大锅抗干扰方法图（抑制电磁干扰的方法）
一．回顾电磁干扰问题
随着电子设备的电子信号和处理器的频率不断提升，电子系统已经是一个包含多种元器件和许多分系统的复杂设备。高密和高速会令系统的辐射加重，而低压和高灵敏度会使系统的抗扰度降低。因此，电磁干扰(EMI)威胁着电子设备的安全性、可靠性和稳定性。
根据之前的文章我们知道，系统中任何一个电磁干扰的发生都必须具备3个基本条件：具有干扰源、有传播干扰能量的途径（或通道）、有被干扰对象（敏感设备）。因此，所有电磁干扰的抑制方法可以从这三个方面入手：抑制电磁干扰源、切断电磁干扰耦合途径、降低电磁敏感装置的敏感性。具体措施包括:选择抑制电磁干扰的电路，采用合适的工作状态；实施正确的搭接、接地、屏蔽、滤波、分层防护；采用合理分类布线等方法，都能有效地抑制电磁干扰或降低敏感性。各种方法在电子设备中不仅独立使用，而且相互之间又存在着关联。
二．接地法抑制电磁干扰
“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地，两者概念不同，目的也不同。“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。设备的内部信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。主要包含悬浮地、单点接地、多点接地以及混合接地。
悬浮地是指将电路或设备与公共接地系统，或可能引起环流的公共导线隔离开来，如下图所示
悬浮地可以使不同电位间的电路配合变得容易。实现电路或设备悬浮地的方法有变压器隔离和光电隔离。悬浮地的最大优点是抗干扰性能好，缺点是由于不与公共地相连，容易在两者间造成静电积累，当电荷积累到一定程度后，可能引起剧烈的静电放电，另外在雷电的环境下，静电感应产生的高压会在设备机箱内产生飞弧，成为破坏性很强的干扰源，也容易使操作人员遭到电击。一个折中方案是在悬浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的释放电阻，用以释放所积累的电荷。注意控制释放电阻的阻抗，太低的阻抗会影响设备泄漏电流的合格性。
单点接地是指电子设备中信号电路先参考于一点，然后把该点接至设备的接大地系统，如下图所示
其优点是简单实用，地线上其它部分的电流不会耦合进电路。缺点是需要大量导体，成本较高，而且随着频率升高，接地阻抗将增大，致使接地不理想。
多点接地是指电子设备的各电路系统地线接至最近的低阻抗地线上，使接地线最短，如下图所示
其优点是简化电子设备内的电路结构，能有效地降低接地阻抗及减少地线间的杂散电感和分布电容造成电路间的相互耦合。缺点是对接地点的要求较高。要求尽量减少接地线的杂散电感和分布电容，强调良好的连接。
混合接地是指结合了单点接地和多点接地的特性，将设备低频部分就近单点接地，高频部分采用多点接地。使接地系统在低频和高频时呈现不同的特性，这在宽带敏感电路中是必要的。电容对低频和直流有较高的阻抗，因此能够避免两模块之间的地环路形成。当将直流地和射频地分开时，将每个子系统的直流地通过电容器接到射频地上，这两种地应在一点由低阻抗连接起来，连接点应选在最高翻转速度di/dt信号存在的点。
在工程实践中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还将设备的信号地、机壳与大地连在一起，以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的是：1）保证设备操作人员人身的安全；2）泄放机箱上所积累的电荷，避免电荷积累使机箱电位升高，造成电路工作的不稳定；3）避免设备在外界电磁环境的作用下使设备对大地的电位发生变化，造成设备工作的不稳定。由此可见，设备接大地除了是对人员安全、设备安全的考虑外，也是抑制干扰发生的重要手段。
三．屏蔽法抑制电磁干扰
屏蔽技术是一项将电磁干扰源和敏感设备进行空间电磁隔离、抑制辐射耦合的技术措施。主要方法有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。静电屏蔽主要用金属材料制成容器或网，抑制容性耦合；磁屏蔽主要采用高导磁材料制作屏蔽体，抑制感性耦合；而电磁屏蔽则利用金属材料的涡流效应或对电磁波的反射和吸收效应抑制空间辐射电磁场。屏蔽体的一个重要参数是屏蔽效能，定义如下：
单位为dB，其中E₁和H₁分别为入射电场强度和磁场强度，E₂和H₂分别为透过屏蔽体的电场强度和磁场强度。屏蔽技术可以用于元件和组件的屏蔽、连接器的屏蔽、电缆的屏蔽和设备或系统的屏蔽。
四．搭接法抑制电磁干扰
搭接技术主要是解决两个金属物体之间具有良好电气连接的技术。可以通过机械方法或化学方法实现，以在两个金属物体之间建立一条稳定的低阻抗电气通路。如可采用铆接、熔焊、压接等永久性搭接方法，也可采用螺栓、螺钉、夹具等半永久性搭接方法。搭接技术是抑制电磁干扰的重要的工艺性措施。搭接不良或不当，不仅直接降低设备或系统的抗雷电、抗静电和抗电磁干扰的能力，而且还影响其他抑制电磁干扰技术措施的实施效果。
五．pCB设计抑制电磁干扰
在高速pCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
为了抑制电磁干扰，可采取如下措施：布线时，所有走线应远离pCB板的边框，以免pCB板制作时造成断线或有断线的隐患；电源线要尽可能宽，以减少环路电阻，同时，电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，以提高抗干扰能力；所布信号线应尽可能短，并尽量减少过孔数目；各元器件间的连线越短越好，以减少分布参数和相互间的电磁干扰；对于不相容的信号线应量相互远离，而且尽量避免平行走线；应避免走线、过孔及其它元器件形成90°角，应以135°角为宜，因为直角会产生辐射，在该角处电容会增加，特性阻抗也会发生变化，导致反射，继而引起EMI。
六．结语
电磁干扰不仅影响电子设备自身的正常工作，而且有可能影响到其它电子设备的正常工作，只有对电磁干扰产生的原因进行充分的分析和认识，然后采取相应的抗干扰措施，方可保证电子设备和电子系统正常工作。
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