结构件电磁兼容设计规范电磁屏蔽设计

结构件电磁兼容设计规范

1、概述：

本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。

本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GJB 1046《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》

GJB 1210《接地、搭接和屏蔽设计的实施》

GJB/Z 25《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》

MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》

IEC 61587-3 （草案）《第三部分： IEC 60917-... 和 IEC 60297-... 系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》

《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》

术语本规范中的专业术语符合 IEC50-161 《电磁兼容性术语》的规定。

2、设计程序要求

对于有EMC 要求的项目的开发程序，在遵守部门现有的结构造型设计流程基础上，提出以下特殊的要求：

所有需要考虑屏蔽的A 类项目以及产品定位为海外市场的所有项目，必须通过EMC 方案评审后才能进行详细的设计；

对于 C 级以上屏蔽等级（具体级别划分见 5.1）要求的项目，方案评审时必

须提交详细的 EMC 设计方案（包括屏蔽体的详细结构和具体处理措

施）；

对于 C 级以上屏蔽等级的项目，样机评审时必须提交屏蔽效能测试报告；除通用结构件（例如 19" 标准机柜）外，如果样机的屏蔽效能测试结果达不到设计

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指标的要求，只要整机（产品）的EMC 测试中相应指标符合要求，结构件

可以不要求再作优化。

3、屏蔽效能等级

3.1、屏蔽效能等级的划分

一般结构件的屏蔽效能分为以下六个等级，各级屏蔽效能指标规定如

下：

E级: 30-230 MHz 20 dB；230-1000 MHz 10 dB

D 级：30-230 MHz 30 dB；230-1000 MHz 20 dB

C级: 30-230 MHz 40 dB；230-1000 MHz 30 dB

B 级：30-230 MHz 50 dB；230-1000 MHz 40 dB

A 级：30-230 MHz 60 dB；230-1000 MHz 50 dB

T级：比A级高10dB或者以上，和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求。

屏蔽效能等级由高至低分别为：T 级 A 级 B 级 C 级 D 级 E级。一

般统称 T 级和 A 级为高等级屏蔽效能， B 级和 C 级为中等级屏蔽效能， D 级和E

级为低等级屏蔽效能。一般结构件只需要注明需要达到哪一级即可，但是选用 T 级时需要注明

具体的指标要求和其他特殊要求。

3.2、屏蔽效能测试标准所有结构件，无论结构尺寸是否采用 IEC297 标准（即 19" 标准），在 30-1000 MHz 范围内的屏蔽效能测试一律采用 IEC61587-3 作为测试标准。对于屏蔽体内部空间小于 300 X 300 X 300的结构件，由于其净空间太小，不能按照 IEC 61587-3 的标准进行测试，其屏蔽效能只能参照结构形式相同的同系列产品的测试结果。

低频磁场和高于1GHz平面波的屏蔽效能测试标准依照 EMC实验室的测试规定。

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3.3、屏蔽效能等级的确定

a）、选用屏蔽效能等级的要求

一般结构件最高选 B 级屏蔽等级，有特殊需求时允许选到 A 级。如果要求选用 T 级屏蔽等级，应该报总体组评审并批准，这时应该组建专门的攻关小组解决问题。选用T

EMC

级屏蔽效能等级一般用于以下场合：电源设备（一次 / 二次电源、逆变器等）

有特殊需求时，可以专门要求低频磁场性能指标。这时应该考虑采取导磁性能良好的材料以提高结构件的磁屏蔽性能；

电源设备（一次 / 二次电源、逆变器等）与磁敏感元器件（例如显示器）

安装在一起，必要时可以提出磁场屏蔽效能要求，实现磁场的隔离，保证敏感元器件的正常工作；

当系统EMC测试不能通过，且判定是结构件的屏蔽问题时，或者现有产品为了通过EMC 测试，必须提高结构件的屏蔽效能（这时往往其他部分难以改动），这时允许提出特殊指标要求。

b ）、屏蔽效能等级确定方法具体项目设计时选择结构件屏蔽效能的等级应该根据不同情况区别对待：

对于已有产品为实现电磁兼容而进行优化，可以先对现有系统进行测试，根据系统辐射发射以及辐射敏感度与标准要求之间的差距，得出结构件在各种频率下的屏蔽效能要求，并加

6-10dB的安全余量，

从而确定出结构件的屏蔽效能等级。

对于新开发的产品，应该在硬件规格说明书中明确系统的EMC指标要

求，并在硬件总体设计方案（如无，写在硬件规格说明书中）中明确结构件的屏蔽方案、屏蔽效能等级要求以及接地方式等EMC要求。

对于新开发的产品，如果无法分解结构件的屏蔽效能指标或者存在争议，从经济性角度出发，可以先按照以下原则选择：

i. 工作频率不超过100MHz的产品一般选用 D级或者E级；

ii. 无线产品或工作频率超过 100MHz的产品可以选 B级或者C级；

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iii. 只有在要求特别高时才选用 A级；

iv. 慎重选用T级，实现存在较大的技术困难，而且结构件的成本将

十分高。

c）、屏蔽效能指标的默认意义

结构件屏蔽效能的指标如果不特殊说明，其默认的意义是：按照 IEC

61587-3 作为测试标准，在 30-1000MHz 范围内的最低屏蔽效能值。

3.4 、成本控制相对于类似结构的非屏蔽结构件，不同屏蔽效能等级的结构件成本允许增加：

E级：0.25倍

D级：0.5倍

C 级： 1 倍

B级：2倍

A 级： 3 倍

T 级： 4-5 倍或者更高

例如，如果一个非屏蔽机柜成本为3000元/台，那么达到E级的屏蔽等级，该

机柜的成本允许达到 3750元/台，D级的屏蔽要求允许达到 4500元/台，C级的屏蔽要求允许达到6000 元/台，B 级的屏蔽要求允许达到9000 元/台，A 级的屏蔽要求允许达到12000元/台，而T级的成本将会是十分惊人的。

