1、引言

隨著電子系統(tǒng)的日益精密、復(fù)雜及多功能化，電子干擾問題日趨嚴(yán)重，它可使系統(tǒng)的性能發(fā)生變化、減弱，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)完全失靈。特別是EMI／RFI（電磁干擾／射頻干擾）問題，已成為近幾年電子產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)。為此，不少國家的專業(yè)委員會(huì)相繼制定了法規(guī)，對(duì)電子產(chǎn)品的電磁波不泄露、抗干擾能力提出了嚴(yán)格規(guī)定，并強(qiáng)制執(zhí)行。

美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）于1983年頒布了20780文件，對(duì)計(jì)算機(jī)類器件的EMI進(jìn)行限制；德國有關(guān)部門頒布了限制EMI的VDE規(guī)范，在放射和輻射方面的約束比FCC規(guī)范更嚴(yán)格；歐洲共同體又在VDE規(guī)范中增加了RF抗擾性、靜電泄放和電源線抗擾性等指標(biāo)。FCC、VDE規(guī)范將電子設(shè)備分為A（工業(yè)類設(shè)備）和B（消費(fèi)類設(shè)備）兩類，具體限制如表1所示。

此外，還有一系列適用于電子EMI／RFI防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)文件：MIL－STD－461、MIL－STD－462、MIL－STD－463、MIL－STD－826、MIL－E－6051、MIL－I－6181、MIL－I－11748、MIL－I－26600、MSFC－SPEC279等，所有這些法規(guī)性文件對(duì)電子系統(tǒng)的干擾防護(hù)起到了重大的作用。本文詳細(xì)討論了電子線路及系統(tǒng)中EMI／RFI的特征及其抑制措施。

2、EMI／RFI特性分析

電子系統(tǒng)的干擾主要有電磁干擾（EMI）、射頻干擾（RFI）和電磁脈沖（EMP）三種，根據(jù)其來源可分為外界和內(nèi)部?jī)煞N，每個(gè)電子電氣設(shè)備均可看作干擾源，這種干擾源不勝枚舉。EMI是在電子設(shè)備中產(chǎn)生的不需要的響應(yīng)；RFI則從屬于EMI；EMP是一種瞬態(tài)現(xiàn)象，它可由系統(tǒng)內(nèi)部原因（電壓沖擊、電源中斷、電感負(fù)載轉(zhuǎn)換等）或外部原因（閃電、核爆炸等）引起，能耦合到任何導(dǎo)線上，如電源線和電話線等，而與這些導(dǎo)線相連的電子系統(tǒng)將受到瞬時(shí)嚴(yán)重干擾或使系統(tǒng)內(nèi)的電子電路受到永久性損壞。圖1給出了常見EMI／RFI的干擾源及其頻率范圍。

圖1、常見干擾源及頻率范圍

2.1、干擾途徑

任何干擾問題可分解為干擾源、干擾接收器和干擾的耦合途徑三個(gè)方面，即所謂的干擾三要素。如表2所示。

干擾信號(hào)是通過傳導(dǎo)（電路或系統(tǒng)的內(nèi)部連接，干擾源和接收器由導(dǎo)體連接）、輻射（寄生電感和寄生電容，干擾源和接收器相距大于數(shù)個(gè)波長(zhǎng)）和感應(yīng)（電容效應(yīng)與電感效應(yīng)，干擾源和接收器相距小于數(shù)個(gè)波長(zhǎng)）到達(dá)接收器。如果干擾信號(hào)的頻率小于30 MHz，主要通過內(nèi)部連接耦合；如果大于30 MHz，其耦合途徑是電纜輻射和連接器泄露；如果大于300 MHz，其耦合途徑是插槽和母板輻射。許多情況下，干擾信號(hào)是一寬帶信號(hào)，其耦合方式包括上述所有情形。

2.2、EMI特性分析

在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)從三個(gè)方面來考慮電磁干擾問題：首先是電子系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)射干擾的程度；其次是電子系統(tǒng)在強(qiáng)度為1～10 V／m、距離為3米的電磁場(chǎng)中的抗擾特性；第三是電子系統(tǒng)內(nèi)部的干擾問題。

利用干擾三要素分析與EMI相關(guān)的問題需要用FAT—ID概念。FAT—ID是描述任何EMI問題固有特性的五個(gè)關(guān)鍵因素的縮寫，這五個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是頻率、幅度、時(shí)間、阻抗和距離。實(shí)際上，信號(hào)的時(shí)間響應(yīng)包含了干擾頻譜響應(yīng)的所有信息。在數(shù)字系統(tǒng)中，信號(hào)上升時(shí)間和脈沖重復(fù)率產(chǎn)生的頻譜分量可根據(jù)下式計(jì)算：

將FAT—ID應(yīng)用于電子系統(tǒng)時(shí)，EMI輻射便成為信號(hào)上升時(shí)間和脈沖重復(fù)率的二次函數(shù)。