PCB電磁兼容性設計報告學科專業(yè)：測控技術與儀器本科生：張亞新學號：班號：232121指導教師：宋恒力中國地質大學（武漢）自動化學院2023年10月24號綜述：PCB電磁兼容性設計摘要：隨著信息化社會的發(fā)展，電子設備已被廣泛應用于各個領域。各種電了產(chǎn)品趨向于小型化、智能化，電子元器件也趨向于體積更小、速度更高、集成度更大，這也導致了他們在其周邊空間產(chǎn)生的電磁場點評的不斷增長。由此帶來的電磁兼容問題也日益嚴重。所以，電磁兼容問題也就成為一個電工系統(tǒng)能否正常工作的關鍵。同樣，隨著電子技術的飛速發(fā)展，印刷電路板（PCB）的密度越來越高，其設計的好壞對電路的干擾及抗干擾能力影響很大。因此，對PCB進行電磁兼容性(EMC)設計是非常重要的，保證PCB的電磁兼容性是整個系統(tǒng)設計的關鍵。本文就EMC的歷史發(fā)展及其在未來電子信息時代中的應用進行分析，介紹電磁干擾的產(chǎn)生機理和因素，并提出了相應抗干擾設計的措施。關鍵詞：信息化；電磁兼容（EMC）；電磁兼容性；PCB；目錄TOC\o"2-3"\h\z\u一：引言 2二：電磁干擾與電磁兼容概述 41、初期歷史概述 52、EMC技術是隨著干擾問題的日趨嚴重而發(fā)展的 63、電磁干擾對電子計算機等系統(tǒng)設施的危害 64、EMC在軍事領域的發(fā)展狀況 7三：電磁兼容學科的發(fā)展歷史 5四：我國EMC技術的發(fā)展狀況 8五：抗干擾措施與電磁兼容性研究 81、電路板設計的一般規(guī)則 92、電路板及電路抗干擾措施 9六：電磁兼容學科發(fā)展趨勢 10七：小結 12參考文獻 13一、引言電磁干擾是現(xiàn)代電路工業(yè)面對的一個重要問題，為了克服干擾，電路設計者不得不趕走干擾源，或者是設法保護電路不受到干擾源的干擾，其目的都是為了讓電路按照預期的目的開工作——即到達電磁兼容性。目前各類電子設備和系統(tǒng)中的器件仍以印制線路板PCB為重要裝配方式，隨著表貼元器件(SMD)制造水平的不斷提高及表面貼裝技術(SMT)的廣泛應用，PCB的設計也向著高密度，細導線，小間距，多層次的方向發(fā)展，PCB的設計必須充足考慮電磁兼容性。對于PCB的EMC設計內容重要有PCB的總體設計、電源和地線布置、去藕設計和布線設計等。引起電磁干擾的因素是多方面的，重要可歸結為過高的工作頻率或不合理的布局布線。在高頻化趨勢不可避免的情況下,一個好的PCB設計，應著重從元器件布局、時鐘電路設計、電源設計、接地設計、靜電防護設計等方面進行綜合考慮。二、電磁干擾與電磁兼容概述電磁兼容性(electromagneticcompatibility)縮寫ＥＭＣ就是指某電子設備既不干擾其它設備，同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性同樣，是產(chǎn)品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產(chǎn)，而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護。在我們的平常生活中經(jīng)常會碰到這樣一些情況，在我們正常收聽廣播或收看電視節(jié)目的時候假如戶外有汽車駛過，很容易導致收聽或收看質量下降，尚有當我們在家玩電子游戲機時，經(jīng)常導致鄰居家電視機的某些頻道無法正常收看；同樣鄰居家在玩游戲機時也會影響自家電視機的接受效果。這樣的例子足以說明，在我們平常生活的空間的確存在著此外一種環(huán)境污染——電磁污染?？梢赃@樣說，凡有電、有開關的設備均會產(chǎn)生電磁干擾。各種運營的電力設備之間以電磁傳導、電磁感應和電磁輻射三種方式彼此關聯(lián)并互相影響，在一定的條件下會對運營的設備和人員導致干擾、影響和危害。20世紀80年代興起的電磁兼容EMC學科以研究和解決這一問題為宗旨，重要是研究和解決干擾的產(chǎn)生、傳播、接受、克制機理及其相應的測量和計量技術，并在此基礎上根據(jù)技術經(jīng)濟最合理的原則，對產(chǎn)生的干擾水平、抗干擾水平和克制措施做出明確的規(guī)定，使處在同一電磁環(huán)境的設備都是兼容的，同時又不向該環(huán)境中的任何實體引入不能允許的電磁擾動。