4 、屏蔽设计指引

4.1、屏蔽设计的基本原则屏蔽体结构简洁，尽可能减少不必要的孔洞，尽可能不要增加额外的缝隙；避免开细长孔，通风孔尽量采用圆孔并阵列排放。屏蔽和散热有矛盾时尽可能开小孔，多开孔，避免开大孔；足够重视电缆的处理措施，电缆的处理往往比屏蔽本身还重要；足够细心，电磁兼容设计必须注意每一个小环节，稍不注意就可能功

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归一篑；

屏蔽体的电连续性是影响结构件屏蔽效能最主要的因素，相对而言，

材料本身屏蔽

性能的影响是微不足道的（低频磁场例外）；有强烈的成本意识，注意高性能是以高成本为代价的。

4.2、屏蔽方案的选择

4.2.1 、屏蔽方案的类别

为了使产品实现电磁兼容，采取屏蔽措施的方案按照屏蔽级别的不同可以分

为：PCB板、元器件、模块、插箱/子架、机柜等屏蔽。PCB板、元器件级别的屏蔽由于已经超出结构设计的范围，本文不介绍。

模块屏蔽

模块屏蔽是指将一些辐射大或抗干扰能力差的单板或模块，单独安装在屏蔽盒中。模块屏蔽不但容易实现，成本低，而且可以减弱单板或模块之间的相互干扰，实现系统内部模块之间的电磁兼容。模块屏蔽是一种综合性能比较理想的解决方案，推荐在大多数产品中应用。

插箱 / 子架屏蔽

插箱 /子架屏蔽与模块屏蔽有一些类似，只是屏蔽体是插箱 / 子架。相对机柜级屏蔽，插箱/子架级屏蔽最大的优点是可以在出线的接插件上面采取措施屏蔽，从而避免了电缆采取屏蔽措施。插箱 /子架屏蔽也是一种比较理想的屏蔽方式。

机柜屏蔽

机柜屏蔽是指在机柜上面采取措施实现屏蔽。由于机柜中不可避免存在各种缝隙，机柜的屏蔽效能一般不能太高。另外许多系统中线缆多，往往造成机柜屏蔽失败的主要原因正是电缆。机柜屏蔽方案中需要特别注意电缆的屏蔽措施，一般可以采取屏蔽电缆或者转接等方式。4.2.2）、选择屏蔽方案对于产品应该选用什么屏蔽方案，应该考虑成本、技术难度以及操作性等其他方面的综合因素，一般应该参照以下原则：最好采取综合的方案，即根据实际情况，综合选用不同级别的屏蔽方案，达到综合性能最优的目的；对于进出线缆十分多的系统，最好采用模块屏蔽或者插箱/ 子架屏蔽，慎重

138 使用机柜级屏蔽方案；对于要求特别高的产品，可以采用多级屏蔽的方式，即模块屏蔽

加插箱/ 子

架屏蔽，还可以加机柜屏蔽。这样每级屏蔽性能要求都不高，技术上比较容易，综合屏蔽效

果却十分好，而且成本也不高。

4.3、缝隙的屏蔽两个零件结合在一起，结合面的缝隙是影响结构件屏蔽效能的主要因素。如果不安装屏蔽材料，结构方面影响缝隙屏蔽效能的因素主要有：缝隙的最大尺寸、缝隙的深度等。如果缝隙中安装屏蔽材料，缝隙的屏蔽效能还与屏蔽材料自身的特性有关。在实际设计中缝隙的最大尺寸与以下因素有关：紧固点的距离、零件的刚性、结合面表面的精度等。紧固点的距离紧固点的紧固方式包含采取螺钉连接、铆接、点焊以及锁等使两个零件的结合面结合在一起之类的措施。实际设计中，由于其他因素往往会受到限制，紧固点的距离一般就直接决定了缝隙的最大尺寸，是影响缝隙屏蔽效能的最主要因素。由于目前尚无实用的计算方法计算缝隙的屏蔽效能，紧固点的距离只能从经济性和可操作性的角度考虑，按照以下经验数据取值：

i?中、低等级（C级以下）屏蔽效能取 50-100mm ;

ii. 高等级（C级以上）屏蔽效能取 20-50mm。具体取值还需考虑缝隙的深度以及结合面零件的刚性等因素。例如，当折弯次数多或者采用型材时，由于零件的刚性好，可以取大值；如

果仅仅是单层钢板（或铝板）直接压紧，由于刚性差，应该取小值。

如果紧固点太多导致存在装配工艺性差等困难，建议在缝隙中安装屏蔽材料，从而减少螺钉的数量。

零件的刚性当紧固点距离不变时，结合面零件的刚性好，则缝隙的最大尺寸更小，因此提高零件的刚性可以提高缝隙的屏蔽效能。增加零件刚性的常用措施有：采用型材、增加板材厚度，增加折弯次数等等。

