什么是EMC设计？
本章概述了电子电路的EMC设计方法。EMC设计的许多领域并未改变，但随着频带宽度的增加，需要更加关注进一步的细节。
由于EMC现象复杂，部分EMC问题尚未得到充分阐明。因此，人们常常试图用拟人化的方式或仿佛亲眼所见般解释无形的事物。EMC工程师需要判断某种解释是否合理（是否有足够证据支持），以及该解释是否能应用于他们各自的具体情况。这些要求可能正是EMC问题的核心所在。
为了减少噪声引起的电子设备故障和性能下降，噪声发生器和噪声接收器双方都需要采取措施。抑制来自发生器噪声的措施称为"辐射抑制对策 "，而减少噪声进入接收器或防止已进入的噪声引起故障的措施称为"抗扰度对策"。
"EMC（电磁兼容）"意味着这两种措施需要同时有效应用，并且必须在任何环境下都能实现无故障的系统。
抗扰度对策
从抗噪声能力的角度来看，处理微弱模拟信号的电路（如传感器）最需要抗扰度对策。通常，模拟电路容易受噪声影响，而数字电路则不易。
但数字信号的谐波含有高频成分，因此它们本身可能成为噪声源。因此，模拟电路需要远离数字电路和开关电路放置。此外，通常不应为这三种类型的电路共用同一根接地电缆。另一方面，随着驱动电压的降低，数字电路也趋向于更容易受噪声影响，从而更容易发生故障。
近来，随着电子设备变得更轻、更薄、更紧凑，用户接触更多，静电问题已成为抗扰度对策的关注焦点。
辐射抑制对策
由于传导噪声频率较低，可以采用相对传统的方法，例如插入滤波器以防止噪声传导。然而，辐射噪声则难以处理，因为电磁波不可见且难以测量。
此外，由于辐射噪声频率高，寄生元件和谐振变得显著，这使得查找辐射噪声产生的原因变得困难。
尽管如此，在处理辐射噪声时仍有一些必须遵守的铁律。以下从（1）噪声发生源、（2）传输路径和（3）天线（针对辐射噪声）的角度说明如何处理噪声。
在噪声发生源采取的措施
最好的措施是确保不产生噪声。但通常这并不容易做到。"彼之信号，我之噪声"。因此，作为次优选择，需要在噪声源附近采取措施，比如阻抗调整，更好的回流路径，更小的寄生参数。
与上述方法完全不同的一种可用于噪声发生源的方法是扩频时钟（SSC）。该方法通过对数字信号引入一定程度的、不影响电路运行的抖动。由于抖动，信号频谱变宽，从而降低了在单一频率上的能量集中。当然，总噪声量并未减少，但如果问题是由特定频率引起的，则可以在一定程度上得到解决。
在传输路径上采取的措施
作为在传输路径上采取的措施，EMC设计中有四大要素可用：布线布局、接地、滤波和屏蔽。
布线布局和接地（GND）中的问题通常包括：
（1）当平行布线较长时，串扰噪声增加；
（2）除非控制特性阻抗并进行适当的终端处理，否则会产生反射；
（3）除非确保适当的返回路径，否则信号会受到干扰。
这些是与EMC和SI（信号完整性）同时存在的问题。可以说，布线布局和接地正是印刷电路板设计本身的两个方面。例如，如下图所示，当布线通过过孔从表层穿到背面时，返回路径也需要以相同方式设置。当接地线之间为相同电位时，返回路径需要通过过孔连接；当电源线和地线电位不同时，则需要通过电容器（交流耦合）连接。如果返回路径的连接不当，不仅信号会恶化，而且通过返回路径由过孔连接部分的信号还可能激发电源层和地层，并影响电源完整性（从SI到PI）。
PI与SI同样重要，甚至更为重要。这是因为数字IC的某些时钟频率已达到GHz量级，传统上随意放置0.1μF旁路电容器的做法已不再有效。然而，基本流程，例如将旁路电容器放置在非常靠近IC的位置，并未改变。近来，旁路电容器已开始被安装在IC内部、中介层和印刷电路板上。此类旁路电容器的作用是本地化IC产生的噪声（反过来看，也是为IC提供电压）。这就是旁路电容器也被称为去耦电容器的原因。由于静电容量值因IC尺寸而异，因此无法笼统地说什么值最合适。然而，随着时钟加速，所需的ESI（等效串联电感）趋向于更低。
另一方面，作为PI对策，一种完全不同的方法------EBG（电磁带隙）结构近来备受关注。在EBG结构中，通过在电源层或GND层中引入包含重复图案形成的周期性结构，可以阻止特定频带电磁波的传输。EBG结构是带阻滤波器的一种，主要基于波导滤波器中长期使用的方法发展而来）。
现在，让我们考虑屏蔽。很容易想象，金属屏蔽罩可以切断电磁波并降低辐射噪声。但是，如果金属屏蔽罩上有孔洞，其降低辐射噪声的效果会减半。该孔洞起到缝隙天线的作用，可能成为二次辐射源。
下图显示了一台个人计算机进行的实验结果。在用金属屏蔽胶带覆盖孔洞或开口后，550至750 MHz附近的噪声水平改善了约10 dB。
磁性片具有类似于金属屏蔽的效果。磁性片借助铁氧体切断并吸收电磁波。
针对天线采取的措施
辐射噪声也称为无用发射，是从非预期天线发射的电磁波。此类天线的候选者是长度长或尺寸大（就辐射效率而言）的物体。在许多情况下，连接到设备的电缆可能就是非预期天线。
在处理电缆使其不成为非预期天线时，通常的做法是插入滤波器以防止噪声耦合到电缆上，而不是直接对电缆本身采取措施。通常，无法预知电缆（尤其是接口电缆）如何使用（是否弯曲）或电缆末端连接了什么。因此，需要滤波器来确保安全。此外，还必须考虑电缆作为接收天线的功能。由于天线是可逆的无源部件，容易发射电磁波的天线也同样容易接收电磁波。在这种情况下，滤波器作为抗扰度对策所起的作用非常重要。抑制从电缆进入的噪声是滤波器的另一个作用。
印刷电路板是非预期天线的第二个候选者。尤其是电源层和GND层的面积较大，其作为辐射天线的功能近来被视为一个问题。这就是所谓的"板级谐振问题"。作为谐振对策，有一种方法是通过改变旁路电容器的位置或电容值来移动谐振频率，使其远离时钟谐波。另一方面，更基本且有效的谐振对策是向电路引入损耗分量以抑制谐振。引入损耗分量有多种方法，旁路电容器的ESR（等效串联电阻）就是其中之一。电解电容器似乎常常扮演这样的角色，尽管您可能并未意识到这一功能。近来，出现了受控ESR电容器（陶瓷电容器的一种），它在引入损耗分量方面发挥了作用。这些电容器有助于抑制具有反馈的电路（如开关电源）中的谐振。
在板级谐振中，当耦合到GND层的噪声到达同一块板上的其他电路，如其他IC或电缆（=天线）时，会作为共模噪声影响它们。因此，当这些组件用于传输路径（从PI到SI）时，需要特别小心。
近来，IC本身的辐射也引起了关注。由于IC在板上的面积不小，其影响不可低估。