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摘要：EMC就是指電磁兼容，研究的內容是電子設備間的互相干擾。眾所周知，電磁干擾本身屬于周邊電磁能量是導致電子設備運行不暢的主要原因。EMC技術的關鍵目的在于保障電氣設備和系統能夠在穩定的電磁環境條件當中，不受到電磁環境干擾，也不會對周邊環境造成負擔。在電子設備結構當中emc本身的設計需要考慮的內容也比較多，除了常規的屏蔽材料以及方式等，孔洞和縫隙的處理也是工作人員需要關注的重點。在此種研究背景下，本文先分析了電子設備電磁干擾源，以及設備結構電磁兼容設計工作落實的目的，又分研究電子設備本身的EMC設計方式，最終闡述了電子設備結構當中的EMC設計要點和結構開發思考。

關鍵詞：電子設備；EMC；結構設計

1電子設備電磁干擾源分析

眾所周知，電子設備在運行階段必然受到多種因素的影響，其中除了內部因素之外，外部因素也要引起工作人員的注意。尤其是在設計階段，技術人員應充分將兩種干擾因素結合起來考慮，最終全面提升設備運行的水平。（1）內部干擾電子設備內部干擾源基本都是針對電子設備當中的各種元器件，由于內部的元器件之間會相互干擾，最終對設備運行造成影響。例如電子設備中的元器件漏電就會引發無線信號耦合的情況，最終導線之間互感就會形成內部干擾。不僅如此，若電子設備本身處于高強度工作狀態當中，發熱的情況也比較常見，這些都會對電子設備的運行穩定性造成影響。（2）外部干擾在電子設備的運行階段，受到外部干擾的影響幾乎是在所難免的，例如設備的外部電源等，若產生絕緣漏電的情況，必然對電子設備運行穩定性產生影響。若外部因素對電子設備產生影響，設備本身最直觀的變化就是參數方面，對設備運行十分不利，需要技術人員在發現問題的第一時間尋找適當方式解決問題。

2電子設備結構電磁兼容設計目的

在當今社會不斷發展的過程當中，會對設備產生電磁干擾的因素越來越多，若技術人員對電子設備的穩定運行提供穩定保障，就要重視電磁兼容的問題。設備電磁兼容能力的強弱是賦予電子設備抗電磁干擾能力的關鍵，對其性能來講也有比較穩定的保證。電子設備的抗電磁干擾能力越強，往往其運行效率也會比較高。

3電子設備EMC設計方式

電磁兼容設計工作落實的主要目的，就是保障電子設備抗干擾能力得到提升[1]，且電子設備通常是在比較復雜的電磁環境當中工作，常見的EMC設計則是使用濾波、屏蔽和接地等措施，具體細節如下。（1）屏蔽電子設備的EMC設計當中的屏蔽包含磁屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽，技術人員通常會選擇使用金屬板和金屬盒等作為電子設備屏蔽體使用，達到降低電子能量傳播率的效果。當下電子設備常規的電磁波頻率差異十分明顯，因此選擇的材料也有所不同，若頻率較高，則可以選擇金屬作為屏蔽材料[2]，若是面對低頻磁場波，技術人員往往會選擇導磁率更高的材料達到優質屏蔽效果。（2）濾波在電子設備的電磁兼容設計階段，技術人員需要針對不同的濾波設置相應的濾波電路，利用濾波電路控制電子設備周邊的干擾環境，并通過對干擾信號進行過濾的方式避免其進入電路當中造成影響，這樣就能基本保障電子設備的運行穩定程度。例如，某電子設備的直流電路當中由于負載問題產生電源噪聲，因此技術人員在優化設計的階段，為設備的直流電路配置了相應的去耦電容，目的在于提高濾波效果，有效地降低了負載引發的電源噪聲。（3）接地技術人員可以利用科學地接地方式，保障電子設備內部電路之間的相互影響以及干擾降低。對于常規的電子設備來講，其中的電路和組成部分差異很大，需要單獨地進行接地才能達到避免干擾的效果。若操作得當，還能夠達到抑制設備電磁噪聲的效果，技術人員想要避免數字信號和模擬信號相互干擾[6]，可以將兩種電路和機殼分開接地，這樣就能夠為電子設備運行營造比較穩定安全的環境。

4電子設備結構中的EMC設計要點

在電子設備的結構當中，EMC設計工作的落實關鍵就在于通過合理的電磁兼容設計優化，達到抑制不同影響因素對電子設備干擾和影響程度的效果。需要注意的是，這項工作落實需要結合電子設備本身的結構特點，具體設計要點如下。

