隨著科學技術的不斷發展，電子設備的數量及應用逐漸增多，結果必將造成電磁干擾越來越嚴重。在日趨惡劣的電磁環境中，如若不采取恰當的電磁屏蔽措施，會導致設備之間的電磁干擾日益嚴重，電子設備的性能下降，甚者會危及到信息的安全。為了保證電子設備在復雜的電磁環境中既不干擾其他設備，而又不受其他設備干擾的影響而能正常工作，這就要求在設備研制的初期階段必須從結構、技術等方面進行嚴格的電磁兼容設計。

       電磁兼容設計的基本要求

    ;   電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)性(xing)是(shi)電(dian)子設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)主(zhu)要性(xing)能(neng)之一，在(zai)進行設(she)備(bei)(bei)功能(neng)設(she)計的(de)(de)同時，還應進行電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)設(she)計。電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)設(she)計的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)使所設(she)計的(de)(de)設(she)備(bei)(bei)在(zai)復雜電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)環境中實現電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)，因此在(zai)進行電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)設(she)計時應滿(man)足以下要求： 首先(xian)明確(que)(que)設(she)備(bei)(bei)所滿(man)足的(de)(de)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)指(zhi)(zhi)標(biao)，然后(hou)確(que)(que)定設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)敏感器(qi)件(jian)、干(gan)擾源及干(gan)擾途徑(jing)，有針對性(xing)地采取(qu)措施(shi)，最后(hou)通過試(shi)驗了解設(she)備(bei)(bei)是(shi)否達(da)到(dao)了電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)兼容(rong)(rong)(rong)指(zhi)(zhi)標(biao)要求。

       電磁兼容設計所采取的方法

       對于通信車而言，通常其所裝載的設備量很多，包括配電設備、通信設備及終端設備等，各設備間很容易形成電磁干擾，進而影響通信質量，因此設備在進行電磁兼容設計時要從三要素（ 干擾源、耦合途徑和敏感設備） 出發，采取各種有效手段，抑制干擾源，消除或減弱干擾耦合，增加敏感設備的抗干擾能力。
       以某車載電子設備為例，由數字電流表、數字電壓表、轉換開關、斷路器、控制保護單元、互感器、接觸器等單元及元器件組成，其中數字電流表、數字電壓表、轉換開關、斷路器布置于前面板上，控制保護單元、互感器、接觸器等單元及元器件放在機箱內部。此設備要滿足 GJB151A- 97 有關的電磁兼容指標要求，在結構設計等方面采取的主要措施有： 儀表窗口的屏蔽; 機箱縫隙的屏蔽; 各單元合理布局及其屏蔽; 電纜敷設以及電源線濾波等。

       （一）儀表窗口的屏蔽
       儀表窗口對設備來說是比較大的泄漏口，必須采取有效的措施將其屏蔽，為此采用加裝絲網屏蔽玻璃的方法對數字電流表、數字電壓表進行外部屏蔽。絲網屏蔽玻璃是由一種低阻抗的金屬絲網通過特殊工藝夾在兩層玻璃之間制成，絲網篩孔的密度決定其主要的屏蔽效能。由于玻璃周邊預留了10-20 mm金屬絲網毛邊，通過螺裝金屬外框將它緊緊壓在機箱上，從而獲得連續的導電表面，以達到減少電磁泄露的目的。

       （二）機箱縫隙的屏蔽
       影響屏蔽完整性的主要因素是屏蔽體上的接縫。此車載電子設備的框架是采用鋁板折彎后對焊而成，焊縫平滑連續，屬于永久性接縫，這種接縫處的射頻電阻幾乎與金屬板本身的射頻電阻相同，從而保證了屏蔽體接合處的電氣連續性。對于可拆式接縫，如機箱、蓋板接合處，往往采用螺釘緊固方式，由于螺釘的間距不宜太小，接合表面的不平整以及蓋板材料的翹曲變形等原因，使接合面處不可避免地產生了縫隙，降低了機箱的屏蔽效能，為此采取了2種方法來解決此問題： 增加縫隙深度，為了增加縫隙深度，機箱的彎邊寬度取15 mm，重疊尺寸越大，屏蔽效能越好; 減小縫隙長度，由于鈑金機箱很難做到接合面處的高精度，為了彌補此缺陷，采用了經濟、實用的方法，在接合面處粘貼帶背膠的鈹青銅簧片，由于簧片具有一定的彈性，裝配后簧片變形，接觸面產生一定的壓力，使接合面具有了一定的電氣連續性。

