注意什么问题？
　　答：电源线滤波器的作用是抑制传导发射电流沿着电源线传播。选型时要考虑插入损耗（共模和差模）、额定电流、电压、有效的频率范围等参数，使用时要注意安装方法，必须确保射频接地良好和输入输出隔离，防止滤波过的导线部分再次受到污染。
　　20、为什么电源线滤波器的高频滤波特性十分重要？
　　答：如果高频滤波特性不好，会导致设备的辐射发射超标或对脉冲性干扰敏感。

　　21、进行结构电磁兼容设计时，有一个原则是：经过滤波的电源线要尽量远离各种信号电缆。这是为什么？
　　答：如果电源线与信号电缆靠得很近，信号电缆上的高频信号会耦合到电源线上（特别是已经滤波过的部分），造成电源线上的传导发射超标。
　　22、为什么选用电源线滤波器时，不能一味追求体积小巧？
　　答：滤波器的体积主要由滤波器电路中的电感器决定，较小的滤波器内必须使用体积较小的电感器，而较小的电感器电感量也可能较小，会导致滤波器的低频滤波性能较差。另外，滤波器的体积减小，必要让内部器件相互靠得很近，这样会降低滤波器的高频性能。
　　23、什么叫滤波器的插入损耗？用什么方法测量滤波器的插入损耗可以得到最保险的结果？
　　答：由于滤波器接入电路而产生的电流、电压损耗叫做滤波器的插入损耗，干扰滤波器应对干扰频率的信号有尽量大的插入损耗。测量滤波器的插入损耗应采用源和负载阻抗的比值为0.1:100（或反过来）的条件来测，这时可以得到最坏条件下的结果，也就是最保险的结果。
　　24、一般而言，交流线滤波器可以用在直流的场合，但是直流线滤波器绝对不能用在交流的场合，这是为什么？
　　答：直流线滤波器中使用的旁路电容是直流电容，用在交流条件下可能会发生过热而损坏，如果直流电容的耐压较低，还会被击穿而损坏。即使没有发生这两种情况，由于一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大，因而用在交流的场合会发生过大的漏电流，违反安全标准的规定。
　　25、信号线滤波器主要起什么作用？从安装方式上讲有哪些种类？怎样确定使用什么安装方式的信号线滤波器？
　　答：减小信号线上不必要的高频成分（主要是共模的），从而减小电缆的电磁辐射，或防止电缆作为天线接收空间电磁干扰，并传导进机箱。有线路板上安装和面板上安装两种方式，需要滤波的频率较低时，使用线路板上安装的结构；需要滤波的频率较高时，使用面板上安装的结构。
　　26、某根信号线上传输的信号最高频率为30MHz，测量表明，这根导线上有120MHz的共模干扰电流，用共模辐射公式预测，只要将这个共模电流抑制30dB，就可以满足电磁兼容标准的要求，此时需要几阶的低通滤波电路？ 答：按照题意，低通滤波器的截止频率为30MHz，而在120MHz的插入损耗要大于30dB。由于N阶滤波器的插入损耗增加速率为每倍频程6N（dB），30MHz至120MHz为两个倍频程，因此，N阶滤波器的截止频率若在30MHz，则在120MHz时插入损耗为程12N（dB）。若要使程12N 》 30，则可取N=3，即低通滤波器的阶数至少为3。
　　27、三端电容器为什么更适合于干扰滤波？
　　答：电磁干扰的频率往往很高，因此干扰滤波器的高频特性至关重要，三端电容器巧妙地利用一个电极上的两根引线电感构成了T型低通滤波器，而消除了传统电容器中引线电感的不良影响，提高了高频滤波特性，因此三端电容器更适合于干扰滤波。
　　28、为什么说穿心电容器是干扰滤波的理想器件？
　　答：穿心电容器是一种三端电容器，但与普通的三端电容器相比，由于它直接安装在金属面板上，因此它的接地电感更小，几乎没有引线电感的影响。另外，它的输入输出端被金属板隔离，消除了高频耦合。这两个特点决定了穿心电容具有接近理想电容的滤波效果。
　　29、电磁干扰抑制用的磁芯与传统上用做电感的磁芯有什么不同？如果两者用错，会发生什么现象？
　　答：传统上用做电感磁芯的材料具有很小的损耗，用这种磁芯做成的电感损耗很小。而电磁干扰抑制用的磁芯损耗很大，用这种磁芯制作的电感具有很大的损耗，其特性更接近电阻。如果两者用错，均达不到预期的目的。如果将电磁干扰抑制用的磁芯用在普通电感上，电感的Q值会很低，会使谐振电路达不到要求，或对需要传输的信号损耗过大。如果将普通制作电感用的磁芯用在电磁干扰抑制的场合，则由于电感与电路中的寄生电容会发生谐振，可能使某个频率上的干扰增强。
　　30、若一个旁路滤波电容的容量为470pf，两根引线的长度均为2mm，这个电容在什么频率上滤波效果最好（提示：引线的电感按1nH/mm估算）？
　　答：当电容发生串联谐振时，其阻抗最小，具有最好的滤波效果。这个电容的谐振频率为
　　
　　因此，这个电容在116MHz的频率处滤波效果最好。