在電源電路設計中，想要抑制電磁干擾(EMI)其實并非是件容易解決的事，其實這也是制約著中國電子產品出口的重要原因之一。本文小編就將針對電磁干擾(EMI)的來源以及相應的屏蔽方法作一講解。

電磁兼容性(EMC)從專業角度講就是指“一種器件、設備或系統的性能，它可以使其在自身環境下正常工作并且同時不會對此環境中任何其他設備產生強烈電磁干擾 (IEEE C63.12-1987)。”對于無線收發設備來說，采用非連續頻譜可部分實現EMC性能，但是很多有關的例子也表明EMC并不總是能夠做到。例如在筆記本電腦和測試設備之間、打印機和臺式電腦之間以及蜂窩電話和醫療儀器之間等都具有高頻干擾，而工程師們通常會把這種干擾稱為電磁干擾，也就是EMI。

EMC問題來源

所有電器和電子設備工作時都會有間歇或連續性電壓電流變化，有時變化速率還相當快，這樣會導致在不同頻率內或一個頻帶間產生電磁能量，而相應的電路則會將這種能量發射到周圍的環境中。

EMI有兩條途徑離開或進入一個電路：輻射和傳導。信號輻射是通過外殼的縫、槽、開孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導則通過耦合到電源、信號和控制線上離開外殼，在開放的空間中自由輻射，從而產生干擾。很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來實現，大多數時候從源頭處降低干擾、通過屏蔽和過濾或接地將干擾產生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等這些簡單原則來幫助實現EMI屏蔽。

金屬屏蔽效率

可用屏蔽效率(SE)對屏蔽罩的適用性進行評估，其單位是分貝，計算公式為：

SEdB=A+R+B

其中A：吸收損耗(dB)； R：反射損耗(dB) ；B：校正因子(dB)(適用于薄屏蔽罩內存在多個反射的情況)。

一個簡單的屏蔽罩會使所產生的電磁場強度降至最初的十分之一，即SE等于20dB，而有些場合可能會要求將場強降至為最初的十萬分之一，即SE要等于100dB。

吸收損耗是指電磁波穿過屏蔽罩時能量損耗的數量，吸收損耗計算式為：

AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t

其中 f：頻率(MHz)； μ：銅的導磁率； σ：銅的導電率 ；t：屏蔽罩厚度。

反射損耗(近場)的大小取決于電磁波產生源的性質以及與波源的距離。對于桿狀或直線形發射天線而言，離波源越近波阻越高，然后隨著與波源距離的增加而下降，但平面波阻則無變化(恒為377)；相反，如果波源是一個小型線圈，則此時將以磁場為主，離波源越近波阻越低。波阻隨著與波源距離的增加而增加，但當距離超過波長的六分之一時，波阻不再變化，恒定在377處。反射損耗隨波阻與屏蔽阻抗的比率變化，因此它不僅取決于波的類型，而且取決于屏蔽罩與波源之間的距離。這種情況適用于小型帶屏蔽的設備。

近場反射損耗可按下式計算：

R(電)dB=321.8-(20×lg r)-(30×lg f)-[10×lg(μ/σ)]

R(磁)dB=14.6+(20×lg r)+(10×lg f)+[10×lg(μ/σ)]

其中 r：波源與屏蔽之間的距離。

SE算式最后一項是校正因子B，其計算公式為：

B=20lg[-exp(-2t/σ)]

此式僅適用于近磁場環境并且吸收損耗小于10dB的情況。由于屏蔽物吸收效率不高，其內部的再反射會使穿過屏蔽層另一面的能量增加，所以校正因子是個負數，表示屏蔽效率的下降情況。

只有如金屬和鐵之類導磁率高的材料才能在極低頻率下達到較高屏蔽效率。這些材料的導磁率會隨著頻率增加而降低，另外如果初始磁場較強也會使導磁率降低，還有就是采用機械方法將屏蔽罩作成規定形狀同樣會降低導磁率。綜上所述，選擇用于屏蔽的高導磁性材料非常復雜，通常要向EMI屏蔽材料供應商以及有關咨詢機構尋求解決方案。

在高頻電場下，采用薄層金屬作為外殼或內襯材料可達到良好的屏蔽效果，但條件是屏蔽必須連續，并將敏感部分完全遮蓋住，沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠)。然而在實際中要制造一個無接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的，由于屏蔽罩要分成多個部分進行制作，因此就會有縫隙需要接合，另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線。

設計屏蔽罩的困難在于制造過程中不可避免會產生孔隙，而且設備運行過程中還會需要用到這些孔隙。制造、面板連線、通風口、外部監測窗口以及面板安裝組件等都需要在屏蔽罩上打孔，從而大大降低了屏蔽性能。盡管溝槽和縫隙不可避免，但在屏蔽設計中對與電路工作頻率波長有關的溝槽長度作仔細考慮是很有好處的。

任一頻率電磁波的波長為：波長(λ)=光速(C)/頻率(Hz)

當縫隙長度為波長(截止頻率)的一半時，RF波開始以 20dB/10倍頻(1/10截止頻率)或6dB/8倍頻(1/2截止頻率)的速率衰減。通常RF發射頻率越高衰減越嚴重，因為它的波長越短。當涉及到最高頻率時，必須要考慮可能會出現的任何諧波，不過實際上只需考慮一次及二次諧波即可。

一旦知道了屏蔽罩內RF輻射的頻率及強度，就可計算出屏蔽罩的最大允許縫隙和溝槽。例如如果需要對1GHz(波長為300mm)的輻射衰減26dB，則150mm的縫隙將會開始產生衰減，因此當存在小于 150mm的縫隙時，1GHz輻射就會被衰減。所以對1GHz頻率來講，若需要衰減20dB，則縫隙應小于15 mm(150mm的1/10)，需要衰減26dB時，縫隙應小于7.5 mm(15mm的1/2以上)，需要衰減32dB時，縫隙應小于3.75 mm(7.5mm的1/2以上)。

可采用合適的導電襯墊使縫隙大小限定在規定尺寸內，從而實現這種衰減效果。