电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称 EMC）是指电子设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，且不对该环境中其他设备或系统造成电磁干扰的能力。它涉及电磁干扰（EMI）的产生、传播和抑制，以及设备对电磁干扰的抗扰度（EMS），是现代电子技术领域的核心规范之一。以下从定义、核心要素、测试体系、欧美标准及典型应用等方面展开说明：
一、电磁兼容的核心概念与要素
1. 三大要素
干扰源：产生电磁干扰的设备或系统（如开关电源、电机、无线发射器）。
耦合路径：干扰信号传播的途径（如导线传导、空间辐射、接地回路）。
敏感设备：受电磁干扰影响而性能下降的设备（如医疗仪器、通信基站）。
2. 两大技术分支
电磁干扰（EMI）：设备向外发射的干扰信号，需满足 “不干扰他人” 的要求。
包括传导干扰（通过导线传输）和辐射干扰（通过空间传播）。
电磁抗扰度（EMS）：设备抵抗外界电磁干扰的能力，需满足 “不受他人干扰” 的要求。
包括静电放电（ESD）、电快速瞬变（EFT）、浪涌（Surge）等抗扰度测试。
二、电磁兼容测试体系与标准框架
1. 国际标准体系
IEC/CISPR：国际电工委员会（IEC）与国际无线电干扰特别委员会（CISPR）制定基础标准，如：CISPR 11（工业设备 EMI）、CISPR 32（音视频 / 信息技术设备 EMI）；
IEC 61000-4 系列（EMS 测试方法，如静电、浪涌抗扰度）。
ISO：针对汽车电子的 EMC 标准（如 ISO 11452-2 辐射抗扰度、ISO 11451-2 传导抗扰度）。
2. 美国标准（FCC、UL 等）
FCC Part 15：覆盖消费电子、信息技术设备的 EMI 要求（分为 Class A 工业类和 Class B 民用类）。
UL 60950-1：信息技术设备的安全与 EMC 标准（参考 IEC 60950-1）。
汽车电子：SAE J551 系列（如 J551-5 辐射发射、J551-21 抗扰度测试）。
3. 欧盟标准（CE 认证核心）
EMI 标准：EN 55011（ISM 设备，工业 / 医疗 / 科学设备）；
EN 55032（AV/ITE 设备，如电视、电脑）。
EMS 标准：EN 61000-6-1（住宅 / 商业环境设备抗扰度）；
EN 61000-6-3（住宅环境设备发射限值）。
汽车电子：EN 50498（车载电子 EMC 要求，参考 ISO 标准）。
1. 电磁干扰（EMI）测试
传导干扰测试：
适用产品：电源适配器、工业控制器、家用电器（如微波炉、吸尘器）。
测试要点：通过 LISN 测量电源线、信号线的干扰电压（10kHz~30MHz）。
辐射干扰测试：
适用产品：无线路由器、手机、蓝牙设备（30MHz~1GHz 频段辐射发射）。
测试环境：半电波暗室（屏蔽外界干扰，测量设备辐射强度）。
2. 电磁抗扰度（EMS）测试
静电放电（ESD）抗扰度：
标准：IEC 61000-4-2（接触放电 ±4kV~±15kV，空气放电 ±8kV~±15kV）。
适用产品：手机屏幕（需通过 ±8kV 空气放电测试，不出现死机或显示异常）。
电快速瞬变脉冲群（EFT）抗扰度：
标准：IEC 61000-4-4（电源端 ±2kV，信号端 ±1kV，脉冲频率 50kHz~1MHz）。
适用产品：工业 PLC（在脉冲干扰下需维持程序运行）。
浪涌（Surge）抗扰度：
标准：IEC 61000-4-5（电源端 ±1kV~±4kV，模拟雷击或开关瞬变）。
适用产品：户外灯具、通信基站设备（需抵抗感应雷冲击）。
三、EMC 在各行业的应用与案例
1. 消费电子领域
案例：某品牌笔记本电脑在 EMI 测试中，因主板时钟信号辐射超标（300MHz 处达 50dBμV/m，欧盟限值 40dBμV/m），整改方案：
对时钟线添加屏蔽层，CPU 供电电路增加 LC 滤波，最终辐射降至 38dBμV/m。
2. 汽车电子领域
特殊要求：
车载导航系统需通过 ISO 11452-9 的大电流注入（BCI）测试，模拟车载电网干扰。
电动车电机控制器需抑制高频开关干扰（10MHz~100MHz），避免影响车载通信（如蓝牙、GPS）。
3. 医疗设备领域
标准：EN 60601-1-2（医疗电气设备 EMC 要求），抗扰度测试更严格（如静电放电接触放电 ±8kV，空气放电 ±15kV）。
案例：心电图机（ECG）若受手机电磁辐射干扰，可能导致波形失真，需通过金属屏蔽 + 滤波电路抑制。
四、EMC 合规要点与设计建议
滤波电路：电源端添加共模电感、X/Y 电容，抑制传导干扰；信号端使用磁珠或 RC 滤波，降低高频噪声。
接地设计：数字地与模拟地分离，通过 0Ω 电阻或电感连接，避免地环路干扰；
金属外壳多点接地，降低辐射发射（如手机金属中框接地可减少天线效应）。
屏蔽措施：对高速信号线（如 HDMI、USB 3.0）使用屏蔽线，接口处添加金属屏蔽罩（如 RJ45 网口屏蔽层接地）。
软件与算法辅
对 PWM 信号进行扩频调制（如变频开关频率），分散干扰能量，避免单一频率超标。
在固件中加入抗干扰算法（如数据传输校验、错误恢复机制），提升设备抗扰度
认证与市场准入
美国：FCC 认证需提交 EMI 测试报告，Class B 设备若用于家用场景，需确保传导 + 辐射全频段合规。
欧盟：CE 认证需同时满足 EMI（如 EN 55032）和 EMS（如 EN 61000-6-1）要求，医疗 / 汽车产品需额外符合专项标准。