电磁兼容工程设计
一、电磁兼容设计
为了保证一个电子设备或系统具有良好的电磁兼容性，在新产品的设计阶段就应当首先进行EMC设计，而不是到样机试验阶段乃至到现场试验阶段，发现了EMI问题以后才采取措施。因为对一个设计工程师来说，在新产品的全开发过程（设计---试验---批量生产）中，越是到后面阶段，可以用来抑制噪声、降低干扰的手段就越少，因而为此所付的代价也越高。
通常，EMC设计（包括事先采用必要的抑制EMI措施）成本只占总开发成本的5%z左右，如果人们在产品设计初期就进行EMC设计的话，只要适当地选择元器件和材料，在每台售出设备上因之附加的元件成本通常很少，在批量生产情况下甚至可以忽略不计。所以，任何电子产品在设计初期，首先进行EMC设计是十分必要的。
众所周知，构成电磁干扰有三个要素，即干扰源（噪声）、噪声的耦合途径及噪声接收器（被干扰设备）。因此，电磁兼容设计的任务概括起来说就是：削弱干扰源的能量、隔离或减弱噪声耦合途径及提高设备对电磁干扰的抵抗能力。
二、电磁兼容性分析方法
按其发展过程，通常分为3种方法：即问题解决法、规范法、系统法。
1、问题解决法
该方法是解决电磁兼容问题的早期方法，首先按常规设计建立系统，然后再对现场实验中出现的电磁干扰问题，设法予以解决。由于系统已安装完工，要解决电磁干扰问题比较困难，为了解决问题可能需要进行大量的拆卸，甚至要重新进行设计，而对于大规模集成电路更有可能要严重的破坏其电路板。因此问题解决法是一种非常冒险的的方法，而且这种头痛医头、脚痛医脚的方法是不能从根本上解决电磁干扰问题的。
2、规范法
规范法是比问题解决法较为合理的一种方法，该方法是按现行电磁兼容标准（国家标准或军用标准）所规定的极限值来进行计算，使组成系统的每个设备或子系统均符合所规定的标准，并按标准所规定的试验设备和实验方法核实它们与规范中规定极限值的一致性。该方法可在系统实验前对系统的电磁兼容提供一些预见性。主要缺点在于既有可能过度设计，同时谋求解决的问题又不一定是真正存在的问题。
3、系统法
系统法是近几年兴起的一种设计方法，它在产品的初始设计阶段对产品中每一个可能影响产品电磁兼容性的元器件、模块及线路建立数学模型，利用计算机辅助设计工具对其电磁兼容性进行分析预测试和控制分配，从而为整个产品的满足要求打下良好基础。这种方法通常在正式产品完成之前解决90%的电磁兼容问题。
三、电磁兼容设计方法
在设备或系统设计的初始阶段，同时进行电磁兼容设计，把电磁兼容的大部分问题解决在设计定型之前，可得到最好的费效比。如果等到生产阶段再去解决，非但在技术上带来很大的难度，而且会造成人力、财力和时间的极大浪费。
电磁兼容设计的基本方法是指标分配和功能分块设计，也就是首先要根据有关的标准（国际、国家、行业、特殊标准等）把整体电磁兼容指标逐级分配到各功能模块上，细化成系统级、设备级、电路级和元件级的指标。然后，按照要实现的功能和电磁兼容指标进行电磁兼容设计，例如按电路或设备要实现的功能，按干扰源的类型、按干扰传播的渠道和按敏感设备的特性等。
1、电磁兼容设计的具体内容包括：
分析系统所处的电磁环境；
选择频谱及频率；
制定电磁兼容要求与控制计划；
设备及电路的电磁兼容设计。
2、电磁兼容设计的主要参数包括：
敏感度门限和干扰允许值；
电磁干扰安全系数；
敏感度阈值；
失效干扰电平；
费效比。
3、电磁兼容设计的要点包括：
（1）抑制电磁干扰源的设计要点
◆尽量去掉对设备工作用处不大的潜在干扰源，减少干扰源的个数。
◆恰当选择元器件和线路的工作模式，尽量使设备工作在特性曲线的线性区域，以使谐波成分降低。
◆对有用的电磁发射或信号输出也要进行功率限制和频带控制。
◆合理选择发射天线的类型和高度，不盲目追求覆盖面积和信号强度。
◆合理选择数字信号的脉冲形状、不盲目追求脉冲的上升速度和幅度。
◆控制电弧放电，尽量选用工作电平低、有触点保护的开关或继电器，选择加工精密的电机。
◆应用良好的接地来抑制接地干扰、地环路干扰和高频噪声。
（2）抑制干扰源的设计要点
◆把携带电磁噪声的元件和导线与连接敏感元件的连线隔离。
◆缩短干扰耦合路径，宜使携带高频信号或噪声的的导线尽量短，必要时使用屏蔽线或加屏蔽套。
◆注意布线和结构件的天线效应，对于通过电场耦合的辐射干扰，尽量减小电路的阻抗；对于磁场耦合的辐射，则尽量增加电路的阻抗。
◆应用屏蔽等技术隔离或减少辐射路径电磁干扰，应用滤波器、脉冲吸收器、隔离变压器和光电耦合器等滤除或减少传导途径的电磁干扰。
（3）对敏感设备的设计要点
◆对于电磁干扰源的各种防护措施，一般也同样适用于敏感设备。
◆在设计中尽量少用低电平器件，也不盲目选择高速器件。
四、电磁兼容设计优点
适当的EMC设计优点在于：
1、为了使产品满足强制要求而必须进行元器件使用限制和重新设计所带来的附加成本最小（将产品成本最小化）；
2、保证研发产品的上市进度（将研发进程延误最小化）；
3、确保产品在其使用环境中，在不可避免地存在外部噪声的情况下，能够令人满意的工作。