EMI电磁屏蔽（电磁干扰EMI设计要点及问题诊断）
EMI电磁屏蔽（电磁干扰EMI设计要点及问题诊断）我们往往事半功倍，拖延时间。因此，在EMI问题上，我们经常看到EMI有问题的产品。因为我们找不到EMI问题的关键，我们花了很多时间和很多对策，但我们无法解决，包括专业的EMI工程师。在过去，当谈到EMI时，我们经常强调对策方法，甚至视为许多对策的秘密决策或独特技巧。然而，没有正确的诊断，产品中添加了大量的EMI抑制组件，其结果往往只会使EMI情况更糟。当我第一次接触到产品EMI对策的修改时，我会听到高级EMI工程师说，如果我删除了所有的EMI对策，我就可以通过测试。起初，我以为这是个笑话。事实上，如果我们把EMI视为一种疾病，当然，通常的预防和维护是非常重要的。一旦有了正确的诊断，我们就可以快速康复。没有正确的诊断，我们就找不到疾病的来源。此外，为了避免信号穿过分割区域，许多工程师将信号分割在地面上，但有时他们忘记了在这些区域布线，导致信号电路绕过大区域，实际上增加了布线长度。对于EMI传
电磁干扰的概念和预防在中国已经逐渐受到重视，由于欧美国家对电磁干扰的要求，加上数字产品的广泛使用，对电磁干扰的要求迫在眉睫。
EMI设计要点：
首先，我们必须在大脑中明确一个概念——在高频中，自由空间的阻抗是377欧姆，对于一般EMI中的空间辐射，信号通过空间辐射，因为信号电路已经达到与空间阻抗相比的程度，要理解这一点，我们需要做的是降低信号电路的阻抗。
控制信号电路的阻抗的主要方法是缩短信号的长度，减少电路的面积，然后采用合理的端接来控制电路的反射。事实上，控制信号电路的一个简单方法是处理关键信号（特别是双面板，因为双面微带模型阻抗有150欧姆，与自由空间相当，可以提供几十欧姆阻抗），请注意，因为电缆本身在高频阻抗，所以使用地平面或电缆多次通过孔到地平面。我的许多设计都是在使用，以避免时钟信号的辐射超过标准。
此外，为了避免信号穿过分割区域，许多工程师将信号分割在地面上，但有时他们忘记了在这些区域布线，导致信号电路绕过大区域，实际上增加了布线长度。
对于EMI传导部分，重点是充分利用旁路电容器和去耦电容器。旁路电容器（提供交流短路线）必须布置在晶片电源管脚和接地线（平面）上。去耦电容器应放置在电流需求变化较大的地方，以避免因电线阻抗（电感）而从电源和接地线上耦合干扰。当然，磁珠的合理串联可以吸收（转换为热能）。电感器有时也可以用来过滤干扰，但请注意，电感本身也有频率响应范围，包装也决定了其频率响应。以上是一些基本的经验，对于EMI设计，你需要真正了解自己的设计，需要关注哪里，问题会是什么现象，什么是替代方案，需要提前整理。
干扰正确的诊断：
事实上，如果我们把EMI视为一种疾病，当然，通常的预防和维护是非常重要的。一旦有了正确的诊断，我们就可以快速康复。没有正确的诊断，我们就找不到疾病的来源。
我们往往事半功倍，拖延时间。因此，在EMI问题上，我们经常看到EMI有问题的产品。因为我们找不到EMI问题的关键，我们花了很多时间和很多对策，但我们无法解决，包括专业的EMI工程师。在过去，当谈到EMI时，我们经常强调对策方法，甚至视为许多对策的秘密决策或独特技巧。然而，没有正确的诊断，产品中添加了大量的EMI抑制组件，其结果往往只会使EMI情况更糟。当我第一次接触到产品EMI对策的修改时，我会听到高级EMI工程师说，如果我删除了所有的EMI对策，我就可以通过测试。起初，我以为这是个笑话。
现在回想起来，这是一次非常宝贵的经历。然后我听到许多EMI工程师谈论类似的经历。本文将举例，让读者更好地了解EMI的对策理念。
一般来说，关于如何解决EMI问题，大多数都sebycase。当然，在对策方面，每个产品的特点和电路板布线都不一样，所以不可能用几套方法解决所有EMI问题。但是，长期以来，我们一直想处理EMI问题，做出适当的对策。此外，我们还提供专业EMI工程师的参考方法。在这里，我们整理了一些电磁干扰和对策的经验，希望对读者有所帮助。
EMI初步诊断步骤：
