【導(dǎo)讀】作為剛?cè)胧諩MI/EMC領(lǐng)域的新手來(lái)說(shuō)，特別是在校沒(méi)有接觸過(guò)EMI/EMC的就更可能迷茫了。會(huì)感覺(jué)不知道從何處入手。這里電磁兼容領(lǐng)域的專家陶老師親授方法：學(xué)習(xí)EMI/EMC設(shè)計(jì)應(yīng)該從何處入手?
陶老師您好，我是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)的，現(xiàn)在做設(shè)計(jì)，要考慮EMI/EMC問(wèn)題，可在學(xué)校里沒(méi)學(xué)過(guò)相關(guān)內(nèi)容?。肯雴?wèn)陶老師，我要自學(xué)這些東西應(yīng)該從哪里著手？
答復(fù)：顧名思義，EMI就是關(guān)于如何解決電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)其它電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，而EMC就是如何防止電子設(shè)備被其它電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題，所以掌握電磁場(chǎng)理論和電路分析是解決EMI/EMC技術(shù)問(wèn)題的最基本方法。
這里的電磁場(chǎng)理論主要是指交變電磁場(chǎng)理論，恒定電磁場(chǎng)的概念在中學(xué)時(shí)代就已經(jīng)基本學(xué)完了，但交變電磁場(chǎng)理論屬于大學(xué)的課程。在恒定電磁場(chǎng)的概念中，電場(chǎng)（即靜電場(chǎng)）和磁場(chǎng)之間互相是獨(dú)立的，或只跟直流電路有聯(lián)系；而在交變電磁場(chǎng)理論中電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相不是獨(dú)立的，而是統(tǒng)一的，即有電場(chǎng)的地方一定有磁場(chǎng)，交變電磁場(chǎng)的基本理論就是麥克斯韋方程式。由于電磁場(chǎng)理論比較抽象，涉及數(shù)學(xué)方面的內(nèi)容也比較多，很多大學(xué)生在大學(xué)里讀書的時(shí)候?qū)λ疾桓信d趣，因此，想學(xué)電磁場(chǎng)理論或認(rèn)真學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)理論的人越來(lái)越少。不過(guò)在工作中結(jié)合實(shí)際問(wèn)題重新學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)理論，要比在大學(xué)里學(xué)習(xí)進(jìn)步更快。
電路分析也是解決EMI/EMC技術(shù)問(wèn)題的重要技術(shù)，從一定意義上來(lái)說(shuō)，電路分析也屬于電磁場(chǎng)理論的范疇。例如，當(dāng)電路的工作頻率高到一定的程度之后（如微波），對(duì)電路進(jìn)行分析就只能用電磁場(chǎng)理論了；再如：電路中的電流就是因?yàn)樵趯?dǎo)體內(nèi)部存在電場(chǎng)，使電子在電場(chǎng)的作用下做遷移運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，與電路中的電阻對(duì)應(yīng)的就是導(dǎo)體中電子的遷移率，因此，在一定程度上用電磁場(chǎng)理論對(duì)電路進(jìn)行分析，會(huì)更微觀一些。
這里所說(shuō)的電路分析，主要是指對(duì)電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，而不是一般電工技術(shù)中的對(duì)穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行分析。對(duì)電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的基本方法就是用一個(gè)或一組信號(hào)通過(guò)電路，然后對(duì)電路的響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行分析。例如用一個(gè)方波電壓輸入電路，然后對(duì)輸出電壓進(jìn)行分析；或用很多很多不同頻率的信號(hào)輸入電路，然后對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行分析。前一種分析方法稱為時(shí)域法，后一種方法稱為頻域法。用示波器看波形屬于時(shí)域法，它可以看出電路中不同節(jié)點(diǎn)處電壓或信號(hào)的幅度和相位；用頻譜儀測(cè)量信號(hào)屬于頻域法，它可以看出電路對(duì)不同頻率信號(hào)的響應(yīng)，即：不同頻率信號(hào)的幅度。實(shí)際上兩者是互相對(duì)應(yīng)的，因?yàn)橐粋€(gè)非正弦波，可以看成是很多變化速率和幅度不同波形的迭加，而速率不同，其對(duì)應(yīng)正弦波的頻率也不同。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的工程師，只需測(cè)量電壓波形的上升時(shí)間和下降時(shí)間，就很容易知道電路的帶寬。
如果你想成為一個(gè)優(yōu)秀的工程師，我建議你多學(xué)一點(diǎn)電路過(guò)渡方面的知識(shí)，對(duì)電路過(guò)渡過(guò)程的分析必須要涉及到解微分方程，解微分方程是數(shù)學(xué)物理方法中最基本的分析方法，對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行理論分析也要經(jīng)常用到解微分方程，如麥克斯韋方程。最后還要涉及到拉普拉斯變換和傅立葉變換理論，這兩個(gè)理論是分析各種信號(hào)（非正弦波）在電路中產(chǎn)生響應(yīng)（即過(guò)渡過(guò)程）的重要工具。例如，用一個(gè)單位脈沖信號(hào)對(duì)電路進(jìn)行沖擊，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析，這種方法就是拉普拉斯變換；而用無(wú)限多個(gè)不同頻率的正弦波一個(gè)一個(gè)地通過(guò)電路，其后對(duì)其結(jié)果一一進(jìn)行分析，這種方法就是傅立葉變換，這兩種方法是對(duì)線性電路進(jìn)行理論分析的最有效方法。如果你掌握的方法多了，解決問(wèn)題的能力就會(huì)相應(yīng)提高。
