产品的EMI发射控制包括传导发射和辐射发射两种，前者主要是指沿着电源线的干扰发射，后者是指电磁波的辐射发射。

解决传导发射的主要方法是在电源线上安装电磁干扰EMI滤波器，EMI滤波器的详细设计可参考《物联产品电磁兼容分析与设计》的相关章节。

解决辐射发射的主要方法是使用屏蔽机箱、屏蔽电缆、电缆滤波，尽量降低线路PCB板的电磁辐射也是设计中不可缺少的部分。

电磁兼容设计是一项复杂的工作，由于影响干扰发射的因素较多，无论多么有经验的设计工程师也没有把握一次通过测试。因此，干扰发射问题的诊断是不可缺少的部分。

1．  干扰发射的要求与测量

1）对骚扰发射的限制

骚扰发射限制的目的是防止电子设备工作对其它电子设备产生不良的影响。从骚扰能量的发射途径上划分，分为传导性发射和辐射性的发射两类。传导性的发射是指骚扰能量沿着电源线传播，辐射性的发射是指骚扰能量以电磁波的形式发射。

传导性的发射按照产生发射的机理，分为谐波发射和射频发射两类。谐波发射是指交流电的谐波成分的发射，一般低于2MHz，如50Hz的40次谐波为2MHz，实际上，40次谐波的幅度已经很小了。

谐波电流对于配电系统十分有害，常见的危害现象包括变压器过热、跳闸、无功补偿装置损坏、电缆过热－特别是中性线电流过大导致的电缆过热、电能质量降低等。因此，商业设备对于谐波的限制越来越严格。谐波电流主要来自于整流电路。

射频发射是更高频的骚扰成分，这些骚扰成分主要来自开关电源、数字脉冲电路等电路。一般在10KHz以上，最高频率可以达到GHz。这部分发射就是通常称为的传导骚扰发射。

注意：尽管传导骚扰发射会达到很高的频率，但是大部分标准中的传导骚扰发射的测试往往仅做到30MHz。这并不是我们不关注30MHz以上的传导骚扰发射，而是因为更高频率的传导骚扰发射必然会导致较强的辐射骚扰发射，从而导致辐射发射的测试不能通过。辐射骚扰发射的限制对这种更高频率的传导发射起到了限制作用。这个概念很重要，是因为它提示在设计一个电子产品时，要充分考虑较高频率的传导发射，否则导体上传导电流会导致辐射发射测试超标。

另一方面，它也提示我们，当电子产品的辐射发射测试不通过时，需要关注电源线的传导发射，必要时采取有效的高频传导发射控制措施。

实际上，标准已经涉及到了传导发射与辐射发射之间的关系，在许多工业及消费类产品的电磁兼容标准中规定了电源线功率发射测试。这个测试的目的是检验电源线向空间辐射电磁功率的情况，实际上是对电源线的辐射进行了限制。但是这种试验比辐射试验容易多了，重复性也更好。

电子设备产生辐射骚扰发射的主要危害是对无线电通信设备产生干扰。通常辐射骚扰发射的限制范围是根据特定环境中的无线通信设备的工作频率确定的。

CISPR等商业标准的辐射骚扰从30MHz开始测量，也并不意味着在工业及消费品不关注30MHz以下的辐射骚扰发射，这个频段的辐射骚扰发射由于波长较长，很难通过设备本身辐射出来，需要借助一根较长的导体才能辐射，而电源线就承担了这个角色。我们对设备的传导骚扰发射进行了限制，这就保证了不会产生过强的电磁辐射。

注意：CISPR等商业标准的传导骚扰发射频率在30MHz以下，正好与辐射骚扰发射的限制频率范围衔接上。

2）谐波电流发射测试

3）射频传导骚扰发射的测量

4）电源线功率发射测量

其测试的实质可参考《物联产品电磁兼容分析与设计》的相关内容。

5）辐射骚扰发射的测量

辐射骚扰发射的测试必须在屏蔽的半无反射室中进行。所谓的半无反射室是指屏蔽室内除了地面以外，其它几个面都有吸波材料，使其不产生电磁波反射。屏蔽室的屏蔽效能必须满足对环境电磁干扰衰减的要求，使屏蔽室内的电磁环境比要测量的最小信号低6dB。半无反射室的另一个重要指标是其各墙面对电磁波的吸收能力。

辐射骚扰发射的基本设备是频谱分析仪或者EMI接收机，以及能覆盖整个频率范围的天线。常用的天线：如有源的杆天线用于测量30MHz以下的频段；双锤天线用于测量20～200MHz的频段；对数周期天线用于测量200～1000MHz的频段，喇叭天线用于测量1GHz以上的频段。

辐射骚扰测试的结果往往重复性较差，与受试设备的摆放状态有很大关系，特别是电缆的摆放方式对于辐射骚扰发射影响较大，因此，每次测试时要固定设备的电缆。有时，在不同实验室中也会有不同的测试结果。

辐射骚扰发射测试要求测量出受试设备的最大辐射发射值，这不仅仅包括要找出受试设备的最大辐射面。对于商用设备，还要调整接收天线的高度，用最大的测量数值作为实验结果。

辐射骚扰发射测量前，要测量背景噪声情况，避免由于背景噪声导致试验结果的错误。

测量背景噪声时，应该将受试设备连接好，处于没有通电的状态，测试此时的背景噪声，而不应该在试验室内什么都不放置的情况下测量，因为有时受试设备的电源线、连接线电缆等都会影响背景噪声的情况。

2．  干扰发射的设计控制

对于传导骚扰发射，详细读过《物联产品电磁兼容分析与设计》的工程师都知道只要按照正确的方法使用了电源线滤波器，问题就能够解决。

但是对于骚扰发射，实际上即使是再有经验的电子设计工程师也不能保证其所设计的产品一次通过测试。这里总结一些控制辐射发射的设计要点，只要在设计中注意了这些要点，就会大大提高所设计产品的一次通过辐射骚扰发射的概率。

解决电子产品及设备辐射骚扰发射的基本方法如下：

（1）良好的线路板设计。降低线路板的差模电磁辐射，降低地线上的共模电压噪声，这样可以减轻对屏蔽机箱和电缆共模电流抑制的要求。

（2）屏蔽机箱。大部分情况下都是必要的，除非电路十分简单，并且工作频率很低。

（3）屏蔽电缆。进行电缆的端口滤波，往往是必要的，即使端口有滤波，有时也需要适当的屏蔽。

（4）电缆端口滤波。条件允许时－不存在信号失真的问题尽量在端口进行滤波设计，进行了端口滤波后，可能不用屏蔽电缆就能够通过测试。另外，端口滤波对于通过其他电磁兼容测试也很有好处。

（5）良好的电源线滤波器。在实际应用中很多辐射发射超标的问题是由电源线引起的，电源线滤波器的高频滤波特性十分重要。

针对上面的内容，因此在产品的高可靠性设计（包含电磁兼容设计）要求下，我在进行总结时，其设计的内容主要是以下的内容：

1）产品中的电路原理图设计

2）产品中的电路PCB设计

3）产品的连接线缆的设计（包含接口设计）

4）产品金属结构的要求及考虑

如果能够掌握上面的几点与电磁兼容的相互关系对解决实际工作中的问题将事半功倍。2021．11．13电源网（亚洲）工程师技术高峰论坛在中国·深圳开幕，我将给大家带来《物联产品的关键设计及经典案例分享》的工作实践报告。希望和大家一起进行互动交流。