若何让设计的产品相符电磁兼容要求？看这篇就够了

运用处景之广能达到什么程度呢？上天、立地、入海无处不在。

安全性方面的哀求只多不少，尤其是关于电磁滋扰的方面，更是重中之重，必须只管即便避免发生故障，杜绝麻烦的产生。

有不少电子产品生产上对电磁兼容的印象，还勾留在犹如“一纸大学文凭”上，即通过EMC认证就好。
然而，如今的电磁兼容设计已经成为系统质量可靠性的主要组成部分。

如果一个产品的系统内部的电磁兼容都无法做好，那么在投入量产之后，这种产品会给社会、商家、个人等造成的影响和后果，有时候完备超出了我们个人的想象。

相信大家都听说过，有些产品在雷雨时令时运行，常常会有大量部件破坏；还有一些产品，在实验调试阶段，每一样指标、性能都完美适配，但到了客户手里却小毛病不断。

这各类的背后，都是产品质量可靠性出了问题。
而这些问题当中，有相称一部分都属于电磁兼容性方面，以是，电磁兼容设计已经成为不少企业的一大寻衅了。

也正是基于以上的缘由，以是本日晚上想跟大家分享一下电磁兼容设计的内容，打算从两个部分讲解。

第一个部分便是大略的先容一下电磁兼容性的案例背景。

第二个部分是重点部分，通过两个案例的分享，来延伸出一些电磁兼容的常见理念，且系统地讲解这些理念和理论。
由于这些理念和理论可以办理我们平常设计事情中的一些困惑。
也是在后续产品设计中须要重点关注的一些要素。

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案例讲解背景

首先，为何采取案例来讲解呢？

为了帮助大家能够更好地理解和节制电磁兼容的理念，我们采取了案例的形式。
从实际案例来然后上升到理论的剖析，这样能让大家更加的感知到理念，理论。
以实践的结合，自己对电磁兼容理论的理解也会更加深厚，然后在事情中运用，才能真正的起到浸染。
这便是“为您所知，只为您所用，为你所有”。

这便是本次课程分享，我个人希望能够帮助大家达到的目标，也是本次互换主题的背景。

2

案例剖析

接下来我们着重讲解一下实际操作中的案例。

第一个案例：增大时钟串阻抑制辐射

案例描述：某交流机产品，采取金属外壳，用非屏蔽网线测试，结果涌现不知足实验室不愿定度4dB哀求，故还须要通过优化降落辐射。

图一

4dB哀求的意思便是产品在A实验室通过了测试，如果没有4dB裕量的话，那产品在在B实验室可能就会涌现了超标；这实在是与构造设计和旗子暗记质量测试都是有个公差裕度的哀求是一个道理，以是必须连续进行优化。

问题剖析：辐射究竟从哪里来呢？实在我们从图一中可以看到。

如果是有履历的电磁兼容设计工程师或者是测试工程师的，就能够快速创造这个频率点的辐射可能不是从机箱内部的PC版直接辐射出来的，由于这个案例中的交流机采取的是是屏蔽外壳，不是非金属的外壳。

为何说不太可能是从系统内部直接辐射出来呢？

由于图中1G频率点对应的波长，是30公分，那125M对应的是多少呢？那就2.4米。
考虑到1/4波长，那就有60公分。
60公分的缝隙，在这款交流机上来说，是险些没有的。
以是呢，要想直接从机箱辐射出来了，是比较困难的。

一样平常而言，30MHz到300MHz，大多数属于电缆带出来的，例如电源线、VGA线缆，USB线等等，当然也不是说高频就没有电缆的问题。
电缆如果带了低频，那么高频有些也会带啊，因此须要详细产品详细剖析。
这是可以作为一个业界履历分享给大家的，希望大家在后续定位的时候能够轻松想到。

问题定位：接下来连续讲一下这个案例定位的过程。

图二

第一步将所有端口的网线去掉，测试的结果是符合哀求的。

第二步我们就再回去审查一下事理图，从事理图设计、PCB板设计以及测试PHY芯片的输入时钟旗子暗记，并通过采取近场探头进行不雅观察创造，PHY芯片的驱动输入时钟驱动能力够强且辐射很大。

因此考虑在知足PHY输入时钟旗子暗记质量的情形下，找开拓职员进行沟通与确定，对输入时钟串阻进行调度，从而降落驱动能力。
串阻由33欧姆调到51欧姆，抑制辐射得到更好的效果。

图三

在调度串阻的过程中创造并须要强调的一点是：在图三中，串阻值大小的不同，影响了旗子暗记的边沿上升韶光，串阻越大边缘越缓。
同时，串阻变大，电流也会随之而减小，从而实现辐射能量的降落。

办理方法与结论：

末了，本案例的结论是什么呢？是怎么办理问题的？让我们连续往下看。

图四

根据前面的图三中我们可以看到，调度这个时钟驱动串阻可以达到降落驱动能力。

由于时钟旗子暗记驱动能力强上升沿陡，会产生高次谐波的辐射。
在知足旗子暗记质量的情形下，可以考虑适当增大时钟驱动器的输出电阻来抑制辐射。

说到这里大家可能也会有疑问，为什么偏偏选择51欧姆。
原则上来讲，47欧姆也是可以知足哀求的，大家可以在自己碰着这个问题的时候，可以考试测验用47欧姆的电阻来试试。

由此我们得出结论是，如果我们选择时钟速率过快，远远超过了系统所须要的，那么电磁兼容的裕量就有可能会因过快的边沿速率而被吃掉，即引发辐射超标。
以是呢，在产品开拓的过程中，须要关注的是在知足旗子暗记质量需求的同时还须要关注EMC设计哀求，即综合平衡才是最主要的。

或许有些人想要选择不调串阻、采取屏蔽电缆进行测试，这也不失落为一种办理办法，但是在一定程度上会使产品在商用的可运用性受到约束，由于你在实际运用中只能利用屏蔽线而放弃利用非屏蔽线。
在这种只能选择屏蔽的情形下，就会降落客户体验。

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案例延伸理念与理论

从这个案例延伸中，我们还可以延伸一个问题。

图五

图六

如图五所示，125MHz二次谐波为250MHz，四次谐波为500MHz。
而空想方波事理上只有只有基波和奇次谐波， 那么为什么这里会涌现偶次谐波呢？

首先，我们一起看看空想的标准方波是怎么构成的？

空想的方波是由正弦波的基波和所有的奇次谐波组合而成，如下图七所示。
三次谐波叠加之后的边缘会逐步变陡，从图七左下方公式也创造结果也一定是奇数。

图七

而它们对应的频域又是什么样子的呢？

众所周知，正弦波便是一个频率，在频谱上也只有一根基频。
而空想的方波呢？占空比为50%，而且同时上升沿和低落沿也哀求相等，我们从下图八的频谱、公式来看，都没有偶次谐波。

图八

那么为什么会涌现偶次谐波呢？由于利用了非标准的方波旗子暗记，脉冲旗子暗记。

图九

在上图九中可以创造，无论是频谱或者公式都可以打算出偶次谐波，占空比不为50%的脉冲旗子暗记就含有偶次谐波。
在这里就不再详细展开阐述，只是作为大家在实践过程中的根本知识储备，仅供理解。