1 引言

如今人們使用的電子設(shè)備數(shù)量龐大，而這些設(shè)備的體積卻在不斷縮小，這使得電磁干擾 (EMI) 成為電路設(shè)計人員面臨的一大難題。用于通信、計算和自動化的電路需要近距離工作 [1]。產(chǎn)品還必須符合政府的電磁兼容性 (EMC) 規(guī)定。幾乎每個國家/地區(qū)都對在其境內(nèi)銷售的電子產(chǎn)品的 EMC 做出了規(guī)定。在美國，聯(lián)邦通信委員會 (FCC) 監(jiān)管所有商業(yè)（非軍事）電磁輻射源 [2]，并在美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (ANSI) 的標(biāo)準(zhǔn) C63.4 [3] 等標(biāo)準(zhǔn)中定義了輻射和傳導(dǎo) EMI 測試程序。歐盟 (EU) 國家對電子設(shè)備的電磁輻射和抗擾度都有規(guī)定；電磁兼容性指令 [4] 基本上規(guī)定，設(shè)備必須符合統(tǒng)一的 EMC 標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行相應(yīng)的測試和標(biāo)記。

與各類設(shè)備相關(guān)的 EMC 標(biāo)準(zhǔn)有很多。例如，國際電工委員會 (IEC) 61000 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋大多數(shù)商用產(chǎn)品的抗擾度要求，而國際無線電干擾特別委員會 (CISPR) 32 標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定傳導(dǎo)和輻射發(fā)射的限制 [5]。 表 1 列出了相關(guān)產(chǎn)品領(lǐng)域的 CISPR、歐洲規(guī)范和 FCC 標(biāo)準(zhǔn)。美國和歐盟以外的許多其他國家/地區(qū)要么規(guī)定要符合 FCC 或歐盟的 EMC 要求，要么有它們自己的要求。美國和歐洲以外國家/地區(qū)的法規(guī)通常與 FCC 或歐盟的要求類似 [6]。

在考慮特定類型的設(shè)備（例如智能電表）時，對低 EMI 的需求變得更加明顯。智能電表是未來能源分配的重要組成部分。它們向電力公司和終端用戶提供實時用電數(shù)據(jù)，幫助人們監(jiān)測能源使用情況，并且無需上門抄表。大多數(shù)智能電表通過無線通信 [7] 連接，如無線 M-Bus 或 ZigBee，或者連接到蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)（GSM、LTE cat NB1 - NB2、2G/3G/5G）。如圖 1 所示，智能電表包含一個射頻 (RF) 發(fā)射器電路，通常與電能計量電路板位于同一外殼內(nèi)。必須盡可能減少計量電路的輻射發(fā)射，以免干擾射頻通信，射頻通信的工作頻率為 800MHz、900MHz、1,800MHz、2,100MHz 或 2,700MHz 等。計量電路還需要具有抗電磁易感性（能夠承受無線通信產(chǎn)生電磁能量），以避免因射頻噪聲注入靈敏的能量計量前端而產(chǎn)生的計費(fèi)誤差。

本文解釋了 EMI（特別是輻射發(fā)射）的來源，并介紹了一些盡可能減少模擬信號鏈的 EMI 的技術(shù)，包括詳細(xì)的布局示例和測量結(jié)果。