進行電磁兼容（涉及電磁干擾和電磁耐受性）的檢測與實驗的機構有蘇州電器科學研究院、航天環(huán)境可靠性實驗中心、環(huán)境可靠性與電磁兼容實驗中心等實驗室。內部干擾是指電子設備內部各元部件之間的互相干擾，涉及以下幾種:（1）工作電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電導致的干擾；(與工作頻率有關)（2）信號通過地線、電源和傳輸導線的阻抗互相耦合，或導線之間的互感導致的干擾；（3）設備或系統(tǒng)內部某些元件發(fā)熱，影響元件自身或其它元件的穩(wěn)定性導致的干擾；（4）大功率和高電壓部件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其它部件導致的干擾。外部干擾是指電子設備或系統(tǒng)以外的因素對線路、設備或系統(tǒng)的干擾，涉及以下幾種:（1）外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而干擾電子線路、設備或系統(tǒng)；（2）外部大功率的設備在空間產(chǎn)生很強的磁場，通過互感耦合干擾電子線路、設備或系統(tǒng)；（3）空間電磁波對電子線路或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾；（4）工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定，引起電子線路、設備或系統(tǒng)內部元器件參數(shù)改變導致的干擾；（5）由工業(yè)電網(wǎng)供電的設備和由電網(wǎng)電壓通過電源變壓器所產(chǎn)生的干擾。電磁干擾源電磁干擾源耦合途徑接受器控制發(fā)射（減少噪聲源級別，減少電磁輻射）控制易受干擾性（減少電磁輻射，增長接受器抗干擾的能力）圖1電磁干擾模型的組成三、電磁兼容學科發(fā)展歷史1、初期歷史概述：最早出現(xiàn)的電磁干擾現(xiàn)象是在19世紀--單線電報間的串擾。1881年，英國著名科學家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章可算是最重要的初期文獻。但這類干擾現(xiàn)象在當時并未引起干擾者和被干擾者的重視。1833年法拉弟發(fā)現(xiàn)電磁感應定律，指出變化的磁場在導線中產(chǎn)生感應電動勢。1864年麥克斯韋引入位移電流的概念指出變化的電場將激發(fā)磁場，并由此預言電磁波的存在，這種電磁場的互相激發(fā)并在空間傳播。正是電磁干擾存在的理論基礎。隨著電氣運送的出現(xiàn)，在一根通信線與不對稱的強電線之間有較長的平行運營，干擾問題日益嚴重。這樣在1887年，柏林電氣協(xié)會成立“所有干擾問題委員會”成員有赫姆霍爾茲和西門子等。1888年赫茲用實驗證明了電磁波的存在。同時該實驗也證明各種打火系統(tǒng)向空間發(fā)出電磁干擾。從此開始了對干擾的實驗研究。1889年，英國郵電部門研究了通信干擾問題；美國“電世界”雜志登載電磁感應方面文章。20世紀初，許多學者對電磁感應影響的研究日益進一步。并進一步研究感性、容性及阻性等耦合方式引起的干擾，還對輻射性干擾進行了大量研究。初期的專門刊物——美國的“RadioFrequencyInterference”是有關射頻干擾的專門刊物。到1964年，隨著專刊內容范圍的增長，改名為EMC?？?。美國從1945年開始，頒布了一系列電磁兼容方面的軍用標準和設計規(guī)范，并不斷加以充實和完善，使得電磁兼容技術得到快速發(fā)展。蘇聯(lián)在1948年制訂了“工業(yè)無線電干擾的極限允許值標準”。有很多研究單位從事抗干擾的研究。其它國家也已相繼加強了射頻干擾的研究工作。早在一九三四年國際電工委員會就成立了無線電干擾特別委員會簡稱CISPR，專門研究無線電干擾問題，制定有關標準，旨在保護廣播接受效果。當初只有少數(shù)國家參與該委員會，如比利時、法國、荷蘭和英國等。通過數(shù)年的發(fā)展人們對電磁兼容的結識發(fā)生了深刻的變化，1989年歐洲共同體委員會頒發(fā)了89/336/EEC指令，明確規(guī)定，自1996年1月1日起，所有電子、電器產(chǎn)品須通過EMC性能的認證，否則將嚴禁其在歐共體市埸銷售。此舉在世界范圍內引起較大反響，EMC已成為影響國際貿易的一項重要指標。