我们在EMI诊断中提出了一套参考步骤，希望以系统的方式快速发现EMI的问题。我们还没有准备好讨论一些理论计算或公式演绎，这将在实践中解释。
当一个产品不能通过EMI测试时，首先要有一个想法，找出不能通过的问题点。此时，我们不能有主观的想法。我们应该在那些地方采取对策。经常有许多经验丰富的EMI工程师。
由于修改了许多相关产品，他们也非常了解产品可能导致EMI问题的地方，并且习惯于直接开处方。当然，它们通常可能非常有效，但偶尔很难修改。后来，发现问题的关键是最初认为不可能的地方。这种疏忽的原因是它太主观了。因此，无论我们是否熟悉产品特性，我们都应该逐一确认，甚至多次确认。这是因为EMI问题往往是复杂的，而不是单一的。因此，反复确认对EMI问题的诊断非常重要。
我们详细列出了初步诊断步骤，并解释了它们的关键点。这些步骤似乎非常普通和简单。与介绍对策和方法不同，各种理论技巧层出不穷，变化神秘。事实上，许多资深EMI工程师在处理对策时大部分时间都在重复这些步骤和判断。作者应该再次强调，解决EMI问题的I问题的关键，才是解决EMI问题的好方法。如果仅仅依靠理论猜测或经验判断，有时会花费更多的时间和精力。
电磁兼容(EMC)整改步骤1:
将桌子转移到待测(EUT)大发射位置，初步诊断可能的原因，关闭EUT电源确认。
由于EMI测试，EUT必须转动360度，天线从1m变化到4m，以记录大辐射。同样，当我们发现我们无法通过测试时，我们首先将天线位置转移到噪声接收高度，然后将桌子转移到一个不同的角度。此时，我们知道EUT对天线的辐射很强，所以我们可以初步推测可能的原因，如屏蔽不良或靠近辐射源或电线电缆等。
此外，需要注意的是关闭EUT电源，看看噪音是否存在，以确定噪音确实是由EUT产生的。我曾经看到，Monitor的测试一直无法解决某种干扰。因此，它的噪音是由PC而不Monitor引起的。还有一些问题是，在OPENSITE测试中，Monitor发现某些点无法通过。测试接收仪器的声音应由Monitor产生。因此，关闭电源发现噪音仍然存在，因此关闭EUT电源的步骤是必要的，通常很容易被忽略。
电磁兼容(EMC)整改步骤2:
逐一拆除连接EUT的周围电缆，查看干扰噪声是否减少或消失。如果干扰频率减少或甚至消失，则电缆已成为天线辐射机板内的噪声。事实上，我们可以用一个非常简单的模式来表达仔细分析导致EMI的关键。
任何EMI的Source都必须有天线才能产生辐射。如果只有单独的噪声源而没有天线，辐射量很小。如果连接到天线，由于天线效应，能量会辐射到空间。因此，除了处理噪声的（Source）外，EMI对策还重要检查破坏辐射条件的天线。
在过去，我们经常看到，谈论EMI对策离不开屏蔽、滤波和接地。对于接地，一块电路板通常是固定的，不能再处理了，因为这部分必须在电路板布线时仔细考虑。如果电路板已经完成，此时可变的空间将非常小。一般来说，我们只能找到噪音低的接地，并用较厚的接地线连接，以减少共模（Commonmode）的噪音。
屏蔽所涉及的材料和成本也很高。过滤器的方法是经常可见的Bead电感，这通常不是很有效。很多时候，我们没有解决辐射的天线效应。一般来说，噪声的能量不会因添加一些对策组件而消失，即能量不会减少。我们要做的是如何避免噪声辐射到空间（辐射测试）或电源（传导测试）。
在此我们整理了产生辐射常见的几种情形供读者参考：
（1）连接到机器外部的电缆成为辐射天线
由于机器外部连接的电缆成为天线效应，噪声辐射到空间。此时，噪声的大小与电缆的长度有关。由于电缆的天线效应大于噪声半波长时的共振，EMI往往无法通过测试。在解决这个问题之前，我们必须做出一些判断，否则很容易忽视和浪费时间。
(a)噪声由机器内部电路板或接地产生
这种情况是取下电缆或添加一个可能性来降低或消失噪音。此时，必须做的一步是将电线靠近机器（无需直接连接），看看噪声是否存在。如果噪声没有上升，则可以确定它是由机器内部产生的。如果电缆靠近，干扰噪声立即上升，请参考（b）的说明。
(b)噪声是将机器内部耦合到电缆上，使电缆成为辐射天线
