EMC的理念:
电磁兼容性(EMC)定义为“设备和系统在其电磁环境中正常工作，而不会对环境中的任何事物造成无法忍受的电磁干扰的能力”。
EMC包含两层意思。一是设备能够抵抗接收到的干扰，正常工作(即EMS)；其次，设备发出的电磁干扰不能影响其他设备的正常工作(即EMI)。
生活中的EMC:
在飞机上使用手机等电子设备受到限制，是因为手机等可能对机载设备造成电磁干扰，导致机载设备性能下降或功能丧失，影响飞机飞行安全。
有时候乘客会偷偷用手机。为什么不会“导致机载设备性能下降或功能丧失”？这是因为飞机的“电磁兼容”设计具有较高的安全裕度。
随着电子电气设备应用的日益密集，电磁兼容性在工业制造领域引起了设备制造商的广泛关注，民用飞机电磁兼容性设计验证有着严格的适航要求。电磁兼容设计是基于一个重要的现象:电子电气设备在正常工作时，不仅向外部空间发射电磁能量，而且容易受到外部电磁能量的干扰。
现代民用飞机是一个与各种电子设备高度集成的精密系统。任何关键设备的正常运行都会受到影响，后果不堪设想。比如，飞机要想按照规划好的航线飞行，保证空域的畅通和绝对安全，就需要在飞行过程中与地面塔台时刻保持联系，这有赖于导航系统的准确定位，通信系统能够快速清晰地收发信息。
如果电磁兼容工作不到位，同时工作的其他设备发出的电磁能量可能超过一般设备的耐受极限，通过电缆传导或空间耦合进入通信、导航等系统，可能降低系统的工作性能，或者损坏电路，使系统完全失效。
电磁干扰(EMI)作为一种可传输的能量，从发射源产生，最终通过耦合路径到达受影响的设备。以上三者是电磁兼容的三要素。民机设计师通过“三要素”开展电磁兼容工作。比如在设计前期，通过优化“发射源”设计，降低无意泄漏的电磁能量；在系统安装集成阶段，通过增加敏感器件之间的隔离距离来“切断”耦合路径；在系统验证阶段，如果发现EMC问题，会给问题设备加屏蔽层。
飞机上限制使用手机的目的是减少“发射源”和外来电子设备对机载设备的电磁干扰，尤其是在航班起降阶段。为了不影响导航等机载设备的正常使用，尽量少用手机。
当然也出现过手机干扰飞机飞行的情况。国内一家航空公司的机长描述，他曾遇到过手机干扰飞机飞行的情况。当时飞机下降找跑道的时候，竟然找到了相反的方向。“太危险了。还好，什么都没发生。”
2.EMC设计
1.电磁兼容性设计的内容:
EMC设计可分为:
信号设计，电路设计，屏蔽，接地，滤波，合理布局。
其中，与结构有很大关系的有:
屏蔽、接地和合理布局
注:不代表其他措施与结构设计无关，结构设计还需要合理布局等其他措施的配合。
2.EMC设计的基本目的:
产品内部电路互不干扰，实现预期功能。
产品产生的电磁干扰强度低于特定限值。
该产品对外界电磁干扰有一定的抵抗力。
3.产品开发各阶段的EMC设计成本:
在产品设计初期，解决EMC问题的方法有很多，成本会更少；在产品生产后期采取技术措施解决EMC会受到各种情况的制约。而且生产后期采用同样的技术措施，会大大增加产品成本，延长产品开发周期。
结构工程师必须掌握的EMC结构设计知识
▲产品开发各阶段的EMC设计成本
所以随着产品的发展，解决EMC的成本越来越高。因此，EMC设计越早越好。不要等到EMC测试出了问题，再急着找原因和解决方案。
4.传统EMC对策:
当产品实际测试时，EMC问题实际发生了，我们开始寻找EMC问题。使用的工具是频谱分析仪和近场探头。
此时可以采取的措施有:屏蔽、过滤。
传统电磁兼容对策的问题有:
需要考虑【板间和板内信号间】设备内的EMI问题，屏蔽/滤波手段不能用；
而屏蔽过滤会导致产品设计修改，增加产品成本，延长产品开发周期；
信号频率与干扰频率一致，不允许滤波；
频率提高了，还有布线、屏蔽体、机箱等。成为天线；
高频信号耦合到电缆并通过电缆传输；
在产品开发的最后阶段，解决EMC问题的唯一方法就是屏蔽和过滤。但是，屏蔽能解决所有的EMC问题吗？