缝隙的深度增加结合面缝隙的深度可以大大提高缝隙的屏蔽效能，其作用要明显大于减

139 小紧固点的间距。对于钣金件一般推荐缝隙的深度是板厚的10-15 倍。因为实际

设计中往往会受到其他因素的限制，该指标仅为参考数值，设计人员在设计过程中应尽量增加结合面缝隙的深度。

另外，对于同样的紧固点数量，双排紧固点（相互错位）会比单排的屏蔽效能要好得多，因此在设计中，可以考虑采取双排紧固的方式。

结合面表面精度结合面的表面精度（粗糙度、平面度等）对缝隙的屏蔽效能也有影响。但是由于涉及到工艺水平以及加工设备的精度等难以改变的因素，实际设计中一般不对零件的表面精度提出特殊要求。

屏蔽材料的特性当缝隙的屏蔽效能要求较高，或者实际结构中不允许有太多紧固点时（例如门

的缝隙），应该在缝隙中安装屏蔽材料。这时，缝隙的屏蔽效能主要与屏蔽材料的屏蔽性能、

屏蔽材料的安装形式以及屏蔽材料的压缩量有关：

i. 屏蔽材料本身的屏蔽性能直接决定了缝隙的屏蔽效能，因此一般尽可能选

用屏蔽性能好的材料。屏蔽材料的选用将在 7.4 节中详细阐述。

ii. 屏蔽材料的安装形式对屏蔽效果有很大的影响，如下图所示的三种安装形式对屏蔽效能的

影响是十分明显的。方案一所示的安装形式缝隙的屏蔽主要依靠屏蔽材料的屏蔽效果；而方

案二的屏蔽除了屏蔽材料外，紧固的缝隙提供了另一条屏蔽的途径，其屏蔽效国要比方案一

好得多；至于方案三，由于比方案二又多了一层屏蔽，效果自然比方案二好。安装屏蔽材料

时尽可能采用方案二和三的形式。由于多层屏蔽得效果实际上并不是单层的累加，方案二和

三的屏蔽效果差别并不显著，设计时可按照实际情况选择其中一种安装形式。

iii. 屏蔽材料的性能与压缩量有直接关系，设计时必须合理选择紧固点的数量，并尽量提高零件的刚性，保证屏蔽材料的压缩量在允许的范围之内。需要特别注意的是不要忽略了没有紧

固点的地方可能会由于刚性、加工误差等因素导致屏蔽材料实际上没有压紧，而这时往往又不容易发现。另外，安装屏蔽材料也需要注意不可过度压缩。过度压缩可能导致屏蔽材料失去弹性，另外一般材料的压缩力与压缩量成正比，过度压缩可能会导致过大的压缩力，产生其他影响。

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4.4、孔洞的屏蔽

4.4.1、孔洞屏蔽效能影响因素结构方面影响孔洞屏蔽效能的因素主要有：孔的最大尺寸、孔的深度、孔间距以及孔的数量，其中影响最大的是孔的最大尺寸和孔的深度。需要注意的是屏蔽效能只与孔的最大尺寸有关，而与孔的面积并没有直接关系，因此在设计中尽量开圆孔，其次考虑是开方孔，尽量避免开长腰孔。

4.4.2、通风孔的屏蔽通风孔的屏蔽主要需要均衡通风与散热之间的矛盾。考虑屏蔽需求时，通风板的常用类型有穿孔金属板和波导通风板。

穿孔金属板穿孔金属板即在金属板上面开阵列通风孔。穿孔金属板的屏蔽效能已经有实用的计算方法，且计算的结论与实测误差较小，可以直接指导设计。具体可以参阅《电磁兼容性结构设计》（东南大学出版社）的详细介绍。由于孔的最大尺寸和孔的深度是影响其屏蔽效能的主要因素，相对而言孔的数量和孔间距影响较小，因此当通风板的屏蔽效能与散热相矛盾时，可以采取增加孔深，减小孔的直径，同时增加孔的密度和数量的方法来避免矛盾，尽量找到屏蔽和散热之间的平衡点。

一般情况下，穿孔金属板的屏蔽效能不超过30-40dB，适合于C级以下屏蔽效能等级。穿孔金属板结构简单，价格低廉，大多数结构件均应该选用这种通风形式。只有 B 级以上屏蔽效能需求时才选用波导通风板。

波导通风板波导通风板是利用截止波导的原理制作成的通风板，有的资料上也称之为蜂

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窝通风板。常用的波导通风板的厚度有 6.3mm ， 12.7mm 和 25.4mm 三种规格，厚

度尺寸越大，屏蔽效能越高。为了提高通用性，规定若无特殊要求，一律选用厚度为12.7mm 。波导通风板的材料有铝合金和钢两种。铝制波导通风板一般是粘接制成的，因此需要导电处理（导电氧化、镀锡、镀镍等）后才能使用；而钢制波导通风板是采用钎焊方式制成的，使用时只要做防腐处理即可。

波导通风板的价格昂贵，特别钢制波导通风板的价格更高，结构件中应优先选用铝制波导通风板。由于铝制波导通风板对低频磁场几乎是透明的，因此当对低频磁场有要求时（ T 级要求），应该选用钢制波导通风板。

铝制波导通风板的屏蔽效能一般可以达到60-70dB，而钢制波导通风板的屏

蔽效能则可以达到 90-100dB。使用波导通风板时需要特别注意处理与其框架之间的缝隙，一般装配以后可以采用焊接等方式将缝隙堵住。

4.4.3、其他孔洞的屏蔽由于指示灯、操作按钮、观察孔等需求会导致结构件上开各种孔洞，对于这些孔洞的屏蔽设计时按照以下步骤考虑：

i. 最好将这些指示灯、操作按钮、观察孔等设置在屏蔽体之外；

ii. 建议选用屏蔽的元器件，例如带屏蔽的指示灯、按钮以及屏蔽玻璃等，这时需要注意安装缝隙的屏蔽效果；

iii. 采用加屏蔽罩的方法将这些孔洞屏蔽起来；

iv. 对于小的孔洞，如果其屏蔽效能足够（可参照642节中穿孔金属板的屏蔽

效能），只要孔洞中不引出电缆，可以不处理。

4.5、线缆的屏蔽

4.5.1 、线缆的屏蔽措施严格地说，线缆的屏蔽超出了结构件电磁兼容的范围。但是线缆的处理对结构件的屏蔽有至关重要的关系，往往比结构件的屏蔽还要重要，因此本文中对线缆的屏蔽提出基本要求，设计人员在机电协调和详细设计时必须足够重视线缆的屏蔽措施。

