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EMC设计的三个重要规律和五个层次
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EMC设计则是在产品设计过程中，利用一定的设计技巧和额外的技术手段提高产品的EMC性能（包括产品的抗干扰能力和产品的抗骚扰水平），并能在一定环境中按照产品的设计期望正常运行。
1、EMC三大规律
规律一
EMC费效比关系规律： EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。
在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高；反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。
经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。
规律二
高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。
高频信号电流流经电感最小路径。当频率较高时，一般走线电抗大于电阻，连线对高频信号就是电感，串联电感引起辐射。电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的，最恶劣的情况就是开路之天线形式。对应处理方法就是减少、减短连线，减小高频电流回路面积，尽量消除任何非正常工作需要的天线，如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一，就是想方设法减小高频电流环路面积S。
规律三
环路电流频率f越高，引起的EMI辐射越严重，电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二，就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f，即减小骚扰电磁波的频率f。
本文以下内容，就是利用以上三个规律，倡导趁早考虑EMC问题，介绍EMC 设计和EMC问题改进。
改进EMC 问题，如同诊治疾病。如果产品没有通过EMC 测试，我们从测量结果中，只能知道哪些频率点“超标”了，而这些频率的电磁干扰是从哪里出来的，往往是工程师门最不容易发现、最难解决的问题。
产品EMC 问题，说难亦难，说易亦易。改进EMC问题，首先，根据EMI产生的途径和机理，也就是EMC问题产生的要素，针对EUT（被测试样品,下同）的电路原理，先作一些判断，比如IT类设备和AV音视频类设备引起EMC问题的原因或者内部骚扰源是什么，先进行推断，再结合测试 项目测试图透过现象看本质，分析超差原因--把骚扰源搞清楚，把骚扰途径摸透彻，以便有的放矢。
分析超差原因，可使用高频示波器或频谱分析仪加上 场探头验证分析结果，从频域到时域，再从频域到时域，分析、寻找产生EMC问题的对应电路和器件。
2、EMC设计五层次
一般来说，EMC设计可分五个层次。以下为五个层次EMC设计要点：
A ) 方案选择、主要部件、集成电路的选型、电路和机械结构设计属于第一层次的设计，是最基本、最重要的，任何错误都意味着该产品项目彻底失败。这一层主要EMC考虑体现在：
1）方案选择、主要部件、集成电路的选型主要考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力，尽量选用本身发射小的芯片，如翻转时间长、工作速率低的器件，多地线脚的芯片（芯片实质就是集成度较高的电路模块，封装时多装地线脚，可以减小高速差模电流环面积S，相应地减小芯片的发射）；避免使用大功率、高损耗器件，它们往往是大的辐射源；
2）保证所选器件不工作在非线性区，以免产生谐波分量成为干扰源。
3）电路和机械结构设计除考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力外，主要考虑电源电路防外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化等；
4）电路设计或方案应不使数字信号波形产生过冲，应使无用的谐波振荡幅度最小，使无用的高次谐波成分最少，避免引发强烈的电磁干扰；
5）对集总参数电路，增加阻尼、减小Q值，防止振荡；
B )PCB设计不合理，会产生无法补救的后果，而良好的EMC设计，有事半功倍的效果。PCB 的EMC设计应遵循以下内容：
1） 尽量减小所有的高速信号及时钟信号线构成的环路面积，连接线要尽可能短，并使信号线紧邻地回路；
