EMC培训课程体系（选修）

本课程体系结合企业实际人才需求与电磁兼容（EMC）技术发展路线，按照从基础理论到工程实践、从PCB设计到系统架构、从测试诊断到整改优化、从传统EMC到仿真分析的完整知识体系分类，共分为六个技术专题。每个专题均结合主流EMC仿真软件与工程实践。

专题目录

专题一：电磁兼容基础理论与测试标准

专题二：PCB电磁兼容设计与布局布线

专题三：产品系统级EMC设计架构

专题四：电磁兼容诊断测试与故障整改

专题五：EMC仿真分析与软件应用

专题六：行业EMC应用与案例实战

 

课程体系概述

电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。随着电子设备向高频化、高集成度、高灵敏度方向发展，以及汽车电子、通信设备、医疗器械等行业的法规日益严格，EMC问题已成为产品研发中的关键挑战。传统的"测试-整改-再测试"模式导致开发周期延长和成本增加，通过前期设计预防和仿真分析解决EMC问题已成为行业趋势。本课程体系围绕从基础理论到工程实践的完整技术链条，涵盖EMC标准、PCB设计、系统架构、测试诊断、仿真分析及行业应用等内容，按照从基础到高级、从理论到实践的进阶路径设计，确保课程内容的系统性、先进性和实用性。

 

专题一：电磁兼容基础理论与测试标准

培训目标

• 掌握电磁兼容的基本概念、术语与原理

• 理解电磁干扰的三要素与耦合途径

• 熟悉国内外EMC标准体系与测试项目

• 具备EMC标准解读与测试规划能力

培训内容介绍

1. 电磁兼容概述：EMC的定义与内涵，电磁兼容的三要素（干扰源、耦合路径、敏感设备），电磁干扰的分类（传导干扰、辐射干扰），电磁敏感度分类，EMC与EMI/EMS的关系

2. 电磁干扰产生机理：时变电流与电磁辐射，差模干扰与共模干扰的产生机理，时域与频域的关系，傅里叶变换在EMC中的应用

3. 电磁耦合途径：传导耦合（公共阻抗耦合、电源线耦合、信号线耦合），辐射耦合（近场耦合、远场耦合），场-线耦合机制，互感与互容

4. EMC标准体系：国际标准（CISPR、IEC、ISO），国家标准（GB、GB/T），行业标准（汽车、铁路、军工），企业标准与产品认证要求

5. 民用EMC测试标准：CISPR系列标准（CISPR 11工业/科学/医疗设备、CISPR 14家用电器、CISPR 22信息技术设备、CISPR 25车载接收机保护），IEC 61000系列基础标准

6. 汽车电子EMC标准：CISPR 25标准要求，ISO 11452抗扰度测试系列，ISO 7637瞬态传导干扰，汽车电子法规发展趋势

7. 传导发射测试：CE102测试原理与方法，测试设备配置（LISN、接收机），限值线与结果判定，常见传导发射问题

8. 传导敏感度测试：CS114/CS115/CS116测试方法，BCI大电流注入测试，测试等级设置，失效判据

9. 辐射发射测试：RE102测试原理，电波暗室与天线配置，背景噪声要求，辐射发射限值解读

10. 辐射敏感度测试：RS103测试方法，场均匀性校准，天线选择与布置，抗扰度等级设置

11. 静电放电测试：ESD产生机理，人体模型与接触放电/空气放电，测试等级与判定标准，IEC 61000-4-2要求

12. 综合实践：典型产品EMC测试计划制定与标准解读

 