电缆进出屏蔽体主要有以下几种形式，其处理措施分为：

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通过屏蔽插头转接一般情况下需要使用屏蔽电缆，这时的屏蔽效果主要是取决于插头的屏蔽效果。另外，对于子架 /插箱屏蔽方式，电缆直接从模块的插座上面接出也是一种类似的方法，其屏蔽效果主要取决于插座上屏蔽措施的效果。采用转接的方式可以获取十分高的屏蔽效能，是一种理想的屏蔽方式，但是在线缆较多的时候成本比较高。

通过EMI 滤波器连接即电源线通过电源滤波器连接，信号线采用信号线滤波器如滤波连接器、馈通滤波器等转接。这种方式既可滤波，又可实现屏蔽。这种出线方式中滤波器的安装（滤波连接器类似）至关重要，详细见下节 6.5.2 中的规定。

直接出机柜直接出机柜时可分为屏蔽电缆和非屏蔽电缆两中种情况。对于屏蔽电缆，要求电缆在出屏蔽体时屏蔽层必须与屏蔽体 360 的接触，保证阻抗足够小，而不能仅仅是接通。对于非屏蔽电缆，可以采取套金属编制网，缠金属丝网等方式将电缆出屏蔽体的部分长度变成屏蔽电缆的形式，并按屏蔽电缆的要求将丝网与屏蔽体可靠接触。丝网缠绕的长度与屏蔽要求、线缆直径有关，一般为2-3m 。总

之，一般不允许直接将电缆直接从屏蔽体穿出，需要将屏蔽层可靠接地。

4.5.2、滤波器的安装一般电源需要经过滤波器后进入系统。滤波器的安装和连线必须满足以下要求：

交流滤波器应该安装在屏蔽体上面，安装面上缝隙的屏蔽效能足够；直流滤波器推荐也安装在屏蔽体上面，要求不高时允许安装在屏蔽体内部，这时电源线将会直接从屏蔽体穿出；滤波器安装在屏蔽体上时，进出线必须在屏蔽体的两侧，即从屏蔽体外连接输入线到滤波器上面，从屏蔽体内引出输出线；滤波器的外壳必须与屏蔽地（保护地）可靠连接；滤波器的输入、输出线不许平行走线，更不许相互缠绕。

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5、屏蔽材料

5.1、屏蔽材料命名规则屏蔽材料的名称统一按照以下规则命名：簧片

用片状金属制成的指形、C 形或者锯齿形等形状的屏蔽材料，一般为条状。基材一般为铍铜，也有铝、镍、不锈钢以及黄铜等其他材料。包括一般俗称为指形簧片或梳形簧片的材料，以及带戳孔或锯齿边的金属片。

螺旋管用带状金属卷曲成管状弹簧的屏蔽材料。基材一般为铍铜和不锈钢，其他材料需要定指。包括普通螺旋管、带内芯的螺旋管、组合螺旋管、带环境密封的螺旋管等类型。

导电橡胶在橡胶基体中填加金属颗粒、粉末或者定向埋置金属丝的屏蔽材料。基材和填充材料的类型十分多。包括普通导电橡胶、定向埋置金属丝、灌装金属网，导电橡胶与环境密封组合条等。

金属丝网利用细金属丝相互缠绕成条状的屏蔽材料，有的有海绵内芯。金属丝多数为镊基合金，也有其他类型的金属丝。包括普通金属丝网条，带内芯的金属丝网以及金属丝网缠带。导电布以海绵为内芯，外面包裹填充有金属颗粒或粉末的纤维编制层的屏蔽材料。内芯一般为聚氨脂类发泡材料，填充颗粒主要为银粉，或者银、镊、碳等混合物。波导通风板

