簡介
電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備産生無法忍受的電磁幹擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境産生的電磁幹擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁幹擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。
液晶電視
電磁幹擾一般都分為兩種，傳導幹擾和輻射幹擾。傳導幹擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信号耦合(幹擾)到另一個電網絡。輻射幹擾是指幹擾源通過空間把其信号耦合(幹擾)到另一個電網絡。
液晶電視結構主要包括：液晶顯示模塊，電源模塊，驅動模塊(主要包括主驅動闆和調諧器闆)以及按鍵模塊。一般液晶顯示模塊由生産廠商在生産前已經完成EMC的測試。這裡主要介紹一下設計電源模塊、驅動模塊、按鍵模塊，以及整機設計時應注意的電磁幹擾問題。
電源模塊
電源部分兩大主要功能就是實現驅動液晶屏的背光以及為其他模塊(包括驅動模塊，按鍵模塊)提供直流電源。
電源模塊的設計好壞直接影響到整個系統，如果設計不好，将會導緻電視出現大的水波紋，嚴重時将會導緻電視不能使用。同時還會嚴重影響到附近的其他設備的正常使用。
液晶電視的電源部分采用的都是開關電源。開關電源引起電磁幹擾問題的原因是很複雜的。設計開關電源時，要防止開關電源對電網和附近的電子設備産生幹擾;還要加強開關電源本身對電磁幹擾環境的适應能力。
針對開關電源的EMC問題，在設計時應采用以下主要措施：
軟開關技術：開關器件開通/關斷時會産生浪湧電流和尖峰電壓，這是開關管産生電磁幹擾及開關損耗的主要原因。軟開關技術是減小開關器件損耗和改善開關器件EMC特性的重要方法。該技術主要是使開關電源中的開關管在零電壓、零電流時進行開關轉換從而有效地抑制電磁幹擾。
調制頻率控制：電磁幹擾是根據開關頻率變化的，幹擾的能量集中在離散的開關頻率點上導緻幹擾強度大。通過将開關信号的能量調制分布在一個很寬的頻帶上，産生一系列離散邊頻帶，這樣就将幹擾頻譜展開，幹擾能量分布在離散頻帶上，從而降低開關頻率點上的電磁幹擾強度。
元器件布局與走線：将電源輸入信号和輸出信号相關聯的元器件都放置在相應的端口附近，以避免因耦合路徑而産生幹擾。将相互關聯的元器件放在一起，避免走線過長帶來幹擾。
另外還要盡量避免信号線平行走線。如果無法避免，盡量加大線間距。或者在中間加一根地線，以減少相互之間的幹擾。
主驅動闆
液晶電視的主驅動闆主要包括：模拟信号部分，高速數字電路部分，噪聲源DC-DC電源部分。
元器件布局與走線：在布局上，要把模拟信号部分，高速數字電路部分，噪聲源DC-DC電源部分這三部分合理地分開，使相互間的信号耦合為最小。而在器件布設方面，還是遵從相互有關的器件盡量靠近的原則，這樣可以獲得較好的抗噪聲效果。
DC-DC電源部分與地：在印刷電路闆上，電源線和地線最重要。讓模拟電路和數字電路分别擁有自己的電源和地線通路。克服電磁幹擾，最主要的手段就是接地。
在液晶電視的驅動闆上，主要将電源部分(DC-DC)的地和其他如解碼和主芯片處理的部分的地分開，以減少電源地對圖像顯示和電視伴音的幹擾。
如果在設計電路時存在着模拟地和數字地，在印制闆鋪地時應該将它們分開。以減低相互幹擾。在使用雙層闆以及多層闆PCB的布局中，一般都會将其中一層銅箔作為專門的接地平面。這樣做的目的是該接地充當屏蔽層。
集成芯片：在同一集成芯片中，也将模拟地和數字地分開鋪地。如液晶電視的主驅動闆經常會使用的AD公司的模數轉換芯片AD9883，在印制闆設計時我們就可以将該芯片模拟部分的地和數字部分的地分開鋪地。最後再通過一根比較短的導線将兩地單點連接起來。或者是将兩地通過一個1nF的旁路電容連接起來。
晶振：數字電路中的時鐘電路是目前電子産品中主要的電磁幹擾源之一，是EMC設計的主要内容。晶振是一個強輻射發射源。晶振内部電路産生大的RF電流，以至于晶體的地引線不能以很少的損耗充分地将比較大的Ldi/dt電流引到地平面，結果金屬外殼變成了單極天線。晶振的周邊就是一個輻射場。