专题二：PCB电磁兼容设计与布局布线

培训目标

• 掌握PCB层叠结构与回流路径设计

• 能够进行元器件布局EMC优化

• 熟悉关键信号布线技术与滤波设计

• 具备PCB电磁兼容设计能力

培训内容介绍

1. PCB层叠EMC设计：层叠结构对EMC的影响，信号层与电源/地层搭配，镜像平面概念，层叠顺序优化原则

2. 回流路径设计：信号回流电流路径，最小回路面积原则，参考平面完整性与跨越分割，过孔对回流的影响

3. 电源分配网络设计：目标阻抗概念，电源平面电容特性，去耦电容布局（位置、容值搭配、数量），PDN阻抗优化

4. 地平面与分割设计：模拟地与数字地处理，单点接地与多点接地，地平面分割原则，跨分割信号处理

5. 元器件布局EMC策略：功能模块分区布局，接口滤波器件布局原则，时钟器件布局要求，敏感电路隔离

6. 时钟电路EMC设计：晶振布局要点，时钟线包地处理，串接电阻匹配，时钟分路与缓冲

7. 接口电路EMC设计：I/O接口滤波结构（LC、π型、共模扼流圈），接口地与机箱地连接，防护器件布局

8. 开关电源PCB设计：功率回路最小化，开关节点处理，输入输出电容布局，敏感信号远离干扰源

9. 关键信号布线技术：微带线与带状线选择，阻抗控制设计，3W原则应用，差分对布线要求

10. 滤波与去耦设计：电源输入滤波，π型滤波电路设计，磁珠选型与应用，电容频率特性与选择

11. PCB EMC检查清单：布局检查要点，布线检查要点，电源地平面检查，接口处理检查

12. 综合实践：复杂PCB板EMC设计审核与优化

 

专题三：产品系统级EMC设计架构

培训目标

• 掌握产品系统级EMC设计方法论

• 能够进行整机结构与屏蔽设计

• 熟悉电缆与连接器EMC处理技术

• 具备系统级EMC架构设计能力

培训内容介绍

1. 系统级EMC设计流程：EMC设计在产品开发中的融入点，需求分析与指标分解，EMC设计评审节点，设计验证与确认

2. 屏蔽设计基础：屏蔽效能计算（吸收损耗、反射损耗、多次反射修正），屏蔽材料选择（导电材料、导磁材料），屏蔽体完整性设计

3. 机箱屏蔽设计：缝隙屏蔽处理（搭接面、导电衬垫），通风孔屏蔽（截止波导通风板），观察窗屏蔽（镀膜玻璃、屏蔽丝网）

4. 结构接地设计：接地分类（安全地、信号地、屏蔽地），单点/多点/混合接地策略，接地阻抗控制，搭接技术

5. 电缆与连接器EMC：电缆类型选择（屏蔽电缆、双绞线），电缆屏蔽端接（360°搭接），连接器选型（滤波连接器），屏蔽层接地方式

6. 滤波连接器应用：馈通滤波器结构，滤波连接器选型，安装接口滤波设计，接地处理要求

7. 电源系统EMC设计：电源输入滤波（共模扼流圈、X电容、Y电容），浪涌抑制电路，瞬态干扰防护

8. 时钟系统EMC设计：时钟分布架构，展频技术应用，时钟驱动与缓冲，时钟线屏蔽处理

9. 静电放电防护设计：ESD耦合路径分析，结构缝隙处理，I/O接口ESD防护（TVS管选型、布局），PCB级ESD设计

10. 系统级EMC协同设计：结构、硬件、软件协同EMC设计，分层防护策略，冗余设计考虑

11. EMC设计裕量管理：设计裕量概念，最坏情况分析，温度与老化影响，批量一致性保证

12. 综合实践：复杂电子设备系统级EMC架构设计

 

专题四：电磁兼容诊断测试与故障整改

培训目标

• 掌握EMC测试仪器使用方法与测试技巧

• 能够进行传导/辐射干扰诊断分析

• 熟悉常见EMC故障整改方法

• 具备EMC问题快速定位与解决能力

培训内容介绍

1. EMC测试仪器使用：频谱分析仪/接收机使用（RBW设置、检波方式、扫描时间），近场探头应用，电流探头与电压探头，示波器在EMC测试中的应用

2. 传导发射诊断技术：共模/差模干扰分离方法，频谱分析识别干扰源，开关电源传导干扰分析，滤波效果评估

3. 辐射发射诊断技术：近场扫描定位辐射源，频谱特征识别（时钟谐波、宽带噪声、窄带干扰），电场探头与磁场探头应用，天线因素分析

4. 静电放电故障诊断：ESD敏感点定位，间接放电影响分析，系统复位/死机故障排查，软件抗扰度措施

5. 传导敏感度问题诊断：BCI测试故障分析，电源线瞬变干扰定位，I/O接口敏感度测试，滤波与隔离措施评估

6. 辐射敏感度问题诊断：场强分布与敏感点定位，电缆耦合影响分析，屏蔽效能评估，谐振点识别

7. EMI滤波整改：滤波器选型与参数计算，共模/差模滤波结构调整，电感磁饱和问题处理，接地对滤波效果的影响

8. 屏蔽整改技术：缝隙泄漏处理（导电衬垫、导电胶），通风孔整改，电缆屏蔽改进，导电涂层应用

9. 接地整改技术：接地路径优化，接地阻抗降低，地环路切断，浮地与单点接地改进

10. PCB级整改技术：去耦电容补充，走线调整，层叠结构优化，敏感信号保护

11. 元器件级整改：缓冲电路（Snubber）设计，磁珠/铁氧体应用，TVS管选型与布局，共模扼流圈应用

12. 综合实践：典型EMC故障完整诊断与整改流程

 

