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无论什么电子产品，EMC它总是需要面对的问题，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）电磁干扰有两个部分，一个是评价产品本身的稳定性，另一个是评价产品的外部噪声水平，这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和常见解决方案有助于指导工程师PCB layout解决实际问题EMC问题。
一切都有干扰，干扰有抗干扰，解决EMC问题有三个方向。围绕这三个方向，有很多解决很多解决办法。太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦千变万化。这三个方向是干扰源、干扰传播路径和干扰受体。
世界上没有无缘无故的爱，也没有无缘无故的恨，让我们从干扰源开始。
根据干扰传播路径，有空间和传导两种干扰，不同的路径有不同的干扰源。
让我们先谈谈空间干扰。下图是空间干扰三类的示意图，即静电耦合、电磁耦合和无线电波的电磁耦合。干扰源产生的噪声影响接收电路，导致系统异常。
静电耦合对电场敏感，一般电压大，电流小。其简化模型如下干扰方和受害方通过电容耦合，干扰方产生的电场通过电容耦合（pF等级)作用于受害者，然后在受害者产生噪声，即静电干扰。
如果受害者阻抗大，干扰会变大，这也是高阻抗电路更容易接收噪声的原因之一。
那么缓解静电耦合引起的干扰有哪些方法呢？
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增加间距。
减少耦合电容，减少干扰。
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缩短耦合长度。
减少两行平行部分的长度相当于减少并联电容，从而减少耦合电容引起的干扰。
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静电屏蔽。
如下图所示，金属接地屏蔽，阻断干扰方和受害方。
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降低干扰源电压。
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过滤干扰源端。
2. 磁场耦合
有爱就有恨，有电容就有电感。两者都是对偶设备。电磁耦合是基于感性耦合，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，即磁场耦合。
那么缓解电磁耦合引起的干扰手段有哪些呢？
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增加间距。
通过减少互感系数来减少干扰。
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缩短耦合长度，垂直交叉布线。
减少两行平行部分的长度相当于减少互感。
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电磁屏蔽。
磁场可以通过金属板涡流阻断，如果金属板用于回流，则不能接地。
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降低干扰源电流。
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在干扰源源端滤波。
3. 电磁耦合与天线
静电耦合和磁场耦合对距离非常敏感，属于近距离干扰。增加距离可以大大降低干扰，但无线电波的干扰是远距离干扰，对距离不太敏感。
天线可以产生无线电波，天线可分为偶极子天线和环形天线。如下图所示，这些天线不仅可以发射信号，还可以接收信号（拾取噪音）。因此，作为发射天线，应尽量避免天线干扰；对于受害者，尽量避免内部设计中无用的天线，导致拾取无线电波干扰。
偶极子天线对电压敏感，环形天线对电流敏感。
4. 偶极子天线
对于偶极子，当长度为1/2波长时，更容易发生无线电波，如750MHz在信号方面，发射到空中的速度为光速3*10^8 m/s，波长就是400mm，波长的一半是2000mm，因此，如果天线长度小于2000mm有助于减少干扰；
λ=C/f，λ:波长；C:速度；f:频率
加入天线前LC可抑制高频谐波降低滤波器EMI，阻抗匹配也可以实现最佳发射功率。
当我们走线时，我们也应该避免单独的线头，这可能是发射或接收天线。
5. 环形天线
许多基于法拉第电磁感应定律的磁场检测设备使用检测线圈来拾取磁场。环形天线是减少干扰的有效方法之一，它不仅可以发射电波，还可以接收电波。PCB layout还应缩短接线长度，避免形成发射或接收的环形天线。
5. 近场与远场
近场和远场是指导我们优化的一个非常重要的概念EMC它起着重要的作用。
近场和远场的分界线是d=λ/2π，λ是波长，当天线距离小于d时是近场，大于d时是远场。
图片来自村田官网
偶极子近场电场更强，电场随距离衰减更快。
磁场在环形天线的近场范围内更强，磁场随距离衰减更快。
然而，无论是偶极子天线还是环形天线，电磁场在远场范围内随距离衰减速度一致，波阻抗为377Ω，这是一个重要的参数，参数。
6. 空间传导噪声抑制
以上介绍了静电耦合和电磁耦合的噪声抑制方法，这里就不赘述了。这部分介绍了屏蔽材料对电波干扰的抑制，也称为电磁屏蔽。
屏蔽效果可以用SE = R A近似表示，R表示反射损失，A表示衰减损失。
反射损耗R是利用阻抗不匹配来反射噪声来抑制干扰，这与阻抗非常相关。记得上面的377吗？Ω？会用一会儿。
衰减损失是利用高频皮肤效应衰减电磁波，与屏蔽材料和频率有关。
377Ω，铜板等屏蔽材料是高电导率材料，其阻抗非常非常小，10MHZ当时铜的固有阻抗只有1左右mΩ，相差30万倍，铁的阻抗也很小。远场波阻抗与屏蔽材料的阻抗差距巨大，产生反射。因此，单看反射系数就可以达到100dB衰减效果。
若使用导电性较高的材料，反射损耗较大，屏蔽效果较好。
如下图所示，使用较厚的材料，衰减损失更大，屏蔽效果更好。
图片来自村田官网
皮肤深度是评价皮肤效应强度的参数。对于相同尺寸的不同材料，皮肤深度较小的材料对干扰衰减，抑制干扰的效果越好。
铁的电导率低于铜，但磁导率高于铜。
从下图可以看出，在相同频率下，铁的深度小于铜，即由于铁的高磁导率、更大的衰减损失和更好的抗干扰效果。
从上图也可以解释，频率越高，皮肤深度越小，所以在高频时使用非常薄的金属材料可以达到良好的屏蔽效果。
但是！
如果频率很低，趋肤深度较大，抑制低频干扰需要非常厚的屏蔽材料，此时使用高磁导率铁等材料屏蔽效果较好。
高频干扰屏蔽电场，选用较薄材料；
这就是低频干扰屏蔽磁场是胶厚材料的使用。
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