EMC电磁屏蔽：静电、磁场EMC易倍与天线耦合

　　不管什么电子产品，EMC始终是其需要面对的问题，EMC全拼是Electromagnetic Compatibility即电磁兼容性，EMC分为EMS（electromagnetic susceptibility）电磁抗扰度和EMI（ Electromagnetic interference）电磁干扰两部分，一个是评估产品自身稳定性的，另一个是评估产品对外噪声水平的，都是产品质量的重要指标，本文以手机为例，介绍EMC、静电浪涌的基本原理以及常见解决措施，有助于指导工程师PCB layout以及解决实际EMC问题。

　　万事万物皆有干扰，有干扰才有抗干扰，解决EMC问题就有3大方向，围绕这三大方向，可以幻化出非常多的解决措施，太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦千变万化。这3大方向分别是干扰源EMC易倍、干扰传播路径、干扰受体。

　　如果受害方阻抗大，那么产生的干扰也会变大，这就是高阻抗电路更容易接收噪声的原因之一。

　　有爱必有恨，有电容就有电感，二者是对偶器件，磁场耦合就是基于感性的耦合，也叫感性耦合，电压小电流大，当导线流过电流时，会产生磁场，磁场会通过互感作用于受害线路，进而产生干扰，这就是磁场耦合。

　　对于偶极子而言，长度为1/2波长时更容易发生无线MHz信号而言，被发射到空中后的速度为光速3*10^8 m/s，波长就是400mm，波长的一半就是200mm，所以如果天线mm就有助于减小干扰；

　　我们在走线时也要避免出现单独线头，这种线头可能成为发射或接收天线. 环形天线

　　很多基于法拉第电磁感应定律的磁场检测设备，就是使用探查线圈来拾取磁场。环形天线既可以发射电波又可以接收电波，降低发射环形天线的面积emc易倍，是降低干扰的有效方法之一。我们PCB layout时也要缩短走线长度，避免形成发射或接收的环形天线. 近场与远场

　　但不管是偶极子天线还是环形天线，在远场范围内，电、磁场随距离衰减速度一致，此时的波阻抗为377Ω，这是重要的参数，后面会用到。

　　屏蔽效果可以用SE = R + A近似表示，R表示反射损耗，A表示衰减损耗。

　　反射损耗R是利用阻抗不匹配，将噪声反射，来抑制干扰，和阻抗非常相关，记不记得前文的377Ω？一会就会用到。

　　前文提到过远场波阻抗是377Ω，而铜板等屏蔽材料是高电导率材料，其阻抗非常非常小，10MHZ时，铜的固有阻抗大约只有1mΩ，相差了30万倍，铁的阻抗也非常小，远场波阻抗与屏蔽材料阻抗差距巨大，产生反射，因此单看反射系数EMC易倍，就可以达到100dB的衰减效果。

　　从下图可以解读出，相同频率时，铁比铜趋肤深度更小，即由于铁的磁导率高，衰减损耗更大，衰减损耗引起的抗干扰效果更好。

　　从上图还可以解读出，频率越高，趋肤深度就越小，因此高频时即使用非常薄的金属材料就可以实现良好的屏蔽效果EMC易倍。

　　如果频率很低，那么趋肤深度就很大，抑制低频干扰需要非常厚的屏蔽材料，此时使用高磁导率的铁等材料屏蔽效果更好。高频干扰屏蔽电场，选用较薄材料；EMC易倍EMC易倍