许多测试工程师很容易忽略这一点。正如（a）所述，只要电缆靠近，就可以看到频谱上的噪声立即上升，这意味着噪声不仅仅是在线辐射，而是机器本身的噪声能量相当大，一旦天线靠近，就会立即与天线相连，辐射出来。在实际测试中，我们发现许多通信产品都有这种情况，如果只是使用core或bead来处理，这并不能真正解决这个问题。
(2)机器内部的引线，连接线成为辐射天线
由于许多产品中经常有一些电线相互连接到工作室，当这些电线靠近噪声源时，它们很容易成为天线，并辐射噪声。根据这一点，我们可以在200MHz以下的噪声中添加一个可以判断噪声是否减少，对于200MHz以上的高频噪声，我们可以前后移动线的位置，看看噪声是否会增加或减少。
(3)电路板上的布线成为辐射天线。
由于走线太长或靠近噪声源而本身被藕合成为发射天线，此种情形当外部电缆都取下，而仅剩电路板时，在频谱仪上可看见噪声依然存在，此时可用探棒测量电路板噪声强的地方，找到辐射的问题加以解决。关于探测的工具及方法，在之后详细说明。
(4)电路板上的部件成为辐射源。
由于使用的IC或CPU本身在运行过程中产生很大的辐射，EMI测试无法通过。这种情况经过(1)、(2)、(3)的分析后，噪音依然存在。通常的解决办法是更换类似的组件，看EMI的特性是否会更好。此外，当电路板重新布线时，将其放置在影响较小的位置，即附近没有I/OPort和连接线。当然，如果情况允许，用金属外壳覆盖整个组件也是一种快速有效的方法。
通过以上分析和介绍，我们可以理解电磁干扰辐射的关键是电线的问题。当天线条件适当时，很容易产生干扰。此外，电源线往往是天线效应的主要原因，在许EMI对策中容易被忽视。
电磁兼容(EMC)整改步骤3:
如果电源线不能移动，可以夹住Core或水平垂直摆动，看噪音是否降低或变化。如果产品有电池设备，可以取下电源线进行判断，如NotebookPC。
如上述电源线往往成为辐射天线，特别是Desktopc产品，通常超过300MHz的噪声会从空间连接到电源线，因此有必要判断产品的电源线是否被感染。由于噪声频带的影响，200MHz以下可以通过加Core（一次多加几个）来判断。对于200MHz以上的噪声，由于Core此时效果不大，可以水平垂直放置电源线，看干扰噪声是否不同。如果水平和垂直有明显差异，可以在摆动电源线的同时查看频谱仪（Spectrum）上的噪声大小是否发生变化，从而知道电源线是否受到干扰。
至于如何解决电源线产生的辐射，一般不容易处理，通常先找到降低机器噪声的方法，以避免电源线的二次辐射，使用Shielded线一般对辐射影响不大，所以更换不同长度的电源线，有时效果很好。
由此我们可以知道，除了远离I/OPort外，还应尽量远离电源线和Switchingpowersupply板，以免与电源线连接，使辐射和传导无法通过测试。
电磁兼容(EMC)整改步骤4:
检查电缆接头端的接地螺钉是否拧紧，外端接地是否良好。在根据前三种方法大致发现问题后，我们必须再做一些检查，因为通过这些检查，我们可以通过EMI测试，而无需任何修改。例如，检查电缆端的螺钉是否锁紧，有时拧紧松动的螺钉，以增强电缆的屏蔽效果。此外，还可以检查机器外部的Connector接地是否良好。如果外壳是金属的，可以考虑刮掉Conector上的油漆，使其接地效果更好。此外，如果使用Shielded电缆，必须检查接头端外覆的金属纲是否与其铁盖紧密。许多糟糕的屏蔽线（RS232）主要是由于线路接头的外覆屏蔽金属纲和接头的接地密封，无法充分达到屏蔽效果。
各种接头，如Keyboard和Powersupply，往往会影响干扰噪声的辐射，因为接头的插头与机器上的插座密封性不好。检查方法可以拔出接头，看噪音是否降低。减少意味着两种书可以，一种是在线辐射干扰，另一种是接头之间接触不良。此时插入接头，用手微摇动接头端左右，看噪音是否会降低或消失。如果减少，可以用铜箔胶带将Keyboard或Powersupply的连接器粘贴一圈，以增加其与机器接头的密封性。这也是实际测量中容易被忽视的原因。
