无论你在国防、航空航天还是工业环境中工作，电磁干扰都会对你的操作造成困扰。但最好的处理方法是什么?

简单来说，电磁干扰(EMI)是指电磁场(例如射频)对敏感电子设备和系统的影响。它的传播范围之广令人惊讶，并且可能对你的系统造成严重损害。幸运的是，这个问题有两种可能的解决方案：过滤和屏蔽。

EMI滤波和屏蔽是用于解决电子设备或系统中EMI问题的两种不同技术。对于电子系统，人们会担心辐射和传导敏感性以及辐射和传导发射，这些都是来自系统的EMI噪声。

但有什么区别呢?

EMI、EMC和保护需求简史

20世纪30年代，收音机迅速成为世界各地的家庭必需品，用户开始注意到频率对其他电子和电气设备产生的奇怪影响。这种被称为“电磁干扰”的现象清楚地表明，需要一种保护设备免受错误无线电信号影响的方法。

1933年，解决这些问题的方法出现了，当时位于巴黎的国际电工委员会(IEC)下属的国际无线电干扰特别委员会(CISPR)发布了最早的关于最大限度减少EMI的建议。当系统相互连接以确保一个系统中产生的噪音不会干扰另一个系统的性能时，就会出现发射限制。

早在1967年，人们就意识到在国防应用中需要更全面的电磁干扰过滤和屏蔽方法及设备。1967年，当时福莱斯特号航空母舰部署在北部湾，以支援越南美军，有一次因电子异常触发了一枚 “尊尼”火箭而发生了灾难性的火灾。这导致134人死亡，近200人受伤。后来确定事故的根源是一个错误安装的屏蔽电缆连接器和飞行甲板上的多个电磁场，这些因素导致火箭起火，并引燃了附近一架飞机的燃料箱。

后来，当手机和其他便携式电子设备在20世纪90年代变得越来越普遍时，多家航空公司意识到，这些设备和其他设备发出的信号可能会干扰航空电子设备，从而妨碍飞机的安全飞行或导航能力。军事领导人发现，无论是自然还是人为的电磁干扰，都会严重干扰全球定位系统(GNSS)技术，导致无人驾驶飞行器无法可靠飞行。军事活动造成的GNSS干扰和电磁干扰是民用航空飞行安全的一个显著问题，这一问题一直持续到今天。

在无线电干扰之后，许多其他形式的电磁干扰也被认识到，包括微波、红外线以及伽马射线和X射线，每种干扰都可以通过一系列方法和设备来消除。CISPR的建议构成了现代国际电磁干扰预防标准的基础，并定义了电子设备如何在不受干扰影响性能的情况下共存。这就是电磁兼容性。

电磁兼容性(EMC)定义了电气和电子设备在暴露于外部电磁源和限制内部产生的无用电磁能时可接受的运行能力。

EMC包括三个方面：限制设备产生的电磁干扰辐射，设备对外部电磁干扰源的易感性，以及设备在特定环境中运行时的抗扰度。

电磁干扰的不同类型

根据原始信号的来源或带宽，电磁干扰一般可分为四种类型。窄带电磁干扰由移动电话、无线电或电视传输产生，而宽带电磁干扰则具有更宽的无线电频谱，由电力传输线等信号源无意辐射产生。根据辐射源的不同，EMI可分为有意辐射、无意辐射、系统间辐射或系统内辐射：

·无意或“非功能性”EMI是由非故意的设备产生的，如焊接设备、直流电机、计算机和电源线。

·有意电磁干扰(IEMI)是由专门设计的设备发出的电磁干扰，通常作为电子战系统的一部分，如电子对抗和电磁脉冲(EMP)武器。

·系统内电磁干扰是指系统或设备的两个组件之间产生的干扰，而系统间电磁干扰发生在两个或多个独立系统之间。

什么是EMI滤波?

EMI滤波是设计和制造电子设备的一个重要考虑因素，以确保其可靠运行并符合电磁兼容性(EMC)的法规要求。

EMI滤波是指减少或消除电子设备或系统中电磁信号造成的干扰的过程。它是一种用于滤除不需要的电磁信号(噪声)的技术，这些信号会干扰电子设备的运行或造成电磁干扰。

EMI滤波器通常放置在设备的输入或输出端，可以面板安装或PCB安装。它们由电容器、电感器和电阻器等无源元件组合而成，旨在衰减或抑制特定频率范围内的电磁干扰。它们通常用于电源、音频设备、计算机系统等电子设备中，以及其他对可靠性和电磁兼容性要求较高的电子设备中。

EMI滤波器通常是低通滤波器，允许低频信号通过，同时阻隔高频信号或 "噪声"。电容器阻挡了某些频率，而允许其他频率通过。电容器向地平面放电，从而降低了高频信号。电感器的工作原理不同;它们吸收高频能量并将其转化为热量，从而抑制高频噪声。定制滤波器可以通过 "调整 "电容器和电感器的组合来满足特定频率的要求。

EMI滤波器可分为两种类型：差模滤波器和共模滤波器。差模滤波器可衰减发生在两条信号线之间的干扰，而共模滤波器则可衰减发生在信号线和地线之间的干扰。

什么是EMI屏蔽?

EMI屏蔽是减少电子设备或系统发出的电磁辐射，并防止外部电磁信号干扰这些设备运行的过程。EMI屏蔽是必要的，因为电磁辐射会干扰其他电子设备的运行，导致故障或错误。EMI屏蔽包括使用铜或铝等导电材料来阻止或衰减电磁信号进入或离开设备。

EMI屏蔽可通过在设备周围放置导电屏蔽(称为法拉第笼)或在设备上涂覆导电材料来实现。导电屏蔽或涂层可形成一道屏障，防止电磁信号进入或离开设备，从而降低电磁干扰的风险。EMI屏蔽可应用于电子元件、电路板、电缆，甚至整个电子设备或系统。

滤波与屏蔽的比较

滤波和屏蔽之间的选择取决于各种因素，例如设备的灵敏度以及将产生的EMI量。在选择最佳EMI解决方案时，传导性、尺寸和成本也会起到一定作用。

屏蔽采用全面的EMI管理方法，而滤波器则针对特定的EMI区域。屏蔽在反射传入能量的同时，仍会产生一些吸收。这些能量会转化为热能，因此需要某种类型的热管理。此外，屏蔽所用材料的质量不仅影响输出，还影响系统的重量，即较厚的屏蔽更有效，但也更重。屏蔽可反射和抑制电磁干扰，而滤波器则可通过解决系统中产生干扰最多的脆弱点来消除电磁干扰。因此，滤波器可根据特定需求进行定制。