       （三）機箱內部各單元布局及其屏蔽
        合理布置設備內各單元及元器件的位置，可以做到既經濟又實用地減小干擾程度。首先必須明確干擾源和受感器，在本設備中干擾源是控制保護器，敏感設備是數字電流表和電壓表，為了避免二者緊鄰，把它們分別放置于機箱的后部和前部，用空間距離減弱彼此的電磁干擾。為了達到更有效的屏蔽效果，又在電流、電壓表的表體外圍罩有屏蔽盒，表頭緊貼前面板的屏蔽玻璃，玻璃的絲網毛邊通過螺裝金屬外框將它和機箱、屏蔽盒聯成一體，從而使表體完全處于電氣連續的金屬罩中，而電流、電壓表引線則由裝在屏蔽盒上的穿心電容引入，這樣使引線所感應的干擾信號被旁路接地。同樣控制保護器也用屏蔽盒對其進行了屏蔽，進一步減小了它對外的輻射能量，從而獲得較好的屏蔽效果。

       （四）電纜選用及敷設
       因為電纜是高效的電磁波接收和輻射天線，也是干擾傳導的良好通道，絕大多數設備的電磁兼容問題是電纜造成的，解決電纜問題的主要方法之一是對電纜進行屏蔽，所以此設備選取了屏蔽層質量好（ 低阻抗） 的電纜，并且保證電纜屏蔽層與機箱360.。低阻抗搭接，使屏蔽層與機箱構成一個完整的屏蔽體，這樣在一定程度上能夠解決電纜輻射的問題。與此同時，在電裝布線時，要求電源配電線路與其它各類線路保持150mm 距離，敏感電路和干擾電路各自單獨敷設，不能交叉重疊，且加大線束的間距，避免線纜間的耦合。

      （五）電源線濾波
       為(wei)了(le)抑制電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)輸(shu)入(ru)端(duan)高(gao)頻(pin)干(gan)擾(rao)信號對本(ben)系(xi)統的(de)影響，加裝(zhuang)了(le)EMC 電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)線濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)。濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)不(bu)(bu)同于(yu)其他電(dian)(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)，它的(de)性能(neng)(neng)與(yu)其安(an)裝(zhuang)方式有很大關系(xi)，所以在濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)的(de)安(an)裝(zhuang)方式上采取(qu)了(le)一系(xi)列措施。如圖2 所示，首先濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)輸(shu)入(ru)與(yu)輸(shu)出線要遠(yuan)離，以避免由于(yu)兩端(duan)耦合(he)而(er)導致高(gao)頻(pin)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)效果變(bian)差等現(xian)象(xiang)產生(sheng); 其次(ci)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)外殼與(yu)機箱(xiang)低阻抗接觸，同時要減短電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)端(duan)口到濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)的(de)連(lian)線，當電(dian)(dian)流(liu)進(jin)入(ru)機箱(xiang)后(hou)，先流(liu)經濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)，然后(hou)再(zai)到其他各(ge)單元(yuan); 最后(hou)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)端(duan)口與(yu)濾(lv)(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)之(zhi)間連(lian)線也要進(jin)行(xing)屏蔽，這樣外界的(de)電(dian)(dian)磁(ci)干(gan)擾(rao)不(bu)(bu)能(neng)(neng)沿電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)線進(jin)入(ru)設備，機箱(xiang)內的(de)電(dian)(dian)磁(ci)干(gan)擾(rao)也無法傳出機箱(xiang)，造成干(gan)擾(rao)發射超(chao)標。