隨著技術的發(fā)展CISPR工作范圍也由當初保護廣播接受業(yè)務擴展到涉及保護無線電接受的所有業(yè)務。國際電工委員會IEC有兩個專們從事電磁兼容標準化工作的技術委員會：一個就是CISPR成立于1934年；另一個是電磁兼容委員會TC77，成立于1981年。CISPR最初關心的重要是廣播接受頻段的無線電騷擾問題，之后在EMC標準化工作方面進行了不懈的努力，CISPR共有七個分技術委員會其中A分會涉及無線電騷擾和抗擾度測量設備及測量方法；B分會涉及工業(yè)、科學、醫(yī)療射頻設備的EMC；C分會涉及架空電力線路和高壓設備的EMC；D分會涉及車輛、機動船和火花點火發(fā)動機驅動裝置的EMC；E分會涉及收音機和電視接受機及有關設備的EMC；F分會涉及家用電器、電動工具及熒光燈和照明裝置的EMC；G分會涉及信息技術設備的EMC問題。CISPR已基本上將通常的工業(yè)和民用產(chǎn)品的EMC考慮在其標準中。CISPR還起草了通用射頻騷擾限額值國際標準草案，這樣，對那些新開發(fā)的以及暫時還不能與現(xiàn)有CISPR產(chǎn)品標準相相應的產(chǎn)品，可以用射頻騷擾限額值來加以限制。幾年前CISPR將其工作頻率范圍擴展為DC-400GHz，目前實際工作范圍為9KHz—18GHz，以前的CISPR標準重要涉及無線電干擾限額值及其測量方法，近年來在抗擾度方面加強了研究，并已制定了一些標準。TC77最初重要關心低壓電網(wǎng)系統(tǒng)的EMC間題（9KHz以下頻段），后來將其工作范圍擴大到整個EMC所涉及的頻率范圍及產(chǎn)品。目前CISPR已制定有CISPR22（1997）《信息技術設備的無線電騷擾特性的測量方法及限值》等14個標準；TC77也已制定了25個IEC標準，其中IEC61000-4系列標準是目前國際上比較完整和系統(tǒng)的抗擾度基礎標準。2、EMC技術是隨著干擾問題的日趨嚴重而發(fā)展的電氣、電子技術的的發(fā)展及廣泛應用，其設備和系統(tǒng)數(shù)量的急劇增多，導致了復雜的電磁環(huán)境。例如：1975年，日內瓦國際頻率登記委員會所登記的無線電發(fā)射機有一百多萬臺，有一萬多臺無線發(fā)射機其總功率超過540MW，在更高頻率上，其情況更復雜。1976年單在美國就有二百多萬臺移動式無線電發(fā)射機和基地臺在工作，而軍用無線電發(fā)射機也許更多。1988年，世界范圍內的工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）設備的數(shù)量已達成一億二千萬臺，并已5%的速度逐年遞增，這些設備有相稱數(shù)量工作在國際電信聯(lián)盟（IUT）指定的頻率之外，或超過國際無線電干擾特別委員會（CISPR）對ISM設備所規(guī)定的輻射干擾極限值的規(guī)定。其功率泄漏及高次諧波將導致強烈的干擾。60年代以來，現(xiàn)代科技向高頻、高速、高靈敏度、高安裝密度、高集成度、高可靠性方向發(fā)展，其應用范圍越來越廣，滲透到社會的每一角落。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)將人類帶入信息時代，信息高速公路和高速計算機技術成為人類社會生產(chǎn)和生活的主導技術。快速發(fā)展帶來的負面影響之一就是電磁干擾問題的日趨嚴重，也就極大地促進了EMC技術的發(fā)展。電磁背景功率的增長會導致需要增長無線電發(fā)射機的功率。例如：60年前，工業(yè)活動還很少時，1臺120kw長波發(fā)射機的功率場就能覆蓋30萬平方公里。而現(xiàn)在，要想達成同樣的效果，其功率就要增大17倍（達成2MW）。電磁波發(fā)射功率競相增大和社會“電子化”、工業(yè)化增長的共同作用，最終會導致現(xiàn)有運用電信號作為代碼的接受、傳輸和解決信息的系統(tǒng)的危機與崩潰，這將帶來難以想象的、也是史無前例的劫難。為了避免出現(xiàn)這種結果，就必須采用控制措施，不能讓這種發(fā)展趨勢不加限制地繼續(xù)下去，規(guī)定從組織上、技術上采用相應措施。所以電磁兼容的研究和管理受到各國的重視，近年來獲得較快的發(fā)展。