1．電磁兼容三要素

產生電磁兼容或者說電磁干擾問題，必須同時具備三個條件：

1）干擾源：產生干擾的電路或者是設備

2）敏感源：產品中受這種干擾影響的關鍵電路或者是設備

3）耦合路徑：能夠將干擾源產生的干擾能量傳遞到敏感源的回路路徑。

以上三個條件是電磁兼容問題的三要素，只要將這三個要素中的一個消除掉，那么電磁干擾問題就不會存在了。電磁兼容設計就是通過研究每個要素的關鍵特點，找出消除每個要素的技術方法，再在工程實踐中進行具體的實踐實施。

產生電磁干擾的條件：

1）變化的電壓或者電流即電路中存在du／dt，di／dt。

2）電路中的傳導導體，輻射天線

當電壓或電流發生快速變化時，就會產生電磁輻射現象，導致電磁干擾。因此，電磁干擾的問題主要原因之一就是脈沖電路的應用問題，比如數字電路，變頻器電路，開關電源電路等等。只要在這種電壓或電流突然變化的環境中，都要考慮電磁干擾問題。

數字脈沖電路：隨著產品的物聯及智能化發展，這種電路將無所不在。可參考《物聯產品電磁兼容分析與設計》；

工作在開關狀態的開關電源，比如AC／DC變換器、DC／DC變換器、電機及馬達控制系統。可參考《開關電源電磁兼容分析與設計》；

感性負載的接通和關斷等等。

2．電路中的天線

電子產品及電氣設備工作時會產生相關聯的電磁輻射，這種輻射并不是設備為了完成預定的功能而必須發射出來的，而伴隨著的輻射問題是一種干擾源，所有的電子設備都必須盡量消除這種輻射問題，而不能對無線電通信產生干擾。為了消除這種輻射干擾，這時就需要了解電磁波輻射的條件。

電磁波輻射有兩個必要條件：驅動源和等效天線，也就是天線和流過天線的交變電流。在實際的產品及電子設備中存在著許多寄生天線，這就是電子產品及電氣設備在工作中產生伴隨著的電磁輻射的原因。避免產生寄生天線，也是進行電磁兼容設計的目的。分析和解決電磁兼容問題的一個主要方面是發現和消除一些寄生的天線結構。如果不能消除這種寄生的天線結構，就要避免交變的電流進入天線，降低他們的輻射效率。在實際應用中主要是有下面的天線結構：

典型的天線結構示意圖

注意：單極子天線是只有一根金屬導體，另一根金屬導體是由大地或附近的其它金屬物體充當，它是偶極子天線的一種變形。單極子天線的輻射效率要低一些，其輻射特性與偶極子天線的原理都是相同的。

電流環天線即環路天線在電路中隨處可見，因為任何一個電路回路都可以構成一個環路輻射天線。控制電流回路面積是減小電流環路輻射的有效方法。這在進行電路板設計和連接線電纜設計時應該重點關注。

注意：之所以存在天線，實際上是兩個導體之間存在電壓。單極子天線是導體和大地之間存在電壓。只要消除或減小兩個導體之間的電壓，或者是減小導體與大地之間的電壓，就能夠減小輻射。比如屏蔽結構設計和金屬體的搭接設計就是基于這個理論。

電流環路通常是由電路的工作回路形成的，很容易識別。單偶極子天線對于我們大多電子設計工程師來說就不那么容易被發現了，這也是電磁兼容設計中的最難的地方。因為驅動這種天線的電壓并不是電路中的工作電壓，他需要研究電路中的共模干擾／共模電流的路徑。也因此電磁兼容問題也并不是什么玄學問題，而實際上電磁兼容問題是以研究寄生參數為重點的共模電流／共模干擾的學科；因此他所包含的內容比較廣泛。他全面覆蓋電磁兼容元器件、硬件原理圖和PCB設計、產品的電氣結構／金屬結構和連接線電纜等等。也就是說單偶極子天線驅動這種天線是一些無意產生的電壓。

注意：結構縫隙天線也屬于單偶極子天線。電子產品及設備中常見的單偶極子天線有：電路板上的地線、電路板上的外部連接線電纜，比如機箱上的外拖電纜、I／O連接線電纜和電源線等等、數字地與模擬地分開的PCB電路板、線路板與機殼連接的導線、金屬機箱上的孔縫、電路板上懸空的尺寸較長的導體、沒有接地的散熱片等等。這些天線需要重點關注。

在進行電磁兼容設計時，要盡量消除這些結構或者是控制他們的輻射。外界電磁場會在金屬部件上感應出電流，當系統的地線設計不合理時，電路的地線因為外界電磁場會在金屬部件上感應出電流，當系統的地線設計不合理時，電路的地線電流也會流過金屬結構體，電流流過阻抗較大的部位，比如金屬結構部件之間的孔縫或搭接點位置時會產生電壓。因此金屬結構部件也很容易成為單偶極子天線。

以上這些，相信阿杜老師就說明了產品及電路中的天線，這對研究產品電磁兼容問題及產品的可靠性設計是非常有幫助的。

在前面的文章－【電磁干擾及電磁兼容問題中的干擾能量是如何傳遞的】有進行詳細的分析和說明，可供參考。

同時這也是典型四種耦合的判斷和分析方法。詳細內容還可參考《開關電源電磁兼容分析與設計》書中的具體內容。其書中的視頻內容或許將會給廣大讀者帶來非常大的幫助。