电磁兼容设计方法-车辆电磁兼容基础

要解决电磁兼容问题，必须从电磁兼容的三个基本要素出发，即骚扰源、耦合途径及敏感设备。对应三要素可以提出解决电磁兼容问题的三大理论方法：抑制骚扰源产生的电磁干扰、切断耦合途径和提高敏感设备的抗干扰能力。针对电磁兼容问题，可采取前述的三大理论方法，运用技术和组织两方面措施进行电磁兼容设计。所谓技术措施，就是从分析电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备着手，采取有效的技术手段，抑制骚扰源、消除或减弱骚扰的耦合、降低敏感设备对骚扰的响应或增加电磁敏感性电平；为了对人为骚扰进行限制，并验证所采用的技术措施的有效性，还必须采取组织措施，制订和遵循一套完整的标准和规范，进行合理的频谱分配，控制与管理频谱的使用，依据频率、工作时间、天线方向等规定工作方式，分析电磁环境并选择布置地域，进行电磁兼容性管理等。

电磁兼容措施一定要在设计中考虑。考虑得越早，问题越简单，解决问题所需要的成本越低。保证汽车的电磁兼容性有下述三种方法。

（1）测试修改法 在设计过程中几乎不考虑电磁兼容性，样车完成后，在对样车进行测试的过程中发现问题，然后进行修改，再测试，再修改，直到样机满足要求。可以想象得出来，这种方法的设计盲目性极强，在最后阶段往往要花费大量的时间来测试修改（调试）样车，最终的解决方案一般不是最佳的。

这种方法的缺点是在汽车电气设计的最后阶段解决电磁兼容问题，不仅困难大，而且成本很高。这种方法适合比较简单的设备。

（2）系统设计法 在汽车电子器件的设计过程中仔细预测各种可能发生的电磁兼容问题（可用电磁兼容预测软件进行辅助分析），并应从设计的一开始就采取各种措施。由于在设计阶段采取电磁兼容措施，因此可以采取电路与结构相结合的技术措施。采取这种方法通常能在正式产品完成之前解决90%的电磁兼容问题。电磁兼容系统设计的基本方法是指标分配和功能分块设计，也就是首先要根据有关的标准（国际、国家、企业、特殊标准等）把整体电磁兼容指标逐级分配到各功能块上，细化成系统级的、设备级的、电路级的和元器件级的指标，然后按照要实现的功能和电磁兼容指标进行电磁兼容设计。例如，按电路或设备要实现的功能，按骚扰源的类型，按骚扰传播的渠道等进行细化。(www.xing528.com)

该方法的优点是成功率高，节省开发时间，使设计达到最优化（产品成本低）。缺点是对设计人员电磁兼容设计的水平要求高，有时需要专门的电磁兼容技术支持，增加设计成本。该方法适宜于较复杂的设备。

（3）分层与综合设计法 在电磁兼容设计中有许多应用课题要解决，如电磁波的散射、透射、衍射、传输、孔缝耦合，各种骚扰源的机理和特性，各种骚扰参数的计算和测试，各种结构的屏蔽效果，以及各种防护方法、测试方法、选用标准等。

在进行电磁兼容设计时，可根据所采取的防护措施分层依次进行设计，即采用分层与综合设计法。第一层为有源器件的选择和印制电路板设计，第二层为接地设计，第三层为屏蔽设计，第四层为滤波设计，第五层为瞬态骚扰抑制，并且在每一层进行接地、屏蔽和滤波的综合设计和软件抗骚扰。

分层与综合设计法是一项系统工程，治本为主，标本兼治。在方案初期设计阶段就整体规划，预先进行评估和预测分析，有针对性的采取主动措施。因此采用分层与综合设计时可使成本低，时间短，成功率高，而且可以达到效果最优化。即使电磁兼容设计表面看来很复杂，不知从何下手，但只要采用分层与综合设计法，许多问题就会迎刃而解了，因此分层与综合设计法被越来越广泛地应用于需要电磁兼容设计的场合。