（1）縫隙屏蔽

電子設備內部存在縫隙是正常情況，尤其是在設備箱體的外殼以及蓋板等位置，想要實現電磁兼容屏蔽設計效果，需要技術人員酌情提升縫隙深度，這樣后續的箱體和蓋板只需要配合調整寬度即可，工作難度方面能夠降低得十分明顯。不僅如此，在電子設備縫隙的結合位置，技術人員還可以適應提高零件加工精度的方式縮短縫隙，并在其結合位置涂抹導電涂料，這樣達到的屏蔽效果也十分優質，尤其是在減小縫隙結合位置的螺釘間距方面效果最為明顯。

（2）通風孔屏蔽

為保障電子設備的散熱效果，在出廠時基本都會設置相應的通風口，因此在電子設備結構當中的EMC設計當中，必須添加應對通風口的屏蔽。比較簡單的方式就是在設備通風口位置覆蓋金屬絲，或者直接更改設備通風口位置使用的材料，即穿孔金屬板等達到屏蔽目的。除此之外，技術人員還能夠使用截止波導通風窗作為通風孔，同樣可以達到優質的屏蔽效果。

（3）表頭孔屏蔽

為能夠實時掌握電子設備運行狀態，技術人員通常會在其機箱位置配備相應參數的表頭，相應的也要按照需求配備相應尺寸的孔洞，但在這些孔洞中泄露電磁能量是難以避免的情況。為保障電磁兼容設計合理程度，技術人員必然要做好表頭孔位置的屏蔽工作。為減少此類情況產生，技術人員可以在標頭的背面添加屏蔽，且要結合縫隙屏蔽考慮，常規的方式就是在設備的面板以及附加屏蔽之間添加導電襯墊，達到減少縫隙的效果，這樣就能夠使用引線將干擾信號旁路到地，這樣也能實現表頭孔屏蔽的目的。需要注意的是在電子設備的導電玻璃位置，還需要與其他的面板保持梁海接觸，同樣也可以通過增加導電襯墊的方式達到目的。導電玻璃本身對高頻磁場和低頻磁場的屏蔽效果都比較優質，因此可以作為屏蔽材料的首選。

（4）開關、指示燈屏蔽

對于電子設備的這一位置也需要最好屏蔽工作，尤其是在開關方面，有兩種類型，其中一種是按鈕開關，另一種則是鈕子開關。這兩種開關所對應的屏蔽方式差異比較大，對于按鈕開關來講，技術人員可以通過在設備中附加屏蔽罩的方式減少電磁泄漏的情況產生，而對于鈕子開關來講，技術人員則是可以在設備面板以及開關端間的位置設置導電襯墊，達到減少泄露的目的。此外還有電子設備當中的指示燈屏蔽，這一位置的屏蔽工作落實難度不大，技術人員只需要在燈罩的位置使用導電玻璃即可。不僅如此，引線的穿入位置還要使用穿心電容以及插針式的濾波連接器輔助，避免電磁能量在引線位置泄露。

（5）顯示屏屏蔽

電子設備通常會配備顯示屏，這是為了提升其可視化程度，但電子設備的陰極射線管的開口位置存在電磁泄漏的風險，需要技術人員對顯示屏陰極射線管的位置展開屏蔽工作，通常情況下原則就是設置屏蔽罩，并將其與機箱連接成為一個整體即可。若想鞏固屏蔽效果，技術人員還可以設置導電襯墊，這樣就能夠提升電氣連續程度。需要注意的是，在常規條件下，電子設備顯示屏只需要使用鐵磁性材料作為屏蔽罩即可，但隨著當今社會對信息安全程度的要求提升，相應的屏蔽效果也要加強，目的就是減少信息泄露情況產生的可能性。

（6）電源線屏蔽

在電子設備結構的電磁兼容技術中，常見的工作方式就是利用濾波的方式達到兼容目的，但電源線本身也可以安裝濾波器，將其通過濾波處理之后再引入到機箱當中，也能提升工作效果。

（7）保險絲座屏蔽

若是單個的保險絲座，只需要使用金屬帽覆蓋就能達到比較優質的屏蔽效果，且帽蓋當中還會安裝彈性簧片，這也能提升其與機箱之間的電接觸效果。大部分保險絲座的屏蔽，都需要將電子設備當中的全部保險絲集合集中附加屏蔽罩，其結構和安裝都與表頭孔位置的屏蔽工作落實十分相似，可以相互參考工作流程。