2） 使用小型化器件和多层线路板，多层印制板可紧缩布线空间，高频特性好，容易实现EMC；
3） 印制板层数选择考虑关键信号的屏蔽和隔离要求，先确定所需信号层数，然后考虑成本的前提下，增加地平面和电源层是PCB EMC设计最好的措施之一；
4） 印制板分层原理与布置印刷电路、布置排线的原理一样，元件面下面为地平面，关键电源平面与其对应的地平面相邻，相邻层的关键信号不跨区，所有的信号层特别是高速信号、时钟信号与地平面相邻，尽量避免两信号层相邻；
5） 个别电源层、地层不能作为一个连续的平面时，采用多网孔连接形成地格蜂窝网，有效减小电流环路面积，减小公共阻抗R，加大信号与地层分布电容；
6） 线路板布线设计时顺序考虑：电源和地/时钟线/信号线，布线应该短、直、粗、匀，不要直角和突变， 应有“之”字形，用圆角代替尖锐走线，尽可能加宽电源和地的布线，电源和地层的分割，尽量符合微带线和带状线要求；
7） 走线尽可能远离骚扰源，布线考虑铁氧体材料的使用，预留磁珠和贴片滤波器的位置，以备按需加减；
C ) PCB的EMC设计中也提到供电与接地、高速信号线路的EMC设计，此外，还应遵循以下内容：
1）芯片间使用低阻抗地连接（地平面），不同芯片供电脚间阻抗尽量小，芯片供电脚（意思是离芯片供电 脚很近的供电线上）与地间接高频旁路电容，供电布线预留磁珠和贴片滤波器的位置，以备按需加减；
2) 布线、I/O排线的核心原则就是减小电流环面积S,布置排线的原理与印制板分层原理一样，关键电源线与其对应的地线相邻，所有的信号层特别是高速信号、时钟信号线与地线相邻，尽量避免两信号线相邻；
3) 为避免接地线长度过长（接近λ/4），可采用多点就近接地，接地线高频阻抗要小；
4) 减小电缆的天线效应及减小偶极子天线效应，跨线、I/O排线采用屏蔽性能好的线缆，内导线采用多股双绞线，使空间场互抵，屏蔽层可作为回线；
5) 机内采用屏蔽线防止感应噪声；
6) 波器的输入输出线应拉开距离，忌并行走线，以免影响滤波效果;
7) I/O接口注意高速电路阻抗匹配，减小、消除反射；
D ) 屏蔽设计，屏蔽好的要求有三：完整的电连续体；滤波措施；良好的接地。对于信息技术IT类设备,当主板及配置选定的情况下, 提高整机的屏蔽效果和各个部分的隔离效果非常重要，尤其个人计算机和液晶显示器。这里只说屏蔽设计:
1) 计算机机壳内骚扰场强较大，机壳塑料部分未涂导 电材料或所涂导电材料不佳，机箱有孔洞、缝隙，不是一个完整电连续体，进出线滤波不好，最终都可导致辐射骚扰超出限值。机箱为了更好屏蔽电磁辐射，既能照顾到机箱的散热需求，又能有效地防止 磁波的衍射，开孔尺寸一般不超过4mm；
2) 根据产品实际进行屏蔽设计，端口、通风孔、孔洞、连接缝隙的屏蔽性都是值得考虑的因素;
3) 液晶显示器为了更好屏蔽电磁辐射可以采用喷涂导电材料的外壳（接缝处要喷涂导电材料）；
4) 为了将辐射减到最小，尽量使用通过了CQC（EMC方面）自愿认证的机箱；
5) 为保证机箱的密封性，要使用精密模具冲压成型，设计适当的弹点和卷边；
6) 变压器加静电屏蔽及接地等；
E ) 滤波和信号线滤波的重要性并不亚于机箱屏蔽，滤波关键是针对EMC 要求，兼顾达标和经济的原则。
1）在I/O接口部位，一般采用高频滤波效果好、安装简单的滤波连接器。在电缆上缠绕或套用铁氧体磁环也能起到一定的滤波吸波作用。设计或使用信号线滤波器时，滤波器的截止频率须高于电缆上要传输的信号频率。
2）传导骚扰问题处理的方法主要是低通滤波。在１ＭＨｚ以上时，传导发射问题通常是由辐射发射的耦合而引起的，须综合运用抑制传导发射和辐射发射的技术措施，如屏蔽、去耦和滤波。
3）滤波电路的衰减性能与源和负载的阻抗关系很大，失配越大，滤波器衰减电磁干扰的效果越好。大多数情况下，电源线表现为低阻抗，则滤波器的输入端应为高阻抗。另一方面，设备既可能为高阻抗，也可能为低阻抗。对于线性电源高阻抗，为获得阻抗失配，负载端应设计为低阻抗。对于开关电源和同步电机这样的低阻抗设备，负载端设计为高阻抗。
4）减共模和差模电容，加减共模和差模线圈，调整电容参数和线圈匝数，共模和差模插入损耗对频率的曲线都可改变。滤波器的泄漏电流是指相线和中线与外壳地之间流过的电流。它主要取决于连接在相线与地和中线与地间的共模电容。共模电容的容量越大，共模阻抗越小，共模骚扰抑制效果越好，但安全标准规定泄漏电流不能过大。
5）电源滤波器安装位置应靠近电源线入口处，如能 做成与接口一体化更好。对于金属屏蔽机箱，选用独立电源屏蔽滤波器，安装在电源线入口处，并确保滤波器外壳与设备机箱（地）良好电接触，这样的效果是最好的。滤波器接地通常固定在电缆出口处的公共地金属构件上。
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