      （六）接地
       接地是電子設備的一個很重要的問題，它可以使整個電路系統中所有單元電路的地之間沒有電位差，保證設備能穩定地工作。此車載設備的后面板上安裝有接地柱，即機殼地。機殼地可以使由于靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放，避免由于靜電放電時產生的大電流流進設備的電路對其造成干擾和危害，合理的接地點對于整個機箱的屏蔽效能十分重要。

       測試結果及完善措施

       此車(che)載設(she)備在(zai)采(cai)(cai)取(qu)了(le)以(yi)上電磁兼容措(cuo)施(shi)后(hou)，按GJB151A- 97 有關的(de)(de)(de)(de)電磁兼容指(zhi)標(biao)要求進(jin)(jin)行(xing)測試(shi)，發(fa)現(xian)(xian)除了(le)RE102 試(shi)驗項(xiang)(xiang)目超標(biao)外(wai)，其余各(ge)(ge)項(xiang)(xiang)指(zhi)標(biao)均合(he)格。對RE102 試(shi)驗項(xiang)(xiang)目進(jin)(jin)行(xing)觀察，發(fa)現(xian)(xian)測試(shi)結果圖的(de)(de)(de)(de)超標(biao)點(dian)為(wei)24 MHz、36 MHz 兩點(dian)，而(er)這(zhe)兩點(dian)分別(bie)是12 MHz 頻率(lv)點(dian)的(de)(de)(de)(de)二三次諧波。為(wei)了(le)找到這(zhe)一(yi)(yi)頻率(lv)點(dian)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)器件，對機箱內各(ge)(ge)單(dan)(dan)元(yuan)進(jin)(jin)行(xing)了(le)分析，發(fa)現(xian)(xian)控制保(bao)護單(dan)(dan)元(yuan)中有一(yi)(yi)個12MHz 晶振，由于(yu)晶振屬于(yu)高(gao)噪聲元(yuan)器件，能夠產生較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)輻射(she)，從而(er)使(shi)其周邊(bian)充滿著(zhu)近(jin)場輻射(she)場。如果輻射(she)場內有器件或走線，晶振及其諧波信號將耦合(he)到器件或走線上而(er)輻射(she)出(chu)去;再者又發(fa)現(xian)(xian)控制保(bao)護單(dan)(dan)元(yuan)的(de)(de)(de)(de)PCB 板未采(cai)(cai)取(qu)就(jiu)(jiu)近(jin)接(jie)地(di)措(cuo)施(shi)，只是通(tong)過一(yi)(yi)根長(chang)引線和機殼地(di)相連(lian)，造成信號的(de)(de)(de)(de)環(huan)路面(mian)積增大，產生了(le)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)輻射(she)，所以(yi)對控制保(bao)護單(dan)(dan)元(yuan)采(cai)(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)應(ying)該是行(xing)之有效的(de)(de)(de)(de)。首先(xian)對晶振進(jin)(jin)行(xing)屏蔽(bi)且(qie)屏蔽(bi)體就(jiu)(jiu)近(jin)接(jie)地(di)，弱化(hua)輻射(she)發(fa)射(she)強(qiang)度; 然(ran)后(hou)控制保(bao)護單(dan)(dan)元(yuan)的(de)(de)(de)(de)PCB 板同樣采(cai)(cai)取(qu)就(jiu)(jiu)近(jin)接(jie)地(di)措(cuo)施(shi)，并(bing)且(qie)在(zai)屏蔽(bi)盒(he)出(chu)口處的(de)(de)(de)(de)信號線上安(an)裝一(yi)(yi)個鐵(tie)氧體磁環(huan)，可以(yi)將不需要的(de)(de)(de)(de)高(gao)頻干擾抑制掉。通(tong)過采(cai)(cai)取(qu)以(yi)上措(cuo)施(shi)后(hou)，RE102 試(shi)驗指(zhi)標(biao)合(he)格。

       由上所述可以看出，電磁兼容是一門實踐性很強的綜合性學科，無論是結構設計，還是印制板設計，都需要采取行之有效的方法。該車載設備在采取了以上各種有效措施后，終于達到了更為理想的電磁兼容效果。