屏蔽策略隐患:机箱和屏蔽材料变形损坏，导致电磁泄漏。
这种对策的结果是:有利于EMC，但会恶化内部干扰，影响设备的稳定性，增加抗干扰的要求。
5.电磁兼容对策的新思路；
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▲全面的EMC管理
电磁兼容对策的新思路是尽快进行全面的电磁兼容管理和电磁兼容设计:
EMC是一个系统工程:早考虑、低成本、多手段、高效率；它需要产品开发团队的合作，包括结构设计。
充分利用现有的EMC设计规范和设计指南(专家经验)。当然，在使用它们的时候，你需要思考:是不是所有的设计都能按照设计规则实现？所有的理论在所有的场合都是正确的吗？
使用合理的模拟技术，将问题消灭在萌芽状态。PCB设计仿真。电子电路仿真:Pspice，小夜曲。
精度和速度，实际问题实际解决。使用测量技术和通用仪器进行对比试验。引入电磁场扫描技术进行电磁兼容预兼容测试。
6.电磁兼容性设计的过程:
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7.电磁兼容结构设计经验:
参与项目前期的结构设计，硬件工程师主导硬件系统的结构设计，而不是被动的接受现有的结构建模，然后想尽一切办法找出如何满足性能、EMC等方面的要求。在现有建模的基础上，在结构设计中发挥主导作用；
尽快设计出3D图纸，组织各界人士反复讨论，权衡利弊。就EMC而言，需要用3D图纸发现和填充问题，这样的交互要进行多次，直到得到满意的结果。
屏蔽结构的使用，哪些板需要屏蔽，哪些板不能屏蔽，对于未屏蔽的板，应该采取哪些针对EMC的防范措施，PCB本身可能作为EMC的屏蔽体；
线材处理，包括内部模块互连线(暴露在屏蔽壳外)和外部接口线，是否在母板、连接板或输出板处预留了滤波措施等。
3.屏蔽3。EMC结构设计
1.什么是屏蔽:
屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一。屏蔽是两个空间区域之间的金属隔离，以控制电场、磁场和电磁波从一个区域到另一个区域的感应和辐射。具体来说，屏蔽体是用来包围元器件、电路、组件、电缆或整个系统的干扰源，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽罩封闭接收电路、设备或系统，以防止它们受到外部电磁场的影响。
2.屏蔽设计的基本原则:
屏蔽结构简单，尽量减少不必要的孔洞，尽量不增加额外的缝隙；
影响孔屏蔽效能的结构因素主要有:孔的最大尺寸、孔的深度、孔的间距和孔的数量，其中孔的最大尺寸和孔的深度影响最大。需要注意的是，屏蔽效能只与孔的最大尺寸有关，而与孔的面积没有直接关系。所以在设计中，尽量开圆孔，其次是方孔，尽量避免长腰孔。通风孔应尽可能为圆形孔，并按阵列排列。屏蔽和散热有矛盾的时候，尽量多打洞；此外，狭缝或细长的通风孔可以沿磁场方向分布，有利于降低屏蔽体在磁场方向的磁阻；
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两部分结合在一起，结合面的缝隙是影响结构部分屏蔽效能的主要因素。如果不安装屏蔽材料，影响缝隙屏蔽效能的结构因素主要有:缝隙的最大尺寸、缝隙的深度等。如果在缝隙中安装屏蔽材料，缝隙的屏蔽效能也与屏蔽材料本身的特性有关。在实际设计中，间隙的最大尺寸与紧固点的距离、零件的刚度、结合面的精度等因素有关。
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足够重视电缆的处理措施，这往往比屏蔽本身更重要；
足够细心，EMC设计一定要注意每一个小环节，稍有不慎就可能功亏一篑；
屏蔽体的电连续性是影响结构件屏蔽效能的最重要因素。相对而言，材料本身的屏蔽性能可以忽略不计(低频磁场除外)。
