有pcb和硬件设计基础，如何学习EMC EMI？

2025-04-07 03:20:40

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回答1：

从MI/EMC 设计经典问题中学习。

1、为什么要对产品做电磁兼容设计？
答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干
扰。
2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？
答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的
接地方式设计。
3、在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（ dB）的单位描述？
答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而 dB 就是用对数表示
时的单位。
4、关于 EMC，我了解的不多，但是现在电路设计中数据传输的速率越来越快，我在制做 PCB 板的时候，也遇到了一些
PCB 的 EMC 问题，但是觉得太潜。我想好好在这方面学习学习，并不是随大流，大家学什么我就学什么，是自己真的觉得
EMC 在今后的电路设计中的重要性越来越大，就像我在前面说的，自己了解不深，不知道怎么入手，想问问，要在 EMC 方面
做的比较出色，需要有哪些基础知识，应该学习哪些基础课程。如何学习才是一条比较好的道路，我知道任何一门学问学
好都不容易，也不曾想过短期内把他搞通，只是希望给点建议，尽量少走一些弯路。
答：关于 EMC 需要首先了解一下 EMC 方面的标准，如 EN55022(GB9254) ， EN55024，以及简单测试原理，另外需要了解
EMI 元器件的使用，如电容，磁珠，差模电感，共模电感等，在 PCB 层面需要了解 PCB 的布局、层叠结构、高速布线对 EMC
的影响以及一些规则。还有一点就是对出现 EMC 问题需要掌握一些分析与解决思路。这些今后是作为一个硬件人员必须掌握
的基本知识！
5.PCB 设计中如何解决高速布线与 EMI 的冲突？
答：因 EMI 所加的电阻电容或 ferrite bead(磁珠) ，不能造成信号的一些电气特性不符合规范。所以，最好先用安
排走线和 PCB 叠层的技巧来解决或减少 EMI 的问题，如高速信号走内层。最后才用电阻电容或 ferrite bead 的方式，以
降低对信号的伤害。
6.在高速 PCB 设计时，设计者应该从那些方面去考虑 EMC、 EMI 的规则呢？
答：一般 EMI/EMC 设计时需要同时考虑辐射(radiated) 与传导(conducted) 两个方面. 前者归属于频率较高的部分
(>30MHz) 后者则是较低频的部分(<30MHz) . 所以不能只注意高频而忽略低频的部分. 一个好的 EMI/EMC 设计必须一开始布局
时就要考虑到器件的位置， PCB 迭层的安排，重要联机的走法，器件的选择等，如果这些没有事前有较佳的安排，事后
解决则会事倍功半，增加成本. 例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器，高速信号尽量走内层并注意特性阻抗
匹配与参考层的连续以减少反射，器件所推的信号之斜率(slew rate) 尽量小以减低高频成分，选择去耦合
(decoupling/bypass) 电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声. 另外，注意高频信号电流之回流路径使其回
路面积尽量小(也就是回路阻抗 loop impedance 尽量小) 以减少辐射. 还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围. 最
后，适当的选择 PCB 与外壳的接地点(chassis ground) 。
7.PCB 设计时，怎样通过安排迭层来减少 EMI 问题？
答：首先， EMI 要从系统考虑，单凭 PCB 无法解决问题。层叠对 EMI 来讲，我认为主要是提供信号最短回流路径，减小
耦合面积，抑制差模干扰。另外地层与电源层紧耦合，适当比电源层外延，对抑制共模干扰有好处。