5電子設備EMC結構開發思考

（1）電磁兼容結構開發細節

眾所周知，電子設備的電磁兼容設計工作落實的主要內容主要就是限制干擾源的電磁發射、控制電磁干擾傳播，以及增強電子設備本身的抗干擾能力。在未來的結構開發工作當中，首先需要注意的就是系統布局設計工作細節，基本上電子設備艙當中都集中了比較多的電子設備以及電纜線束。大功率輻射信號源等高敏感度部件，這些零部件都處于一個空間內，需要注意做到互不干擾，同時能夠協調的落實工作。這就要求技術人員在結構開發階段對整個系統進行更加合理的電磁兼容布局設計。需要重點關注的是設備本身的布局設計工作，在落實之前技術人員又不要明確其中的干擾源以及受感器，將這些設備按照定級分類之后，保障干擾源由于受感器之間保持安全距離。且若存在嚴重干擾源，則要使其與敏感受感器保持最遠距離，利用空間距離達到減弱干擾的效果。其中的電纜布局設計工作需要技術人員先明確全部電纜的類別，之后再將全部的同類信號電纜集中到一起落實走向分線布局設計工作，這樣做的優勢在于能夠有效避免不同的電纜信號過于集中。其次是設備的電磁兼容性設計工作，這項工作主要就是針對各結構的電磁兼容細節展開設計，關鍵在于接地、屏蔽以及濾波三個方面。其中的接地設計是電子設備最常見的防干擾手段，當下的設計工作當中，通常會將接地和屏蔽配合起來投入應用，這樣更能夠保障設備的電磁兼容性提升。常規的接地方式有單點、多點以及混合三種方式，其中的單點接地指的就是將電路系統當中的一個結構點作為基準，后續將單元信號都接入這一點當中，就能夠有效避免多個地回路對設備運行造成干擾。但這種工作方式有比較明顯的缺點，即布線工作復雜程度比較高，有可能引發其他的噪聲電壓。多點接地指的是將系統當中各接地點都直接與其最近的接地平面相互連接，更方便控制接地線的長度。混合接地則是根據實際情況按需判斷各接地點最適合使用的接地方式投入應用。屏蔽設計實際上指的是對兩個空間區域展開金屬隔離，這樣就能夠達到控制電場、磁場以及電磁波的效果。這項工作的具體細節就是能夠使用屏蔽體將元部件、電力以及組合件等設備將會對電子設備造成干擾的源頭包裹起來，避免干擾信號擴散。

（2）提高效率控制成本

想要達到提升效率工作效果的同時控制成本，可以選擇在電子設備的研發階段就做好EMC設計工作。這樣做的優勢在于能夠將設備的不合理之處在設計階段解決一部分，避免在發現EMC不合格之后才進行修改，這樣不僅技術難度高，后續返工產生的成本和費用也會比較浪費，最終電子設備的上市還有可能延期，對企業的經濟效益和市場地位來講影響都比較不利。

（3）提高射頻輻射抗干擾能力

在電子設備當中，高頻電流的環路面積越大，則產生的輻射影響就會越嚴重。高頻信號的電流一般是經過電感最小路徑，若頻率本身比較高，則走線電抗會比電阻更大，連線對高頻信號指的就是電感，而引起輻射的通常是串聯電感。電磁輻射在大部分情況下屬于電子設備在高頻電流環路當中產生的，在比較差的情況下，就是用天線形式開線。對于上述狀況來講，比較有效的處理方式就是減少和縮短連線長度，這樣能夠降低高頻電流回路面積大小，且可以消除非正常工作狀態下需要使用的天線，布線方式也不必連續，后續管理比較簡潔。

6結束語

綜上所述，為保障電子設備的功能以及后續運行穩定程度，技術人員在設計EMC的階段，需要充分地考慮到電子設備結構當中的兼容細節，并使用更加科學合理的方式進行設計。具體工作和設計原則就是保障電子設備的可靠性以及穩定程度都與行業需求相符，同時提升電子設備的工作質量。不僅如此，電磁兼容設計工作顯然綜合性比較強，除了結構方面的研究，還需要與具體工作結合，并根據其電子兼容原理和實際應用情況，將干擾控制在較小范圍之內，也能夠為系統和設備的兼容性提供穩定保障。

參考文獻：

[1]王婉人，楊林，楊龍.復合材料在機載電子設備結構設計中的應用探索[A].中國航空學會、中國宇航學會、中國力學學會、中國復合材料學會.第二十一屆全國復合材料學術會議（NCCM-21）論文集[C].中國航空學會、中國宇航學會、中國力學學會、中國復合材料學會：中國航空學會，2020：5.

[2]魏強.熱仿真在電子設備結構設計中的應用研究[J].現代制造技術與裝備，2020（04）：57-59.

作者:馮彬彬 單位:中國電子科技集團公司第五十四研究所