双层磁屏蔽结构可用于屏蔽强磁场。为了屏蔽外界的强磁场，屏蔽体的外层应采用不易磁饱和的材料，如硅钢。内部可以由容易达到饱和的高磁导率材料制成，例如坡莫合金。反之，如果要屏蔽内部强磁场，就要把材料排列顺序反过来。安装内外屏蔽时，注意它们之间的磁绝缘。当没有接地要求时，可以用绝缘材料做支撑。如果需要接地，可以使用非铁磁材料(如铜和铝)作为支撑。但为了屏蔽身体，防止电场感应，一般需要接地。
提高磁场屏蔽效能的主要措施是:选择高导磁率的材料(如坡莫合金)，增加屏蔽体的壁厚；以上两种都是为了降低屏蔽的磁阻；
被屏蔽的物体不应该靠近屏蔽体布置，以最小化穿过被屏蔽物体的磁通量。
3.机箱屏蔽(或屏蔽盒):
前面都把电磁屏蔽看成是一个全封闭的屏蔽，也就是说，它是电连续的，均匀的，没有孔隙。但实际上，这种屏蔽体是不存在的。现实中机箱是有缝隙的，电气上是不连续的，导致其屏蔽效能降低。
以下是机箱(或屏蔽盒)设计的一些基本做法:
(1)结构材料
1)适用于底板和底盘的材料大多是良导体，如铜、铝等，可以屏蔽电场。主要的屏蔽机制是反射而不是吸收。
2)铁磁材料，如高磁导率合金和铁，应用来屏蔽磁场。主要的屏蔽机制是吸收而不是反射。
3)在强电磁场的环境下，要求材料能屏蔽电场和磁场，所以要求结构完整的铁磁材料。屏蔽效率直接受到材料厚度、搭接质量和接地方法的影响。
4)对于塑料外壳，在其内壁喷涂屏蔽层，或使用导电塑料。该结构的电气不连续性必须最小化，以便控制通过底板和外壳进出的泄漏辐射。提高间隙屏蔽效率的结构措施包括增加间隙深度、减小间隙长度、在连接面上加导电垫、在连接处涂导电涂料、缩短螺钉间距等。
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(2)对于塑料外壳的表面处理方法
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2)可靠性
要求涂层在使用过程中屏蔽能力基本不降低，附着力良好。如果涂层脱落，不仅会影响屏蔽性能，如果掉入仪器中还会造成短路事故。可靠性评估是根据相关标准，在冷热循环、高温和低温实验后，测试涂层的导电性和附着力。
3)脆性
根据相关标准，要求涂层在冲击试验后不剥落。
(3)差距
底板与外壳之间的每一条接缝和不连续处应尽可能重叠，以防止电磁能量的泄漏和辐射，并尽可能采用焊接。如果条件限制，可以采用点焊、小间距铆接、螺钉固定；
不加导电垫片时，螺杆间距一般应小于最高工作频率波长的1%，至少不大于1/20波长；
用螺丝搭接或铆接时，应先在接缝中间进行，然后逐渐向两端延伸，防止金属表面弯曲；
保证紧固方式有足够的压力，在有变形应力、冲击和振动时保持面接触。需要动触头时，使用指形压缩弹簧(而不是网状垫片)，并注意保持弹性指形弹簧的压力；
在接缝不平或活动面板的地方必须使用导电垫或指簧材料；
选择由高导电性、弹性好的坚硬材料制成的衬垫。选择垫片时，考虑接头处使用的频率，确保与垫片相匹配的金属表面没有不导电的保护层；
当导电橡胶垫片用于铝金属表面时，应注意电化学腐蚀。填充纯银的橡胶或线性垫片会发生最严重的电化学腐蚀。涂有银填料的导电胶是盐雾环境中铝-金属配合面的最佳衬垫材料。
4.常见屏蔽材料
1.导电布
导电布是以纤维布(常用的聚酯纤维布)为基材。经过预处理后，再电镀上金属镀层，使其具有金属特性，成为导电纤维布。可分为:镀镍导电布、镀金导电布、镀碳导电布、铝箔纤维复合布。外观上有平纹和网格的区别。
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2.导电泡沫或泡沫。
由导电泡沫垫(CF)制成的薄板。方形酒吧。和用于计算机接口的I/O屏蔽垫圈。有半(椭圆)圆、腰圆、长方形、正方形、C形等。c形常用于需要大量压缩的柜门、插箱门等屏蔽场合。
3.指形弹簧(指形杆)