故晶振電路盡量遠離接口電路，如串口、地址線、數據線等。以避免接口電路将晶振的諧波信号帶出印制闆以造成電磁幹擾。晶振的兩個腳都要加RC濾波電路。同時一定要将晶振的金屬外殼與印制闆上的地連接起來。另外，晶振與芯片引腳盡量靠近，用地線把時鐘區隔離起來，放置一個局部地平面并且通過多個過孔與地線連接。
電容去耦：利用電容去耦來降低電磁幹擾，電容去耦可以分為三種：整體的、局部的和闆間的。
整體去耦電容工作在低頻狀态，為整個電路闆提供一個穩定的電壓和電流。它應放置在緊靠印制電路闆電源線和地線的地方。典型的去耦電容值是0.1μF。這個電容的分布電感的典型值是5μH。
0.1μF的去耦電容有5μH的分布電感，它的并行共振頻率大約在7MHz左右，也就是說，對于10MHz以下的噪聲有較好的去耦效果，對幾十MHz以上的噪聲幾乎不起作用。所以對于20MHz以上的噪聲，采用0.01μF的電容去耦。
局部去耦電容使集成電路得到的供電電壓比較平穩;另外還旁路掉該器件的高頻噪聲。
闆間去耦電容是指電源面和接地面之間的電容，主要解決電源中産生的高頻瞬變電流。電源輸入端跨接一個10～100uF的電解電容器，如果印制電路闆的位置允許，采用100uF以上的電解電容器的抗幹擾效果會更好。去耦電容的引線不能過長，一般都緊靠在集成電路電源旁邊，連線要粗一些。
磁珠濾波：在主闆上的所有信号輸入端(如YPBPR接口、VGA接口)都要加入磁珠濾波。磁珠專用于抑制信号線、電源線上的高頻噪聲和尖峰幹擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。它扮演高頻電阻的角色，即将高頻衰減掉。該器件允許直流信号通過，而濾除交流信号。
選擇磁珠時，必須注意以下幾個因素：
1、不需要的信号頻率範圍為多少;
2、噪聲源是誰;
3、需要多大的噪聲衰減;
4、環境條件是什麼(溫度，直流電壓，結構強度);
5、電路和負載阻抗是多少;
6、是否有空間在PCB闆上放置磁珠。
前三條通過觀察廠家提供的阻抗頻率曲線就可以判斷。在阻抗曲線中三條曲線都非常重要，即電阻R，感抗X和總感抗Z。如圖1所示：
圖1：反映磁珠電阻、感抗和總感抗的阻抗曲線及等效電路拓撲
總阻抗通過下面的公式⑴來描述：
Z=(R + 2πFL)
通過這一曲線，選擇在期望衰減噪聲的頻率範圍内具有最大阻抗而在低頻和直流下信号衰減盡量小的磁珠。
片式磁珠在過大的直流電壓下，阻抗特性會受到影響，另外，如果工作溫升過高，或者外部磁場過大，磁珠的阻抗都會受到不利的影響。
使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的電磁幹擾噪聲時，使用片式磁珠是最佳的選擇。
調諧器闆
調諧器闆主要包括：調諧器部分、音頻處理部分。
在進行調諧器闆部分的電路設計和PCB闆布闆時，尤其要注意電磁幹擾的問題，必須考慮下面幾點：
1. 首先要将TUNER部分的地(即模拟地)與其他部分的地分開鋪地。
2. 一定要将TUNER的金屬外殼與地連接起來，連接點多一些能更好地消除電磁幹擾。調諧器TUNER内部本來就存在高頻電路，故要做好屏蔽工作。
3. 在選用接口端子(如AV端子、S-VIDEO端子等)時，盡量選用傳導性好、抗電磁幹擾性強的端子，同時也需要将接口端子的所用地與大地完整連接起來。同時也加磁珠濾波。
4. 信号線盡量短而直，如果無法避免，可采取飛線過渡。信号線切忌形成環形。因為環形相當于線圈的匝數，環形布線的輻射效應最強。
5. 盡量減少大面積的死銅，解決辦法是可以将它們與地連接在一起。如有大面積的死銅形成天線，則會引入電磁幹擾。
6. 石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線。
音頻處理部分要特别注意在印制闆的走線布局中，首先應避免将高速信号線和音、視頻線走在一起。例如：如果将I2C總線中的時鐘線SCL和數據線SDA的走線和音頻線的走線靠得很近。
由于I2C總線中的時鐘線SCL和數據線SDA在不停地變化，從而幹擾到聲音。很明顯地如，在你使用電視遙控器轉換電視頻道時，如果能聽到揚聲器發出有規律的“咯哒、咯哒”聲。這可能就是因為在印制闆布闆時忽視了上面的問題。
PCB闆