蜂窝状通风板，利用截止波导原理实现屏蔽。厚度有 6.3、 12.7、25.4 等规格，

常见的蜂窝孔外接圆直径为 3.18。材料有铝合金、钢等。

电磁兼容的设计方法介绍

电磁兼容的设计方法介绍(1—2) 一﹑前言 关于电磁兼容的要求﹐目前世界上大多的先进国家﹐都已经有管制的法规并有相关的符合要求的单位﹐若产品无法符合要求规定﹐往往无法销售到该地区的市场﹐因此多数的电子产品﹐在销售前都必须经过电磁兼容的测试﹐若无法通过则需要经过适当的修改﹐来符合相关的规定。 本文主要是说明﹐在电子产品设计的阶段﹐如何考虑避免电磁干扰的产生﹐和增加产品耐干扰的程度﹐从许多的经验得知﹐若能在设计开始的阶段﹐就能适当的做好电磁兼容的防制﹐往往可以节省事后大量的修改时间和金钱的﹐尤其在现代产品汰换期非常短﹐若不能快速的通过EMC的测试﹐很容易影响到市场上的高机。 目前市面上介绍EMI&EMC相关的书籍﹐也算是林林总总﹐但是在实务运用上﹐总是会感觉有一段的差距﹐许多的读者虽然将一些经典的书籍读的很彻底﹐但是一面临实际产品无法符合EMI要求﹐或开始作产品设计时﹐都会有一种不知从何下手的感觉。 太多的重点反而没有重点﹐太多的理论反而没有理论?,所谓执简御繁﹐?知其要者﹐一言以终﹐不知其要﹐流散无穷?,为使读者能有一清楚的认识﹐与实务上的充分掌握﹐笔者参考 Isidor 于1992年在Compliance Engineering 杂志所发个的Designing for Compliance文章﹐以讲义的方式作一详细的解说与应用的原则﹐期使读者能真正深入的了解一些EMI的设计原理与方法。 该文虽然距今已有八年多的历史了﹐在这八年的期间﹐个人计算机从286的时代已经进步到现在迈入GHz的时代﹐进步可以说非常的神速﹐但是我们回过头来看﹐一些处理电磁兼容的基本原则与方法还是没有变的。能够掌握住这些基本的原则与方向﹐往往

电磁兼容性EMC仿真

设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性与密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下,您通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且您还可能容易误用这些经验法则。结果,70%～90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC 仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径与缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下,电气硬件设计人员与机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。她们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常就是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分就是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程就是对电磁相互作用的简明数学表达。但就是,电磁兼容仿真就是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关,而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔与缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比(最大特征尺寸与最小特征尺寸之比),从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构,而无需过多的仿真次数。 另一个难题就是您必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能就是令人望而却步的。诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲就是在每一单元被发射与散射。您可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压与电流计算出电场与磁场。

emc结构设计

[导读]电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 李永梅（东南大学成贤学院江苏南京210088）【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理，综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素，结合机械加工的手段和工艺，对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。【关键词】机箱；电磁屏蔽；结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展，现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多，性能越来越先进，其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰，包括自身干扰和来自其它设备的干扰，同时也对其它设备产生干扰[1]。在这种情况下，要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作，则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时，干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种，因此电磁兼容（EMC）设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽，磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时，必须根据产品所提出的抗

干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰，所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题，正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同，故电路差别甚大，接地状况也不大相同。一般常用的方法是：将模拟电路、数字电路、机壳分开，各自独立接地，避免相互间的干扰，最后三地合一接入大地，这种方式较好地抑制了电磁噪声，减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。 3.机箱EMC 的结构设计一电子设备中的机箱，机箱有电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调节用的调节孔、显示窗等，同时机箱也是由多个零件组合而成，各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏，就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法： 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的，如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝，这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下：（1）增加缝隙深度，也就是增加箱体及盖板的配合宽度。（2）在结合处加入导电衬垫或者提高结合面的加工精度，即减少缝隙长度。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以

华为电磁兼容性结构设计规范_第三版

华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0 电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布2003-11-30实施 华为技术有限公司

内部公开 前言 本规范于1999年12月25日首次发布。 本规范于2001年7月30日第一次修订。 本规范于2003年10月30日第二次修订。 本规范起草单位：华为技术有限公司结构造型设计部 本规范授予解释单位：华为技术有限公司结构造型设计部本 华为机密，未经许可不得扩散 第1页，共1页

内部公开 目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案，规范EMC设计流程； 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高，解决问题周期长；为解决产品EMC问题，不断进行测试验证， 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面；解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范，EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段（总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等）。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化，没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃； ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术； ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案； ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案； ?完整的电磁兼容布线设计规则； ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案； ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案； ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术，整合人工智能、数据库、互联网等开发手段，对于现有的电磁兼容技术资源（包括各种设计规则，解决方案等）以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用，实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发；未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持（包括产品开发电磁兼容风险评估功能，自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等）为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台：主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成；系统依据用户设计要求和EMC设计要素，智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案，然后用户依据产品信息保存方案（方案为标准技术设计模板，内容依据设计内容自动生成格式化的文件）。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作，用户输入产品产品设计的相关要素，软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验？是否有电磁兼容设计规范？是否有电磁兼容标准化设计流程？是否有电磁兼容技术专家？企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题： 1、快速提升企业产品电磁兼容性能：系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作，迅速提升企业产品的电磁兼容性能； 2、能够解决企业多型号产品同时开发，技术专家资源不够使用的情况：智能化的软件可以同时多款多个型号产品，不用设计阶段并行进行开发；能够在很短的时间内给出相应的设计方案，结合产品设计要求指导设计人员进行设计，不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误； 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平：由于有规范化、标准化的方案输出，设计人员在进行新产品开发的时候，能够参考、学习标准化的技术方案；提升自身EMC设计知识水平，减少后期类似设计问题； EDP软件在手,EMC设计得心应手!

结构方面的EMC设计

讲师：李文博2016.06.20

1. 简单介绍EMC的概念 2. EMC设计内容 3. EMC问题的来源 4. EMC测试项目 5. EMC方法：屏蔽 6. EMC方法：接地 7. 常用EMC物料(结构)

电磁兼容（Electromagnetic Compatibility , EMC）主要包含两方面的内容：电磁干扰（Electromagnetic interference , EMI） 电磁敏感度（Electromagnetic susceptibility , EMS） 电磁兼容设计基本目的： A 产品内部的电路互相不产生干扰，达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。

电磁兼容设计可分为： 信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局其中与结构关系较大的有： 屏蔽、接地与搭接、合理布局 注意：并不代表其他措施与结构设计完全无关，结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。

所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI 有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。 信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。