進入八十年代，電磁兼容已成為十分活躍的學科領域，許多國家（美、德、英、法、日等國）在電磁兼容標準與規(guī)范，分析預測、設計、測量及管理等方面均達成很高水平，有高精度的電磁干擾（EMI）和電磁敏感度（EMS）自動測量系統(tǒng)，可進行各種系統(tǒng)間的EMC實驗，研制出系統(tǒng)內和系統(tǒng)間的各種EMC計算機分析程序。在電磁干擾克制技術方面，理論和實際解決方法已很完善，研制出許多專用的新材料、新的器件，并形成了一類新的EMC產(chǎn)業(yè)。特別是一些國家還建立了對軍品和民品EMC檢查及管理的專門機構，不符合EMC標準規(guī)定的產(chǎn)品不能裝備或不能進入市場，這樣還達成了在國際貿易中建立技術壁壘的目的。3、電磁干擾對電子計算機等系統(tǒng)設施的危害計算機外界電磁干擾重要來源于射頻、工頻電源、靜電及雷電脈沖等四類。實驗證明，在距微機6m處開關電流為10A的交流感性負載，其接觸器觸頭電弧產(chǎn)生的干擾足以使計算機產(chǎn)生誤動作。工頻電源電壓的大幅度波動或電流沖擊有也許通過電源線進入計算機系統(tǒng)，使計算機出現(xiàn)運營錯誤或故障，甚至破壞計算機的某些部件。某些電器設備產(chǎn)生的尖峰干擾脈沖、工業(yè)火花等也可通過供電線路進入計算機。雷電脈沖通過電網(wǎng)供電電源進入計算機導致干擾，可以使計算機或部件損壞。由于20世紀80年代以來的電子設備發(fā)生了主線變化，集成電路取代了晶體管，這就使電子設備的抗損毀能力大大下降，僅為晶體管設備的千分之一，為電子管設備的百萬分之一?？梢哉f，微電子技術水平越高，電子設備的抗損毀能力就越差。4、EMC技術在軍事領域的發(fā)展現(xiàn)狀戰(zhàn)爭自身是刺激技術的發(fā)展的重要因素，先進的技術一方面會應用于國防和軍事。這樣各國軍工行業(yè)的EMC技術領先于其它行業(yè)。從軍用電子設備角度看，在戰(zhàn)爭模式發(fā)展到電子戰(zhàn)的今天，電子對抗、制電磁權的爭奪使得強化電子設備的電磁兼容性是保證在戰(zhàn)爭環(huán)境中人員、武器裝備、信息情報的安全、獲得戰(zhàn)爭勝利的關鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代軍用裝備中大量電子設備密集狹小的空間互相間的電磁干擾非常嚴重，導致失靈、癱瘓、事故、甚至由于不能同時兼容工作遭受襲擊的情況屢見不鮮。美國在電磁兼容方面已搞了五十年，在電磁兼容各個方面都處在領先位置。發(fā)射電磁干擾已作為特殊進攻方式應用于戰(zhàn)場。目前美國已擁有電磁干擾飛機和電磁炸彈等。特別值得提出的是，美國科研部門為保護通信網(wǎng)和某些軍事裝備不受強電磁（涉及高空核磁爆）影響，正在全力研究新的抗電磁干擾技術。為此，僅在1982年開始時，美國國防部就投入了200億美元，用以專門對付“電磁脈沖（EMP）的科學研究與設施開發(fā)。四、我國EMC技術的發(fā)展狀況我國的EMC測試及標準化工作始于六十年代，當時國內的一些院所建立了相對簡陋的實驗室，開展無線電干擾（騷擾）測試研究，同時參考前蘇聯(lián)和歐美國家標準制定我們國家自已的EMC標準和技術條件，自從1986年成立了全國無線電干擾標準化委員會后，我國才開始有組織有系統(tǒng)地相應CISPR/IEC開展國內EMC標準化工作。目前全國無線電干擾標準化委員會已成立了八個分技術委員會，其中七個分會與CISPR/A.B.C…F.G分會相相應，S分會是根據(jù)我國國情而成立的，它重要涉及無線電系統(tǒng)與非無線電系統(tǒng)之間的電磁兼容問題。目前我國已制定了六十多項EMC國家標準，其中基礎標準為GB4365-1995電磁兼容術語；GB/T6113-1995無線電干擾和抗擾度測量設備規(guī)范。近年來國家有關部門對電磁兼容十分重視，電磁兼容學術組織紛紛成立，在許多單位建立或改造了EMC實驗室，引進較先進的EMI、EMS自動測量系統(tǒng)和設備，在各地區(qū)及一些軍工系統(tǒng)建立了國家級EMC測量中心，已具有各種EMC測量和實驗的能力。五、抗干擾措施與電磁兼容性研究印制電路板(PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電氣連接，是目前電子器材用于各類電子設備和系統(tǒng)的重要裝配方式。鑒于PCB設計的好壞對抗干擾能力影響很大，因此，PCB的設計除必須遵守一般原則之外，還應符合抗干擾設計與電磁兼容性的規(guī)定。一．電路板設計的一般原則1．