特殊合金铍青铜制成的指形簧片，可以解决其他垫片在剪切方向无法受力的问题，弹性好，变形范围大，在低频段和高频段都有优越的屏蔽性能。指形簧片有指形、C形等截面，适合滑动接触。常用于屏蔽箱、插件、机柜、钣金面板。指形簧片安装结构差容易损坏，接触面少；它应该安装在凹面或内法兰上，以减少机械损坏的可能性。
4.导电橡胶
导电橡胶是通过在硅橡胶中均匀分布细小的导电颗粒制成的。既保持了橡胶原有的水汽密封性能和弹性，又具有较高的导电性。导电橡胶有圆形、D形、环形等。可用于室外机柜的密封，既能防水又能屏蔽。导电橡胶的缺点:几乎没有插入损耗，射频性能差。
5.分配现场成型弹性体
导电胶是在硅树脂中加入镀铜镀银颗粒精制而成，具有优异的导电性和粘接强度，采用点胶法直接成型在外壳上。
6.屏蔽板水平屏蔽
7.金属编织网:
铍铜丝、蒙乃尔合金丝或不锈钢丝编织成管状条带，看起来像屏蔽电缆的屏蔽层。但它的编织方式与电缆屏蔽层不同，电缆屏蔽层是多根线编织而成，而这种屏蔽垫片是一根线编织而成。打个形象的比喻，就像毛衣的袖子。为了增强金属网的弹性，有时在网管中加入橡胶芯。
8.屏蔽通风板:
通风口是电磁干扰的主要泄漏部位之一。过去，在底盘板上开孔或添加金属网的常规方法未能达到预期的水平。蜂窝屏蔽通风板的出现解决了这个问题。屏蔽板主要用于电子设备必要的通风口，可以兼顾EMI屏蔽和良好通风的双重功能。它有不同的材料、涂层和形状，包括优质低碳钢、不锈钢、黄铜、铝合金等。根据军用和民用的不同场合和环境。
北京右手工业设计-右手产品设计-致力于为客户提供从工业设计、产品设计、产品结构设计、产品外观设计、医疗产品设计、医疗产品结构设计、机器人结构设计、空间设计，从产品原型定义、概念设计、结构设计到供应链整合、品牌建设的全面解决方案。
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9.其他屏蔽材料:
导电胶、导电玻璃、导电塑料、磁环等。
10.屏蔽材料的选择原则
选择屏蔽材料时应考虑四个因素:屏蔽效能要求、环境密封要求、安装结构要求和成本要求等。:
导电垫圈和簧片是优选的。一般用导电垫片和簧片来屏蔽缝隙，可以实现正压安装和插入式安装。在特殊情况下，如压铸件和型材，当导电垫片和簧片不能满足要求时，应考虑其他类型的屏蔽材料。虽然间隙屏蔽效能与实际安装密切相关，但建议在屏蔽效能高达30 dB/1 GHz的场合使用导电布垫，在屏蔽效能高于30 dB/1 GHz的场合或活动位置(如柜门、拉手条)使用簧片。
使用受限螺旋管垫圈。除了手柄条和屏蔽柜，避免使用螺旋管垫圈。
导电橡胶仅限于压铸件或需要一定环境密封要求的产品，或需要宽带屏蔽的产品。导电橡胶需要开槽安装，变形范围小，只能用来屏蔽压铸件与型材之间的缝隙。最高应用频率范围可达40GHz以上，屏蔽效能可达110dB水平。
导电布一般用于应急或其他特殊场合，如现场解决问题或EMC问题定位测试。不应使用批量产品，这种方法可靠性差。
穿孔金属板多用于通风散热。当屏蔽效率要求高于30 dB/1 GHz，或屏蔽与散热矛盾不可调和时，应采用波导通风板。
导电玻璃主要用于显示或观察窗口。使用时要注意导电玻璃和结构屏蔽的重叠处理。不同类型的导电玻璃屏蔽效能不同，应根据系统屏蔽效能的要求选择合适的屏蔽玻璃。一般镀膜玻璃的屏蔽效能较低，而金属丝网的屏蔽效能较高(可达60dB)。
导电涂料适用于非金属屏蔽的设计。当系统屏蔽效率较高时(20dB以上)，应结合其他技术手段达到屏蔽目的。
8)不同的屏蔽材料对环境的适应性不同。一般来说，以橡胶、海绵为内芯的屏蔽材料对环境的要求较高，主要用于机房环境，而纯金属屏蔽材料对环境的适应性更好，可以用于更多的环境；
9)屏蔽材料有寿命，一般要求屏蔽材料在5-10年内仍能保持良好的屏蔽性能；
10)屏蔽材料的安装方式首选直接接触的形式，如夹紧、开安装槽等。，接着是PSA胶带粘合；
应注意屏蔽材料与基材的相容性，防止电化学腐蚀。
12)产品可以是多种屏蔽材料的组合。