辐射发射测试 电源线传导发射测试 控制与信号线传导发射测试 低频传导发射测试 瞬态传导发射测试辐射抗扰度测试大电流注入测试发射器射频抗扰度测试低频磁场抗扰度测试电源线瞬态传导抗扰度测试 信号线瞬态传导抗扰度测试 静电放电测试 电磁发射（EMI ）的检验项目有 电磁抗扰度（EMS ）的检验项目有：

ANSYS电磁兼容仿真软件解析

ANSYS电磁兼容仿真设计软件 用途：用于电子系统电磁兼容分析，包括PCB信号完整性、电源完整性和电磁辐射协同仿真，数模混合电路的噪声分析和抑制，以及机箱系统屏蔽效能和电磁泄漏仿真，确保系统的电磁干扰和电磁兼容性能满足要求。 一、购置理由 1现代电子系统设计面临越来越恶劣的电磁工作环境，一方面电子系统包括了电源模块、信号处理、计算机控制、传感与机电控制、光电系统及天线与微波电路等部分，系统内部相互不发生干扰，正常工作，本身就非常困难；另一方面，在隐身、电子对抗、静放电，雷击和电磁脉冲干扰等恶劣电磁环境下，设备还需要有足够的抗干扰能力，为电路正常工作留有足够的设计裕量。为了确保xx系统的工作可靠性，设备必须通过相关的电磁兼容标准，如国军标GJB151A，GJB152A。 长期以来，设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计手段，只能依赖于设备后期试验测试，不仅测量成本高昂，而且，如果EMI测量超标，后续的查找问题和修正问题基本上依赖于经验和猜测。而解决电磁兼容问题，也只能靠经验进行猜想和诊断，采取的措施也只能通过不断的试验进行验证，这已经成为制约我们产品进度的重要原因。。 2目前我所数字电路设计的经验和手段已经有很大改善，我们在复杂PCB布线、高速仿真方面取得了很多的成果和经验，并且已经开

始高速通道设计的预研。在相关PCB布线工具的帮助下，将复杂的多电源系统PCB布通，确保集成电路之间的正确连接已经基本上没有问题。但是随着应用深入，也存在一些困难，特别在模拟数字转换、高速计算与传输PCB和系统的设计中，我们不仅要保证电路板的正常工作，还要提高关键性的技术指标，例如数模转换电路的有效位数、信号传输系统的速率和误码率等，此外，还要满足整个卫星电子系统的电磁兼容/电磁干扰要求，为此，我们迫切需要建立的仿真功能包括： ●高速通道中，连接器，电缆等三维全波精确和建模仿真， 这些结构的寄生效应对于信号的传输性能有至关重要的影 响； ●有效的PCB电源完整性分析工具，对PCB上的电源、地等 直流网络的信号质量进行仿真 ●为提高仿真精度，需要SPICE模型，IBIS模型和S参数模 型的混合仿真 ●需要同时进行时域和频域仿真和设计，观察时域的眼图、 误码率，调整预加重和均衡电路的频域参数，使得信号通道 的物理特性与集成电路和收/发预加重、均衡等相配合，达到 系统性能的最优 ●有效的PCB的辐射控制与仿真手段，确保系统EMI性能达 标。 现在EDA市场上已经有一些SI/PI和EMI/EMC仿真设计工具，但存在多方面的局限性。我们的PCB布线工具虽然能解决一定的问题，

电磁兼容国家标准一览表要点

发表于 2006-11-20 21:19:08 电磁兼容国家标准一览表 序号标准编号标准名称类别对应国际标准 1 GB/T 4365 1995 电磁兼容术语基础IEC 50 (161) 1990 2 GB/T 6113.1 1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范基础CISPR16 1 1993 3 GB/T 6113.2 1998 无线电干扰和抗扰度测量方法基础CISPR16 2 1993 4 GB 3907 83* 工业无线电干扰基本测量方法基础CISPR16 1977 5 GB 4859 84* 电气设备的抗干扰特性基本测量方法基础 6 GB/T 15658 1995 城市无线电噪声测量方法基础 7 GB/T 17624.1 1998 电磁兼容基本术语和定义的应用与解释基础IEC 61000 1 1 8 GB 17625.1 1998 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）基础IEC 6100 0 3 2 9 GB 17625.2 1999 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制基础IEC 61 000 3 3 10 GB/T 17626.1 1998 抗扰性测试综述基础IEC 61000 4 1 11 GB/T 17626.2 1998 静电放电抗扰性试验基础IEC 61000 4 2 12 GB/T 17626.3 1998 辐射（射频）电磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 3 13 GB/T 17626.4 1998 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验基础IEC 61000 4 4 14 GB/T 17626.5 1998 浪涌（冲击）抗扰性试验基础IEC 61000 4 5 15 GB/T 17626.6 1998 射频场感应的传导骚扰抗扰性试验基础IEC 61000 4 6 16 GB/T 17626.7 1998 供电系统及所联设备的谐波和中间谐波的测量仪器通用导则基础IEC 61000 4 7 17 GB/T 17626.8 1998 工频磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 8 18 GB/T 17626.9 1998 脉冲磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 9 19 GB/T 17626.10 1998 衰减振荡磁场抗扰性试验基础IEC 61000 4 10 20 GB/T 17626.11 1999 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰性试验基础IEC 61000 4 11 21 GB/T 17626.12 1998 振荡波抗扰性试验基础IEC 61000 4 12 22 GB 8702 1988 电磁辐射防护规定通用 23 GB/T 13926.1 1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论通用IEC 801 1 24 GB/T 13926.2 1992 〃静电放电要求通用IEC 801 2 25 GB/T 13926.3 1992 〃辐射电磁场要求通用IEC 801 3 26 GB/T 13926.4 1992 〃电快速瞬变脉冲群要求通用IEC 801 4 27 GB/T 14431 1993 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强通用 28 GB 4343 1995 家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值产品类CISPR 14 1993 GB 4343.2 1999 CISPR 14 –2 1993 29 GB 4824 1996 工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值产品类CISPR 11 199 0 30 GB 6833 1987* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范产品类 31 GB 7343 1987* 10kHz~30MHz无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法产品类CISPR 17 1

