原创 EMC知識問答

一、       名词解释（5’ *6=30’）

1、EMC的定义

A 电磁兼容（EMC, ElectroMagnetic
Compatibility）一般指的是电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。

B 电磁兼容是设备的一种能力，它在其电磁环境中能完成自身的功能，且不会在其环境中产生不允许的干扰。

注：以上任何一个都是正确的。

2、传导干扰和辐射干扰

传导干扰：沿着导体传播的电磁干扰；

辐射干扰：通过空间以电磁波形式传播的干扰。

3、共模干扰和差模干扰

共模干扰：两根线上干扰电流的大小相等，相位相同，例如，相线与地线之间，中线与地线之间；

差模干扰：两根线上干扰电流的大小相等，相位相反，例如，相线和中线之间。

4、3W原则

走线间距离间隔（走线中心间的距离）必须是单一走线的三倍。

该原则可以减小PCB走线之间的串扰。

5、20H原则

当电源层比接地层小20H时，辐射强度下降70%。

6、三要素：电磁干扰源；敏感设备；传输通道或耦合途径。

可以采用屏蔽和滤波技术。

二、简答

1、屏蔽   1’

(1) 根据干扰的性质，选择合适的屏蔽材料    3’

(2) 孔、缝的处理：对于通风窗孔，采用蜂窝式截止波导管；对于显示窗、显示器件可以采用屏蔽窗和屏蔽玻璃；对于操作器件可以采用截至波导管或隔离舱；以上要配合导电衬垫的使用。  3’

(3) 出入导线的处理：采用滤波器和滤波器连接器，并良好接地。  
3’

2、         积分形式                       微分形式

   4’          4’

矩量法(MOM)：在相同的网格下，计算精确，但速度慢；属于时域算法；1’

时域有限差分法（FDTD）：计算速度快；属于时域算法；1’

有限元（FEM）：不用求解方程组，求解速度介于上述两者之间。属于频域算法；1’

另外还有传输线矩阵(TLM)，边界元(BEM)，有限积分法等。

时域算法更适合EMC仿真2’，因为频域一次计算只能求出某一频率上的情况，即使插值也可能遗漏某些谐振点；而时域算法，一次求解就可以看出整个频段的情况。2’

3、接地的方式如下：

悬浮接地：一般不予采用；  
 1’

单点接地： f < 1MHz     2’

多点接地：f > 10MHz   2’

混合接地：1MHz < f < 10MHz    2’

接地时一个重要问题就是地环路问题，应尽量减小环路面积，也可以采用切断地环路的方法，例如采用隔离变压器、光电耦合器。 3’

三、

        5’

共模电感Lcm和Y电容用于滤除共模干扰； 1’

差模电感Ldm和X电容用于滤除差模干扰。 
1’

共模电感：mH级； Y电容：pf~uf; 差模电感：uH级； X电容：uf级。4’

正确安装：滤波器的输入线长度尽量短，并且良好接地。 4’

四、(每条3分，答满3条再加1分，6条加2分，共20分)

1、元器件的选择

对于有源器件，尽量少用DIP封装的器件，多采用SMT器件。在满足功能要求的条件下，尽量使用慢速和上升时间长的逻辑器件。

无源器件的选择：在选择器件时，应了解它们的高频特性和EMC性能。

2、PCB的设计

首先对数字电路、模拟电路，强干扰电路和敏感电路的分区；

接地平面或接地网格的设计；

布线尽量遵守3W原则和20H原则，并且尽量减小回路面积。

3、PCB的布局

根据各PCB的特点，进行合理布局。例如，发出强干扰的功率板和控制板应尽量分开。

4、屏蔽设计

应注意通风窗孔、显示器件、操作器件的处理。

5、滤波器的设计

根据干扰的频率和插入损耗设计滤波器，并正确安装。

6、软件抗干扰：通过扩展频谱，使之通过EMI测试。