前言
电磁兼容试验是产品可靠性的重要试验。电磁兼容试验有不同的标准，不同的行业、不同的国家都有不同的规定，电磁兼容试验的主要依据是国标、军标，取决于行业的所应用的领域。本文主要针对陆军国军标的7项试验做介绍，试验中发生的问题解决方案和基础知识的总结。EMC涉及到领域非常多，如pcb设计、结构设计、滤波器设计、屏蔽等，针对试验中的不同问题要灵活解决。
GJB 151B试验项目及整改技术
| 试验项目 | 试验内容 | 技术整改手段 |
|---|---|---|
| CE102 10K-10MHz电源线传导发射 | 测量EUT（被测设备）的电源线（正负分别测试）对外10KHz-10MHz范围内的对外传导干扰。（其实就是把电源线当成信号线，看线上的信号频谱） | EUT的电源入口需要加电源滤波器，应包含共模电容、差模电容、共模电感、差模电感。具体见后文。从目前经验来看，滤波器必加否则很难通过。目前各滤波器厂家的电源滤波器主要针对此项。 |
| CS101 25Hz-125KHz电源线传导敏感度 | 在EUT的电源正线上串入一个扫频的正弦波，幅度参见pdf，频率25hz-125khz扫频，全过程设备应能正常工作 | 对于直流供电的设备，加扰后的电源电压相当于是直流上叠加一个正弦波。如果EUT电源能够容忍，则无需整改。如果不能通过，则需要采用二极管整流+大电容的方法把波动消除后再进入电源。试验中发现到高频后仍然过不了，因此由串接了一个RC低通滤波器，整改电路参见 CS101整改。由于信号的低端频率很低，所以一般电源滤波器无法抵抗CS101。 |
| CS114 4kHz-400MHz电缆束注入敏感度 | 对EUT所有互联线缆（信号线和电源线）注入扫频的正弦干扰。这里的注入是指用卡钳试探头采用非接触的办法对电缆加信号。 | 对于高速信号电缆，抵抗此项的主要方法是屏蔽。低速电缆则也可以考虑在端口上加滤波电路。电源线，151B要求是不允许屏蔽的，不过此项干扰幅度比较小，电源线一般都不怕。 |
| CS115 电缆束注入脉冲传导敏感度 | 类似CS114，注入信号变成脉宽30ns左右的脉冲，重复频率30Hz，幅度参见pdf。 | 同上。 |
| CS116 电缆和电源线阻尼正弦瞬态传导敏感度 | 类似CS114 115，注入信号变成衰减振荡的正弦脉冲（包含0.01M-100MHz的若干个频点依次测试），而且幅度比CS114和115都要大。 | 同上。由于此项信号最强，所需的屏蔽措施也要最好（参见后文）。 |
| RE102 10KHz-18GHz电场辐射发射 | 测量EUT在规定频段上的辐射频谱，不应超过规定的包线。 | 抑制电磁辐射的主要手段无非是屏蔽和接地。整机屏蔽是比较容易想到实施的，而接地比较容易忽略。一定要保证整机外壳良好接地。同时，实践证明，电缆线是RE的重灾区，一定要对电缆做好处理：1.做好电缆屏蔽； 2.在电缆上夹磁环。 |
| RS103 10KHz-40GHz电场辐射敏感度 | 对EUT进行电场辐射照射，设备应能正常工作。 | 同上，能抑制RS的手段，一定也能抑制RE。只不过RE发射不加措施的话肯定过不了，而RS有可能设备本身比较皮实完全不需要采取措施。 |
电磁兼容应对措施汇总
电源滤波器
电源滤波器的主要目的是：
- 抑制设备通过电源线的对外发射；
- 抑制电源线上注入信号对设备的干扰。
这里一般假设采用直流隔离电源，即电源正负线都与GND隔开的。电源滤波器应当是一个正负对称的多级低通滤波器，包含共模电感，差模电感，共模电容，差模电容。
共模电感用来抑制共模信号，差模电感则抑制差模信号。选用电感需要注意额定电流和饱和电流。共模电容跨接在电源线和机壳地之间用来吸收共模信号，差模电容跨接在电源线之间，用来吸收差模信号。电容和电感应该交替衔接，从两个方向上都能形成足够的共模和差模滤波。为了有效过滤高频噪声，滤波电容应当选择小容量的陶瓷电容。
同时，由于电感的存在，会导致设备内开关电源无法吸到瞬时大电流，因此在进入最终电源模块之前，一般还需要再加一个大电容（1000uF等级），否则会发生设备无法启动。外购的电源滤波器，一般没有这个大电容。
电源整流
直流电源加二极管整流的目的是应付CS101，同时也有电源防反接的作用。下文CS101整改。
机壳屏蔽
机壳屏蔽是应付RE和RS测试的基本手段。对于风冷机壳，散热孔的辐射泄露是需要核算的。对于一个单孔，辐射的泄露程度与壁厚、孔径和波长都有关系，在孔径不变的情况下，壁越厚（管道越长）泄露越少。所谓的波导，就是壁很厚的孔。在机壳较薄又不方便加波导的情况下，应给机箱开一系列大小不一的孔，以便将整个泄露能量分散到全频域而不是单一频点。
- 在做EMC试验时，屏蔽机壳一定要良好接地，最好是机壳底部直接接触金属桌面。
电缆屏蔽
电缆屏蔽是比较容易被忽视的项目。
- 发屏蔽层与航插外壳应当全包围式连接。一般情况下，航插外壳是金属的，而且与机箱外壳有良好的包围式接触，而电缆屏蔽层应当360度完好的连接到航插外壳，而不是用一根单线接触（俗称鼠尾）。
- 电缆两端都应该良好接地。经常是EUT设备端接了，而另一端悬空，这是不允许的。
- 屏蔽层的形态和厚度。屏蔽层一般有薄膜和织网两种。薄膜由于厚度不够，对大信号不足以形成足够的衰减，但是没有漏洞不会有衍射，所以适合屏蔽高频小型号。织网比较灵活，但是有洞，对高频效果略差。从实际经验看来，足够厚度的铜织网、甚至双重织网，是保险的选择。
磁环
磁环夹住电缆后，相当于增加了一个共模电感，因此对RE和RS都可能会有好处。但是CS系列试验，由于注入探头的校准强度是以电流为基准的，所以依靠磁环来提高阻抗有可能会产生副作用（没有证实过）。
CS101整改
针对项目中CS101 25Hz-125KHz电源线传导敏感度出现的问题，做了如下的整改：
注意：
- 0.1R电阻的功率，对于2A电流，大概是0.4W；需要一个大功率电阻。
- 二极管的功率，大概有1W。
- 最后一个电容，目前用了两个4700uF，也可以用10000uF，视电装方案而定。
参考文献
- GJB 151B-103手册；
- EMC(电磁兼容)设计与测试案例分析。