雙面闆n雙面闆這種電路闆的兩面都有布線，不過要用上兩面的導線，必須要在兩面間有适當的電路連接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導孔。
導孔是在PCB上，充滿或塗上金屬的小洞，它可以與兩面的導線相連接。因為雙面闆的面積比單面闆大了一倍，而且因為布線可以互相交錯，它更适合用在比單面闆更複雜的電路上。n多層闆n多層闆為了增加可以布線的面積，多層闆用上了更多單或雙面的布線闆。用一塊雙面作内層、二塊單面作外層或二塊雙面作内層、二塊單面作外層的印刷線路闆，通過定位系統及絕緣粘結材料交替在一起且導電圖形按設計要求進行互連的印刷線路闆就成為四層、六層印刷電路闆了，也稱為多層印刷線路闆。
闆子的層數就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數都是偶數，并且包含最外側的兩層。大部分的主機闆都是4到8層的結構，不過技術上理論可以做到近100層的PCB闆。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機闆，不過因為這類計算機已經可以用許多普通計算機的集群代替，超多層闆已經漸漸不被使用了。
因為PCB中的各層都緊密的結合，一般不太容易看出實際數目，不過如果仔細觀察主機闆，還是可以看出來。n根據軟硬進行分類分為普通電路闆和柔性電路闆。nPCB是電子設備中電路元件工作的平台，它提供電路元器件之間的電氣連接，其性能直接關系到電子設備質量的優劣。随着微電子技術的迅速發展和電路集成度的提高，PCB闆上的元器件密度越來越高，系統工作速度越來越快，這使得PCB電磁兼容性設計越來越重要，成為一個電路系統穩定正常工作的關鍵。nPCB中常見的電磁幹擾
解決PCB設計中的電磁兼容性問題由主動減小和被動補償兩種途徑，為此必須對電磁幹擾的幹擾源和傳播途徑進行分析。通常PCB設計中存在的電磁幹擾有：傳導幹擾、串音幹擾以及輻射幹擾。
整機
整機機内的裝配圖
标号為5的連接線為數字闆連接屏的屏線。由于屏線主要是上屏的數據等。會對系統造成很大的幹擾。減小幹擾最好辦法是使用雙絞線和屏蔽線。如果是TTL屏，屏線需要在連接線的外面加屏蔽網罩或者是磁環。如果LVDS屏，則需要使用雙絞線，同時再加上磁環。以減少屏線對整個系統的電磁幹擾。
帶屏蔽的雙絞線，可以信号電流在兩根内導線上流動，噪聲電流在屏蔽層裡流動，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何幹擾将同時感應到兩根導線上，使噪聲相消。
在電源和主控制闆之間的連線(标号為4)上也需要加一個磁環。主要是因為電源線對主闆會産生比較大的電磁幹擾。
在按鍵闆跟主闆的連接線(标号為9)上也應該加上一個磁環。主要原因是按鍵闆上不斷有數據變換(遙控接收頭)而導緻對系統産生電磁幹擾。加磁環可以有效地屏蔽電磁幹擾。
在跟揚聲器連接的音頻線(标号為10)上加上磁環，以減少音頻輸出對系統的電磁幹擾。如果主闆和調諧器闆之間有排線(标号6、7、8)連接，則需要在連接線上加磁環。以減少排線間的電磁幹擾。
以上所加的磁環可以根據具體的情況來加，可以通過反複的實驗來确定。
屏蔽罩的利用：通常，液晶顯示模塊、主控制闆(包括數字闆和調諧器闆)和電源部分都需要屏蔽罩。
主芯片的主頻率是産生電磁幹擾的主要原因。主頻率的頻率諧波，最容易産生電磁幹擾。在做EMC的實驗中，主頻率的頻率諧波的地方電磁幹擾都很大。在設計時要對主芯片加一定的屏蔽措施。
主要的屏蔽措施在數字闆上加金屬屏蔽罩。加屏蔽罩是最有效的抗電磁幹擾的途徑。但是因為要考慮到驅動闆和整個系統的散熱問題，要求屏蔽罩上開孔散熱。但是其最大尺寸必須小于噪聲最短波長的1/100。
調諧器闆上的屏蔽主要是對TUNER部分的屏蔽。
電源部分的屏蔽尤其重要，如果電源部分的屏蔽不好，則會造成大的幹擾。這樣傳導就過不了。并且由于電源的發熱很厲害，所以該屏蔽罩一定要注意到散熱的問題。
通常屏蔽罩上都有開口和接縫，他們會造成電磁洩露。從而使屏蔽效果不佳。解決接縫處電磁洩露的方法是在接縫處使用電磁密封襯墊。屏蔽罩上開口的電磁洩露與該開口的尺寸、輻射源的特性和輻射源到開口的距離有關。通過設計開口尺寸和輻射源到開口的距離來滿足屏蔽的要求。
