原文来自微信官方账号：工程师看海。
无论什么电子产品，EMC永远是它需要面对的问题，而EMC就是电磁兼容，也就是电磁兼容。EMC分为两部分：电磁抗扰度(EMS)和电磁干扰(EMI)。一个是评价产品本身的稳定性，一个是评价产品的外部噪声水平，这两个都是产品质量的重要指标。以手机为例，介绍了电磁兼容和静电浪涌的基本原理和常用解决方案，有助于指导工程师进行PCB布局，解决实际的电磁兼容问题。
万物皆有干扰，有干扰才有反干扰。解决EMC问题有三个方向。围绕这三个方向，可以想出许多解决方案。太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦千变万化。这三个方向分别是干扰源、干扰传播路径和干扰接收方。
世界上没有无缘无故的爱和恨。先说干扰源。
根据干扰的传播路径，有空间干扰和传导干扰两种，不同的路径有不同的干扰源。
先说空间干扰。下图是三类空间干扰的示意图，分别是静电耦合、电磁耦合和无线电波的电磁耦合。干扰源产生的噪声通过这三条空间路径影响接收电路，进而引起系统异常。
1.静电耦合
静电耦合对电场比较敏感，一般电压大，电流小。其简化模型如下：干扰方产生的电场会通过电容(pF级)作用于受害方，然后在受害方产生噪声，这就是静电干扰。
如果受害者阻抗大，干扰也会增加，这也是高阻抗电路更容易接收到噪声的原因之一。
那么有什么措施可以减轻静电耦合带来的干扰呢？
增加间距。
通过降低耦合电容，可以降低干扰。
缩短联轴器长度。
减少两条走线平行部分的长度相当于减少并联电容，从而减少耦合电容引起的干扰。
静电屏蔽。
金属接地屏蔽屏蔽干扰方和受害方，如下图所示。
降低干扰源的电压。
在干扰源处过滤。
2.磁场耦合
有爱有恨，有电容有电感。它们是双重设备。电磁耦合基于电感耦合。电压小电流大时，导体流过电流会产生磁场，磁场通过互感作用在受伤的线路上，从而产生干扰。这就是磁场耦合。
那么有哪些手段可以缓解电磁耦合带来的干扰呢？
增加间距。
通过降低互感系数，可以减少干扰。
缩短耦合长度，垂直交叉电线。
减少两条走线平行部分的长度相当于减少互感。
电磁屏蔽。
金属板的涡流可以阻挡磁场，所以不接地，如果用金属板回流，就接地。
降低干扰电流。
在干扰源处过滤。
3.电磁耦合和天线
静电耦合和磁耦合对距离敏感，属于近程干扰。增加距离可以大大降低干扰，但是无线电波的干扰属于远程干扰，对距离不是很敏感。
天线可以产生无线电波。天线可以分为偶极天线和环形天线。如下图所示，这些天线既可以发射信号，也可以接收信号(拾取噪声)。所以作为发射天线，要尽量避免天线干扰。对于受伤的设备，尽量避开内部设计产生的无用天线，会导致电波干扰。
偶极天线对电压敏感，环形天线对电流敏感。
4.偶极天线
对于偶极子来说
在天线前增加LC滤波器，不仅可以抑制高频谐波，降低EMI，还可以进行阻抗匹配，达到最佳发射功率。
我们还应该避免在布线时出现单根线，这可能会成为发射或接收天线。
5.环形天线
许多基于法拉第电磁感应定律的磁场检测设备使用探测线圈来拾取磁场。环形天线可以发射和接收无线电波，减小发射环形天线的面积是减少干扰的有效方法之一。当我们布局PCB时，我们还应该缩短走线长度，以避免形成用于发射或接收的环形天线。
5.近场和远场
近场和远场是一对非常重要的概念，对我们优化EMC有着重要的指导作用。
近场和远场的分界线是d=/2，是波长，天线距离小于d时为近场，大于d时为远场。
图片来自官网村田。
偶极子近场范围内电场更强，电场随距离衰减更快。
环形天线的磁场在近场更强，磁场随距离衰减更快。
但无论是偶极天线还是环形天线，在远场范围内，电场和磁场的衰减速度与距离一致，此时的波阻抗为377，这是一个重要的参数，后面会用到。
6.空间传导噪声抑制
静电耦合和电磁耦合的噪声抑制方法前面已经介绍过了，这里不再赘述。本部分介绍屏蔽材料对电磁干扰的抑制，也称电磁屏蔽。
屏蔽效果可以近似表示为SE=R A，R代表反射损耗，A代表衰减损耗。
反射损耗R是利用阻抗不匹配来反射噪声来抑制干扰，这和阻抗有很大关系。还记得上面提到的377吗？你以后会需要它的。
衰减损耗是利用高频趋肤效应衰减电磁波，与屏蔽材料和频率有关。
如上所述，远场波阻抗为377，铜板等屏蔽材料为高导材料，阻抗非常非常小。10MHZ时，铜的固有阻抗只有1左右，相差30万倍，铁的阻抗也很小。远场波阻抗与屏蔽材料阻抗相差较远，产生反射，所以只看反射系数就能达到100dB的衰减效果。
如果使用电导率更高的材料，反射损耗会更多，屏蔽效果会更好。
从下图可以看出，材料越厚，衰减损耗越多，屏蔽效果越好。
图片来自官网村田。
趋肤深度是评价趋肤效应强弱的一个参数。相同尺寸的不同材料，趋肤深度越小，对干扰的衰减越强，干扰抑制效果越好。
下图是本节的重点！
铁的电导率比铜低，但磁导率比铜高。
从下图可以了解到，在相同频率下，铁的趋肤深度小于铜，即由于铁的高磁导率，衰减损耗更大，衰减损耗带来的抗干扰效果更好。
从上图也可以解读出，频率越高，趋肤深度越小，所以很薄的金属材料在高频下也能达到很好的屏蔽效果。
但是！
如果频率很低，趋肤深度很大，需要很厚的屏蔽材料来抑制低频干扰。这时候用铁等高磁导率的材料屏蔽效果更好。
高频干扰屏蔽电场，选用更薄的材料；
低频干扰屏蔽磁场，厚塑料就是这么用的。
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