布局一方面應考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大，印制線條長，阻抗增長，抗噪聲能力下降，成本也增長；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在擬定PCB尺寸后，再擬定元件的位置，一般來說，應把模擬信號、高速數(shù)字電路、噪聲源(如繼電器、大電流開關等)這三部分合理分開，使互相間的信號耦合為最小。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的所有元器件進行布局。在擬定元件的位置時要遵守以下原則：按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，便于信號流通，并使信號盡也許保持一致的方向。以每個功能電路的核心元件為中心進行布局。元器件應均勻、整齊緊湊地排列，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應尺也許使元器件平行排列，以利于裝焊及批量生產(chǎn)且美觀。位于電路板邊沿的元器件，離電路板邊沿一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3，其尺寸大于200x150mm時，應考慮電路板所受的機械強度。盡也許縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數(shù)和互相間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能互相挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。某些元器件或導線之間也許有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。重量超過15g的元器件應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發(fā)熱元件。對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構規(guī)定。若是機內調節(jié)，應放在印制板上便于調節(jié)的地方；若是機外調節(jié)，其位置要與調節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應。應留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。2、布線布線的原則如下：輸入、輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行，最佳加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合。導線的最小寬度重要由導線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定，當銅箔厚度為0.05mm、寬度為1～15mm時，通過2A的電流，溫度不會高于3℃。因此，導線寬度為1.5mm便可滿足規(guī)定。對于集成電路特別是數(shù)字電路，通常選寬度為0.02～0.3mm的導線，當然，只要允許，還是盡也許用寬線，特別是電源線和地線。導線的最小間距重要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路特別是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5～8mm。印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最佳用柵格狀，這樣有助于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。二電路板及電路抗干擾措施印制電路板的抗干擾設計與具體電路有著密切的關系，以下從四個方面討論PCB抗干擾設計的措施。1、電源線設計根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。2、地線設計印刷電路板上，電源線和地線最重要?？朔姶鸥蓴_，最重要的手段就是接地。