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 （草案）《第三部分：IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

电磁兼容国家标准分类和电磁兼容的通用标准

电磁兼容国家标准分类和电磁兼容的通用标准 （一）参照国际上的标准分类方法，电磁兼容国家标准分为四类，组成了中国的电磁兼容标准体系。 （1）基础标准 属于基础标准的有电磁兼容名词术语、电磁环境、电磁兼容测 量设备规范和测量方法等。这类标准的特点是不给出指令性限 值，也不给出产品性能的直接判据，但它是编制其他各类标准 的基础。如GB/T 4365--1995《电磁兼容术语》，GB/T 6113 系列标准《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法》， GB/T17626 系列标准《电磁兼容试验方法和测试技术》等等。（2）通用标准 通用标准是对给定环境中所有产品给出一系列最低的电磁兼容 性能要求。通用标准中的各项试验方法可以在相应的基础标准 中找到，通用标准可以成为编制产品族标准和专用产品标准的 导则。通用标准对那些暂时还没有相应标准的产品有极好的参 考价值，可用作进行电磁兼容摸底试验。 通用标准讲述住宅、商业、轻工业环境等两种不同环境，考虑 到电磁兼容有电磁骚扰发射和抗扰度两个不同方面。因此通过

不同组合，通用标准实际上有四个分标准。我国的电磁兼容通 用标准选自IEC61000-6 系列标准，对应的通用国家标准的系 列号为GB/T17799 。 （3）产品族标准 产品族标准针对特定的产品类别，规定他们的电磁兼容性能要 求及详细测量方法。产品族标准规定的限值应与通用标准相一 致，但不同的产品族产品有它的特殊性，必要时可增加试验项 目和提高试验限值。产品族标准是电磁兼容标准中所占份额最 多的标准。如GB9254-1998《信息技术设备的无线电骚扰限值 和测量方法》，GB4343-1995 《家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》等。（4）专用产品标准 专用产品标准通常不单独形成电磁兼容标准，而以专门条款包 含在产品通用技术条件中，专用产品标准的电磁兼容要求与产 品族标准相一致（在考虑到产品的特殊性后，对其电磁兼容性 要求也可作某些更改），但产品标准对电磁兼容的要求更加明 确，还要增加产品性能和价格的判据。产品标准通常不给出具 体的试验方法，而给出相应的基础标准号，以备查考。 表1 部分电磁兼容国家标准与国际标准的对应关系

2021年电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明（2021.03.07） 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 （2014—2015学年上学期） 姓名： 学号： 所在单位： 专业：

摘要 随着用电设备的增加，空间电磁能量逐年增加，人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运转，是一个亟待解决的问题；另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指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各种设备都能正常工作，又互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术，其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字：电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题，而信息时代的最突出特征，就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体，人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落，电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带，它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响，经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面，电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重，设备所处电磁环境越来越复杂；另一方面，先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱，同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运行，是一个亟待解决的问题。另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言，只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境，才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言，构筑电磁空间安全防御体系，已成为各国和军队建设的重要内容，随着社会信息化

电磁兼容天线仿真实验报告

电磁场与电磁兼容 实验报告 学号： 姓名： 院系： 专业： 教师： 05月20日

半波对称振子天线阵最大辐射方向控制 实验工具 ?Expert MININEC Classic电磁场数值仿真软件 实验目的 根据要求的参数，利用仿真软件设计和分析自由空间或地面上的细、直线天线的电磁场数值，并完成以下要求： ?改变每幅天线馈电电流的相位控制最大增益的方向：要求的最大增益方向是：1. 00 ；2. 400；3. 800 （选择与自己学号后2位数最近的度数） ?根据运行结果指出： 1.增益方向性图； 2.最大增益； 3.最大增益方向。 实验参数 ?频率 f = 300MHz，波长λ = 1m ?四分之一波长单极子天线L=λ，四个半波长对称振子排列在一条直线上，相邻两幅天线的间隔是四分之一波长 实验过程 ?建立几何模型：点—> 线，尺寸，环境，坐标等 半波对称振子放在 YOZ 平面内，相邻振子的间距是四分之一波长。

图1 问题描述图2 –图4 几何模型 图3 图4 ?定义电特性：频率，电压，当前节点 ZENITH(DEG) 对应球坐标系中的θ， AZIMUTH (DEG) 对应球坐标系中的φ 图5 电特性—频率图6 馈电电流相位设置

图7 球坐标参数θ、ψ以及间隔设置 ?选择模式：辐射模式 ?求解项：近场 ?调试、运行 表格中出现“No detected violations ”表明设置正确 图8 选择运行平面图9 调试结果 ?显示结果 3D display 显示所设计天线的图形 天线增益方向性图中给出了最大增益值和最大增益方向、以及半功率增益带宽的计算结果。

