電子電路的電磁兼容性設計

孟伶伶

（天津市渤海化工職工學院，天津 300000）

1 關于過濾器

1.1 低通濾波器的設計

例如為接收機設計一個低通濾波器，使高于接收機工作頻率的干擾信號至少衰減30dB，接收機的工作頻率范圍為2MHz～30MHz，經測定干擾信號的最低發射頻率為66MHz?？紤]到低通濾波器的截止頻率應略大于30MHz，選取32MHz，而最低的干擾頻率為66MHz，相對的頻率變化倍數為2.06。根據濾波器的衰減與頻率的關系，在66MHz處獲得30dB的衰減，應采用5級濾波器，經查巴特沃思濾波器1～20級元器件值，如圖1所示。

根據截止頻率fc=32MHz，接收機的天線阻抗為72Ω，對元件參數進行轉換計算最后設計完成的低通濾波器如圖2所示。

1.2 高通濾波器的設計

因此此類設備和上述的設備有一種對偶的特征，所以在設計的時候只要將上述的設備中的電容裝置變為電感裝置，將電感裝置變為電容的，此時其網絡結構即科技明確，其截至的頻率和上述的設備的是一樣的。將原低通濾波器中的電感值的倒數值作為相應高通濾波器的電容值，而低通濾波器中的電容值的倒數值作為高通濾波器的電感值。

1.3 其它濾波設計

當信號的頻率基本不變，可采用帶通濾波電路；干擾源的頻率基本不變時，可采用帶阻濾波電路；在電磁兼容濾波器中可使用一些特殊的電容器濾除干擾，如三端電容器，、饋通電容器、引線電容器、片狀電容器等。

2 關于信號的接地問題

圖15 級低通濾波器原型

圖25 級低通濾波器

所謂的接地是體系之中的所有的電路設置公共參考電位點（或面），它和安全接地采用低阻抗體必須與大地連接的形式是不一樣的。它的連接對象是非常繁瑣的電路，所以其接地的樣式并不是完全的一樣的。之所以設置接地，它的關鍵意義是為了防止電磁擾動，所以要將兼容性當成是參考的關鍵數據。要綜合的分析接地體系的類型。在繁瑣的體系之中，不但有高頻的亦有一些頻率較低的。不但有強電的也有弱電的。不但有多次活動的裝置，同時還有一些非常靈敏的信號較弱的設備。此類綜合化的體系，如果只是靠著接地來活動的話，很顯然是無法合乎兼容新的規定的，所以要按照類型將信號等區分，將相同的電路組合而獲取接地體系。其中四類法就是非常常用的一個措施，其是把全部的信號結合其自身的特點分成四個類型，然后按照類型開展接地活動，此時得到四種不一樣的接地體系，分別使用不一樣的接地措施。

第一類是敏感信號和小信號“地”系統。包括低電平電路、弱信號檢測電路、傳感器輸入電路、前級放大電路、混頻器等，因為其電平不高，而且信號的幅度非常低，會受到很大的擾動，所以其地線要防止存在于別的電路里面。第二類是不敏感信號和大信號電路的地線系統。包括高電平電路、末級放大器、大功率電路等。由于此類電路力的電流非常高，體系中的電流也很大，所以要和小信號的電路區分，要不然的話就會對其產生一定的干擾，導致電路無法有序的活動。第三類是干擾源設備地系統，它包括電動機、繼電器、接觸器等。因為此類元件在活動的時候會出現火花或是沖擊電流之類的，一般會對電路形成非常大的擾動，除了要使用必要的屏蔽隔離措施之外，還要保證地線和電路分隔。第四類是金屬構件地。它包括機殼、底板、機門、面板等.為避免人身傷害以及其他的一些危險事項的發生，要將機殼等合理的接地。

在設計中，按電路性質分類接地的措施還包括數字信號地和模擬信號地分別設置、交流電源和直流電源的地分開等措施。對于相同的電路，使用一樣的接地導線體系，然后結合其不一樣的接地措施等，一般可分成四類接地體系：單點接地系統、多點接地系統、混合接地系統、懸浮點接地系統。

3 開展該項設計的時候要遵循的原則

3.1 切斷電磁輻射進入轉換器內部產生互相干擾的通道，減少空間耦合。

3.2 避免外在裝置帶來的擾動，所有的脈沖調節信號，電磁場的變動性要素等產生的負面意義，就要對那些有著較高的靈敏性的部件等使用屏蔽措施，比如：外殼屏蔽，電纜濾波和內部的電纜屏蔽。

3.3 積極的開展電路設計活動，確保選取的設備和電路等是合理的，精準的分析元件和電路的設置，制定識別和隔離臨界電路的措施以及采用抑制干擾的技術方案，盡量選擇高的工作信號電平，符合器件和電路的實際載荷能力，注意“接口”設計。

3.4 采用高穩定度的穩壓電源，提高電源電壓靈敏度，減少因電源波動所引起的線性誤差、增益誤差和調整誤差等，確保精度的穩定可靠。

3.5 正確接地與電路布局，考慮到不同頻率段干擾的特點和電路的種類接地點可選擇：浮動接地，一點接地，多點接地；合理的電路布局應該是：正確布置元器件的位置和方向；不同用途，不同電平的連接線，如輸入線與輸出線，弱電線與強電線要遠離，更不能平行，高頻線要盡量短，傳輸線要加屏蔽，接地線要短而粗；對于一個復雜的工作系統（既包括不同頻率的工作電路，也包括微電、弱電和強電的不同子系統），要合理布局。在EMC設備中，對不同電路的地線應分小信號、大信號，及繼電和功率電路分別設置，連同機殼的地線應分三套或四套接地。不管怎樣，該項設計是多樣化的，要高度的關注一個要素及要有非常高的針對性。

結語

通過上述的分析我們得知了一些兼容性設計方面的內容，除此之外還有許多的事項是要切實的分析的，提升兼容性，才可以確保其設計指標合理，進而才能夠提升產品自身的穩定性。

[1]何琨.發動機電控系統檢修[M].北京：清華大學出版社，2012.

[2]（美）哈奇.汽車發動機計算機控制系統分析[M].北京：機械工業出版社，2007.