专题五：EMC仿真分析与软件应用

培训目标

• 掌握EMC仿真分析的基本原理与方法

• 能够使用CST/ANSYS HFSS进行EMC仿真

• 熟悉PCB级与系统级EMC建模技术

• 具备EMC仿真驱动设计能力

培训内容介绍

1. EMC仿真概述：仿真在EMC设计中的价值，仿真分析流程，仿真与测试的相关性，主流EMC仿真软件介绍

2. CST Studio Suite EMC仿真基础：CST软件功能特点，EMC仿真模块架构，T-Solver与F-Solver选择，项目模板选择与设置

3. CST网格划分技术：网格类型与时域/频域求解器匹配，网格质量控制，局部加密策略，自适应网格细化

4. CST Design Studio应用：集总元件设置，瞬态协同仿真，探针设置监测电压/电流，电路与3D场联合仿真

5. 激励源与输出设置：激励源类型（电压源、电流源、平面波），端口设置，场探针、电压/电流监测器，远场监测器设置

6. EDA工作流集成：PCB文件导入（ODB++、Gerber），叠层编辑器设置层序与材料属性，元器件导入，端口定义

7. CISPR 25标准仿真：CISPR 25标准要求，传导发射仿真设置，辐射发射仿真设置，限值线与结果判定

8. ANSYS HFSS/SIwave EMC仿真：HFSS电磁屏蔽效果模拟，SIwave PCB级EMC分析，电热耦合仿真

9. 电缆建模与仿真：CST Cable Studio应用，线束建模，电缆耦合分析，屏蔽效能评估

10. 屏蔽效能仿真：屏蔽体建模，缝隙与开孔影响分析，材料特性设置，屏蔽效能计算结果评估

11. 天线布局与共址干扰：天线集成仿真，共址干扰分析，RADHAZ应用，电磁环境效应

12. 综合实践：电子产品EMC仿真分析与优化设计

 

专题六：行业EMC应用与案例实战

培训目标

• 掌握各行业EMC设计特点与要求

• 能够进行典型产品EMC方案设计

• 熟悉行业标准与认证流程

• 具备跨行业EMC工程经验迁移能力

培训内容介绍

1. 汽车电子EMC设计：汽车电子发展趋势与EMC挑战，CISPR 25传导/辐射发射要求，ISO 11452抗扰度测试，新能源汽车高压EMC问题

2. 汽车电子整改案例：车载娱乐系统EMC问题整改，BMS电池管理系统EMC设计，电机控制器EMC优化，传感器EMC防护

3. 医疗器械EMC设计：医疗设备EMC标准（IEC 60601-1-2），生命支持设备特殊要求，电磁干扰对医疗设备的影响，静电放电防护

4. 工业控制EMC设计：工业环境电磁干扰特点，PLC/变频器EMC设计，现场总线抗扰度，工业4.0设备EMC要求

5. 通信设备EMC设计：基站设备EMC标准，5G通信设备EMC挑战，高速数字电路EMC设计，PoE供电EMC问题

6. 消费电子EMC设计：消费电子小型化与EMC矛盾，智能手机EMC设计要点，平板电脑/可穿戴设备EMC优化

7. 军工与航空航天EMC：GJB 151系列标准，雷击防护设计，电磁脉冲防护，系统级电磁兼容性

8. 电源产品EMC设计：开关电源EMI特点，功率因数校正与EMC，宽禁带器件EMC特性，电源模块整改案例

9. EMC认证流程：产品EMC认证流程（CE、FCC、CCC），认证测试准备，技术文档编写，一致性保证

10. EMC设计管理：企业EMC设计规范建设，EMC设计评审体系，供应商EMC管控，研发团队EMC能力培养

11. EMC案例分析库：100+设计与整改成功案例，按行业/问题分类检索，案例萃取与经验总结

12. 综合实践：完整产品EMC设计与认证全流程实战

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