對于雙面板，地線布置特別講究，通過采用單點接地法，電源和地是從電源的兩端接到印刷線路板上來的，電源一個接點，地一個接點。印刷線路板上，要有多個返回地線，并都會聚到回電源的那個接點上，就是所謂單點接地。所謂模擬地、數(shù)字地、大功率器件地開分，是指布線分開，而最后都匯集到這個接地點上來。與印刷線路板以外的信號相連時，通常采用屏蔽電纜。對于高頻和數(shù)字信號，屏蔽電纜兩端都接地。低頻模擬信號用的屏蔽電纜，一端接地為好。如能將接地和屏蔽對的結合起來使用，可解決大部分干擾問題。電子設備中地線結構大體有系統(tǒng)地、機殼地(屏蔽地)、數(shù)字地(邏輯地)和模擬地等。地線設計的原則是：數(shù)字地與模擬地分開。若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應使它們盡量分開，分別與電源端地線相連，并盡也許加大線性電路的接地面積。低頻電路的地應盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。高頻電路宜采用多點串聯(lián)接地，地線應短而粗，高頻元件周邊盡量用柵格狀大面積地箔。接地線應盡量加粗。若接地線很細，則接地電位隨電流的變化而變化，致使電子設備的定期信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此應將接地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有也許，接地線寬度應在2～3mm以上。對的選擇單點接地與多點接地。在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而應采用一點接地。當信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應盡量減少地線阻抗，應采用就近多點接地。當工作頻率在1～10MHz時，假如采用一點接地，其地線長度不應超過波長的1/20，否則應采用多點接地法。將接地線構成閉環(huán)路。設計只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其因素在于：印制電路板上的很多集成電路元件，特別碰到耗電多的元件時，因受接地線粗細的限制，會在地結上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地構成環(huán)路，則會縮小電位差值，提高電子設備的抗噪聲能力。3、合理設立退耦電容性能好的高頻去耦電容可以去除高到1GHZ的高頻成份。瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好。去耦電容有兩個作用：一方面旁路除掉該器件的高頻噪聲。數(shù)字電路中典型的去耦電容為0.1uF，有5nH分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦作用，對40MHz以上的噪聲幾乎不起作用。1uF、10uF電容，并行共振頻率在20MHz以上，去除高頻率噪聲的效果要好一些。在電源進入印刷板的地方并一個1uF或10uF的去高頻電容往往是有利的，即使是用電池供電的系統(tǒng)也需要這種電容。每10片左右的集成電路要加一片充放電電容，或稱為蓄放電容，電容大小可選10uF。最佳不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結構在高頻時表現(xiàn)為電感，最佳使用膽電容或聚碳酸酯電容。去耦電容值的選取并不嚴格，可按C=1/f計算，即10MHz取0.1uF。對微控制器構成的系統(tǒng)，取0.1～0.01uF之間都可以。退耦電容的一般配置原則是：電源輸入端跨接10～100uF的電解電容器。如有也許，接100uF以上的更好。原則上每個集成電路芯片都應布置一個0.01uF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4～8個芯片都應布置一個1～10uF的鉭電容。對于抗噪聲能力弱、關斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應在芯片的電源線和地線之間直接接入退耦電容。電容引線不能太長，特別是高頻旁路電容不能有引線。