电磁兼容标准及标准体系

电磁兼容标准及标准体系 韩天行付静波梁志成 (国家电网公司自动化设备电磁兼容实验室南京市 210003) 摘要:随着科学技术的发展，电磁兼容的研究和应用取得了较大的进步。逐步形成了电磁兼容的标准和标准体系；电磁兼容已成为国际贸易中新的技术壁垒。在产品开发中，必须要了解电磁兼容的标准，开展了电磁兼容设计,研究出减少电磁骚扰强度和解决抗干扰的措施，使人们在产品的设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑电磁兼容的技术和管理。 关键词:电磁兼容；标准；标准体系 1. 电磁兼容的基本概念 电磁干扰的问题早在19世纪80年代就提出来了，但是直到20世纪40年代才出现电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）的概念并形成了一门新兴的学科——电磁兼容。对于电磁干扰领域来说，这是一个质的飞跃。因为对于电磁干扰研究的已成为保证电子设备在其电磁环境中正常工作的系统工程。 70年代以来，电磁兼容技术成为非常活跃的学科之一。 到80年代，在发达国家电磁兼容的研究和应用取得了较大的进步。逐步形成了电磁兼容的标准和规范；研制出了高精度的电磁骚扰的信号发生器及电磁敏感度的自动测量系统；研发出多种系统间和系统内的分析和预测软件；在产品开发中开展了电磁兼容设计,研究出减少电磁骚扰强度和解决抗干扰的措施。人们开始认识到在产品的设计、加工、检测、试验和使用的各个阶段都要考虑电磁兼容的技术和管理。 90年代，电磁兼容性工程已经从事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计。产品的电磁兼容达标认证已由一个国家范围发展到一个地区或一个贸易联盟采取统一行动。自1996年1 月1日起，欧盟开始强制执行89/336/EEC（EMC）指令，率先将产品的电磁兼容性要求纳入国家法规。指令规定所有电子电器产品（设备）必须符合EMC要求，加贴CE标记才能在欧洲市场上销售。对于其他国家来说，电磁兼容性就成为一个新的贸易技术壁垒。 在中国，对电磁兼容的理论和技术的研究起步较晚，直到80年代初才组织系统地研究并制定国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。1985年成立了全国无线电干扰标准化技术委员会, 1996年成立了全国电磁兼容标准化联合工作组, 随后成立了全国电磁兼容标准化技术委员会。 1.1 电磁兼容 电磁兼容是研究在有限的空间、时域和频域等条件下，各种设备、系统（广义而言还可以包括有生命的物质）能以共存，并且不致于性能下降的一门学科。 从电磁兼容研究的内容可以知道，对于每一种电子设备都包含这两方面的内容即发射和抗扰度两部分。如图1所示。 电磁兼容＝电磁发射（electromagnctic emissions）＋电磁敏感性（electromagnctic susceptibility） 根据电磁兼容所包含的内容，我们可以知道电磁兼容研究对象是： a.电磁环境是客观存在的，反映电磁环境的特性参数是一定的，而且可以测定的。因此对电磁环境的研究是一项很重要的工作，为改善电子设备的环境条件，抑制和减少电磁骚扰源的产生，为防止电磁干扰产生做好基础工作。 b.设备、系统不应产生超过有关标准规定的电磁发射限值的要求，电磁发射就是从电磁骚扰源向周围环境发出电磁能量的现象，

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

电子产品结构设计中的电磁兼容性（EMC）设计 江苏省电子信息产品质量监督检验研究院胡寅秋 1 引言 随着科学技术的迅速发展，现代各种电子、电气、信息设备及家用电器的数量和种类越来越多，性能越来越先进，其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电气电子系统内、设备内的相互干扰愈加严重。在这种情况下，要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常地工作，则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。 2 电磁干扰方式 电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有： 传导干扰 传导干扰一般是指通过电源，电缆，布线系统，接地系统引起的串扰。 辐射干扰 在高频情况下，电磁能量比较容易产生辐射。通常，在MHz以上，辐射就较明显，当导线长度超过四分之一波长时，辐射功率将很大。 感应及耦合引起的干扰 3 电磁兼容（EMC）设计的主要内容及方法 电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 3．1屏蔽 电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽，磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时，必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。 （1）静电屏蔽 静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合，使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路，从而使干扰得到抑制。 静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体，在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳，要求不高的也可用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保

证良好的接地，否则屏蔽效果将大大下降。 （2）磁屏蔽 磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料，如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料，做成屏蔽罩。磁屏蔽罩在结构上按加工工艺不同一般可分为两类：一类为用平板坯料深冲成形的，另一类为焊接成形的。 （3）电磁屏蔽 电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。 电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。金属材料可以是铁磁性材料，也可以是非铁磁性材料，通过对电磁场的反射和吸收损耗起到屏蔽作用，具体选用哪种材料，则应根据工作频率（f ）来确定。其临界频率为 )(1067.522 0Hz t f ×= 式中，t ——材料厚度（mm ）； 当f ＞f0时，铁磁性材料比非铁磁性材料屏蔽效果好； 当f ＜f0时，非铁磁材料比铁磁性材料屏蔽效果好。 一般来讲，频率大于1MHz 时，其屏蔽效能主要取决于吸收损耗。 就反射损耗而言，非铁磁材料比铁磁材料优越，反射损耗与材料厚度无关。 电磁屏蔽理论指出：电磁干扰在通过屏蔽体时，一部分被反射，未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化为热能，剩余的部分则穿透屏蔽层，继续向外传播。屏蔽体所具有的这种反射和吸收电磁波能量的能力被定义为屏蔽体的屏蔽效能。假定屏蔽体是均质无缝的，则屏蔽体的屏蔽效能与干扰场的场型有关，其屏蔽效果可按下面的公式计算。 远场屏蔽效果： ))(/log(10168131.0dB f f t SE r r r r σμμσ?+=