1 、引言

　　對電子、電氣工程師而言，在研究開發新產品的過程中，僅按照理想情況進行目標功能和一般性能設計是不夠的。這是因為各種電子、電氣設備（或含有電子、電氣部分的設備）都將實際工作在電磁環境之中，它必然受到外界的電磁騷擾，同時它本身又作為騷擾源去騷擾別的設備。電磁兼容設計就是針對電磁干擾來進行的，它與可靠性一樣，要保證設備或系統在存在電磁干擾的情況下可靠地工作，就必須對它進行電磁兼容設計。

　　電磁兼容設計也是電磁兼容標準規范和認證制度對產品的要求。電磁兼容性檢測認證合格報告證書，是電子、電氣產品進入市場必備的一份通行證。一權威機構的統計分析報告指出，未進行電磁兼容設計的電子、電氣產品，其電磁兼容性能指標滿足有關標準要求的可能性僅為25% 左右。

　　電磁兼容設計的理論基礎是電磁場理論、電路理論和信號分析等。應用中的電磁兼容設計包括接地技術、濾波和吸收技術、屏蔽和隔離技術以及結構設計等。電磁兼容設計的基本方法有問題解決法、規范法和系統法。電磁兼容設計的內容包括電磁環境分析、頻率選用、電磁兼容性指標和電磁兼容設計技術應用等。

　　2 、電磁兼容的設計要點

　　形成電磁干擾必然具備三個基本要素，即①電磁騷擾源，②耦合途徑或傳播通道，③敏感設備。電磁兼容設計的出發點就是這三個基本要素。

　　1 ）抑制電磁騷擾源的設計要點

　　盡量去掉對設備（或系統）工作用處不大的潛在電磁騷擾源，減少騷擾源的個數；恰當選擇元器件和線路的工作模式，盡量使設備工作在特性曲線的線性區域，以使諧波成分降低；對有用的電磁發射或信號輸出也要進行功率限制和頻帶控制；合理選擇電磁波發射天線的類型和高度，不盲目追求覆蓋面積和信號強度；合理選擇電磁脈沖形狀，不盲目追求上升時間和幅度；控制產生電弧放電和電火花，宜選用工作電平低的或有觸點保護的開關或繼電器，宜選用加工精密的直流電機；應用良好的接地技術來抑制接地干擾、地環路干擾并抑制高頻噪聲。

　　2 ）抑制干擾耦合的設計要點

　　把攜帶電磁噪聲的元件和導線與連接敏感元件（或電磁騷擾特性測量端口、界面）隔離；縮短干擾耦合路徑的長度，應使導線盡量短，必要時使用屏蔽線或加屏蔽套；注意布線和結構件的天線效應，對通過電場耦合的輻射，盡量減少電路的阻抗，而對通過磁場耦合的輻射，則盡量增加電路的阻抗；應用屏蔽等技術隔離或減少輻射途徑的電磁騷擾；應用濾波器、脈沖吸收器、隔離變壓器和光電耦合器等濾除或減少傳導途徑的電磁騷擾。

　　3 ）敏感設備的設計要點

　　對于騷擾源的各種電磁防護措施，一般也同樣適用于敏感設備，可以采用濾波、脈沖吸收、內部屏蔽、隔離技術、內部去耦電路及線路和結構的合理布局等來抑制電磁干擾。此外，在設計中盡量少用低電平器件，不盲目選擇高速器件，去掉那些不十分需要的敏感部件，適當控制輸入靈敏度，等等。

　　3 、電磁兼容設計的應用技術之一──屏蔽技術

　　通過分析波阻抗和能量密度，可知電偶極子在近場（r377Ω），近場的能量主要為電場分量，可忽略磁場分量；磁偶極子在近場的波阻抗為低阻抗（λ/2π）的波阻抗相等（均為377 Ω），此時電場和磁場分量相等。這就是說兩類源在近場的差別較大，因此可根據其波阻抗和能量性質，將上述兩種源稱為高阻抗電場源和低阻抗磁場源。注意，上述近場和遠場的條件即r 的大小，是與頻率f 有關的。所以又可以說，在較低的頻率范圍內，干擾一般發生在近場。高阻抗電場源的近場主要為電場分量，低阻抗磁場源的近場主要為磁場分量。當頻率增高時，干擾趨于遠場，此時電場和磁場分量均不可忽略。對應于三種情況的屏蔽分別稱為：電（場）屏蔽、磁（場）屏蔽和電磁（場）屏蔽。靜電屏蔽和恒定磁場的屏蔽分別是電屏蔽和磁屏蔽的特例。

　　屏蔽是利用導電或導磁材料將電磁能量限制在一定空間范圍內的抑制輻射干擾的一種有效措施。目前，屏蔽材料種類很多，形態各異。在各種屏蔽材料中，涂料以其方便、輕量、不占空間以及與基材一體化等眾多優勢成為其中的佼佼者，被廣泛應用于各類電子產品、裝置、系統的電磁輻射防護。象日本海爾茲化學株式會社生產的波魯斯PLS-200 、PLS-A50 等系列屏蔽涂料，在世界各國都得到了廣泛應用。

　　屏蔽的有效性采用屏蔽效能（簡稱屏效）來進行度量，定義為屏蔽前后空間某點的場強之比，用公式表示即為：SE=20lg （Ei/Et ）。對于電路而言，屏效可用屏蔽前后電路某點上的功率、電流和電壓之比來定義，也可以利用由外界耦合到某個關鍵器件上的干擾與器件所產生的噪聲之比來定義。屏效可用分貝（dB）或奈比（Nep ）來計量，dB與Nep 的換算關系為：1dB=0.115Nep. 如前面提到的屏蔽涂料波魯斯，根據我國權威部門的檢測結果顯示，其PLS-200 系列的屏蔽效能在30MHz —1.2GHz范圍內高達53—77dB.

　　電子時代的到來，使屏蔽材料領域的競爭已進入白熱化。電磁波屏蔽涂料作為材料科學的分支，其應用的廣泛性及與其電子信息產業的緊密相關性將使之成為崛起的新興產業。材料是技術進步的基礎，新材料技術是現代技術革命的基礎，是人類進步的重要里程碑，如鋼鐵材料的開發利用帶動了第一次產業革命，硅半導體材料的發明推動了電子、計算機、信息技術的產業發展，屏蔽涂料（如波魯斯PLS-200 、PLS-A50 ）的誕生必將帶動下一次產業革命。