4、特殊器件的解決在印制板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時，操作它們時均會產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來吸取放電電流。一般R取1～2KΩ，C取2.2～47uF。CMOS的輸入阻抗很高，易受感應，因此在使用時對不用端要接地或接正電源。選用外時鐘頻率低的微控制器可以有效減少噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。為減小信號傳輸中的畸變，信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應大于所用器件的標稱延遲時間。注意印刷線板與元器件的高頻特性。在高頻情況下，印刷線路板上的引線、過孔、電阻、電容、接插件的分布電感與電容等不可忽略。電阻對高頻信號產(chǎn)生的反射，會對引線的分布電容起作用，當引線長度大于噪聲頻率相應波長的1/20時，就產(chǎn)生天線效應，噪聲通過引線向外發(fā)射。六、電磁兼容學科發(fā)展趨勢1、現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，使輻射源的增長率達成每年５－８％，特別是在城市，人為的電磁輻射密度增長系數(shù)達成每年７－１４％。因此，城市中電磁能量密度每５－１０年增長１倍。在此后25年內，社會生產(chǎn)所引起的電磁干擾能量密度將增長３０倍，５０年內可增長700--1000倍，21世紀電磁環(huán)境惡化形勢已成定局。因此，如何使電子設備能正常工作將變得越來越困難，并對釋放的干擾控制得越來越嚴格。2、在軍事方面，美俄等國正在研制中的第三代核武器之一就是核電磁脈沖彈。一般的核武器有三大效應：沖擊波、熱輻射（光輻射）和放射性污染。事實上核武器尚有第四效應——電磁脈沖（ElectromagneticPulse簡稱EMP），普通核武器以電磁脈沖形式釋放的能量僅占核彈總釋放量的3/1010--3/105，而核電磁脈沖彈則可將此值提高到40%。核爆炸瞬間，彈體釋放出大量γ射線、χ射線和高能中子。由于這些射線能量很大，使周邊空氣分子電離，產(chǎn)生大量帶電粒子，這些粒子的運動形成電流，激勵電磁場，使爆心周邊產(chǎn)生一個很強的瞬時電磁場，它以波的形式以光速向外傳播。電場強度可達50—100KV/m；頻譜很寬，作用范圍大，能在電子設備的導體中感應出很大的瞬時電壓和電流，使電子設備、電路和元器件受到不同限度的干擾和破壞。EMP可使敵方指揮、控制、通訊和情報、監(jiān)視、偵察（Command、Control、Communication、Computer＆Intelligence、Surveillance、Reconnaissance簡寫為C4ISR）系統(tǒng)遭到毀滅性打擊，并導致系統(tǒng)癱瘓、電力網(wǎng)斷路、金屬管線及地下電纜通訊網(wǎng)等受到影響而陷入無電源、無通訊、無計算機的三無世界。它的后果是破壞電子設備而不傷害人（這與中子彈的效果恰好相反），這就是把核武器常規(guī)化了。這個新的發(fā)展，直接促成現(xiàn)在研究核電磁脈沖的熱潮。3、電子信息系統(tǒng)的TEMPEST技術發(fā)展信息系統(tǒng)的TEMPEST技術是電磁兼容領域發(fā)展起來的一個新的研究方向。其具體內容是針對信息設備的電磁干擾與信息泄漏問題，從信息接受和防護兩個方面展開一系列研究和開發(fā)工作，涉及信息接受，破譯水平、防泄漏能力與技術、相關規(guī)范標準及管理手段等。由于計算機系統(tǒng)是各種信息解決設備中最為關鍵和重要的組成部分，因而也使得運用信息設備的電磁泄漏來獲取信息情報更為及時、準確、廣泛、連續(xù)，并且安全、可靠、隱蔽。正是這樣，TEMPEST防護研究一般都是針對計算機系統(tǒng)及其外設配置而開展的，也涉及接受系統(tǒng)，電傳機、數(shù)字電話等。信息解決設備的電磁輻射有兩方面影響：a、對電磁環(huán)境構成污染b、對信息安全與信息保密構成嚴重威脅海灣戰(zhàn)爭中，美國通過其間諜衛(wèi)星的TEMPEST接受系統(tǒng)截獲伊拉克及海灣地區(qū)的政治、軍事、經(jīng)濟情報，其相稱多的部分就是運用對方電子設備自身泄漏的電磁波獲取的。分析表白，數(shù)字電路組成的信息解決設備由于輻射頻