(1) 浪涌防护设计

　　根据仪表端口的定义，浪涌分为差模浪涌和共模浪涌两种。如信号端口（也包含工作电源端口）的进线和回线间为差模浪涌，电路的进线和回线分别对地（接地端子）为共模浪涌。

　　抑制浪涌常用的器件就是浪涌抑制器件，如气体防电管、压敏电阻、TVS。不同的端口根据其功能，选用不同的组合方案进行浪涌的防护。例如，当仪表是三相四线输入，因为电压端口为高阻输入，在浪涌等级要求不太高时，一般无须采用压敏电阻和气体放电管。

　　(2) 共模滤波器的设计

　　通过在端口附近设计共模滤波器，对共模干扰进行旁路。滤除共模干扰也可采取设计隔离元件等增大共模阻抗的方式或通过电容接地（如果端口设计有接地端子，应满足相应安全要求）的方式来实现。

　　设计共模滤波器，首先应明确共模干扰的频段，以便选择合适的功率电感、电容参数。若需要同时抑制低、中、高频的共模干扰，有时可采用低频和高频共模滤波器串联的方式来解决。

　　仪表电源端口往往采用开关电源，由于开关电源是一个重要的对外干扰源，需要在端口设计EMI滤波器。另外，从EMS角度考虑，由于隔离变压器的输入输出间存在较大的分布电容，高频共模干扰可以毫无衰减地从输入耦合至输出，因此也需要在开关电源前设计滤波器。

　　电源端口基本滤波电路结构见图2。当无PE时，共模电容省略。共模扼流圈在绕制中会产生1%左右的漏感，可直接利用来进行差模滤波，若要加强差模滤波，则可在扼流圈后增加差模电感设计。需要强调的是，图2所示滤波器在进行PCB布板时，应尽量摆放在靠近于端口的位置，且印制线走线应注意控制环路面积，让滤波器获得大的插入损耗。

　　4.2 敏感电路及器件设计

　　在设计中需要注意对易接收电磁干扰的电磁敏感电路和器件的设计。尽量采用抗扰度高的器件，在功能满足的情况下，尽量降低晶振的频率，尽量选择上升沿较缓的器件。

　　电容、电感非理想器件的寄生参数，在高频时将会大大影响其滤波效果，所以对不同频段的干扰信号应选择不同的滤波参数。以电容为例，其频率阻抗曲线见图3。这里需要强调的是，该类器件的引线过长时，其高频下寄生参数会降低自身的谐振频率，建议尽量采用贴片器件。一个常用的做法是选择参数相差100倍的电容进行并联，以保证在其较宽的频段范围内始终保持电容特性。

　　数字芯片均应做去耦设计，特别是携带丰富高次谐波的数字电源引脚，通常用0.1uF电容与1nF电容并联。对于数字芯片中因结构、传输路径等客观因素影响的关键信号均应做去耦设计，去耦时应注意不要影响信号的正常传输。

　　对于特别敏感的电路单元，在成本允许和结构设计时应充分考虑，针对辐射试验项目(RS和RE)屏蔽材料选择铝或铜等金属，设计时为保证足够的屏蔽效能应保证低接地阻抗，在此不作详细说明。

　　 5 结构级、PCB级设计

　　结构上需要考虑静电放电、射频电磁场辐射、辐射发射三项EMC试验项目，下面主要以因结构限制，在PCB设计中常出现的一些问题进行分析。

　　常见问题一，仪表因自身结构紧凑，内部常由几块PCB构成，PCB之间通过插针、互联排线等连接，如何进行EMI防护？

　　这些都是EMC为脆弱的环节，当连线长度与干扰频率的波长可比拟时，既容易接收到外界的干扰，也容易将内部干扰带出产品，引起EMI超标。

　　设计时可从以下三方面着手解决：①对插针中传递的信号进行滤波；②尽量减少插针、互联排线的长度（从工艺角度可将其捆扎）；③增加地针数目，好采用“地--信号1--地--信号2--地--信号3--地”方式，减少信号的回路面积，降低不同PCB之间的Zgnd.

　　常见问题二，针对液晶显示屏，LED指示灯，孔缝等如何进行静电ESD防护？

　　在设计中建议对液晶显示屏采取透明材料绝缘处理，或增大与内部电路的放电距离。

　　PCB布线时应注意：①滤波器设计时不要让输入输出分开，避免耦合，好采用“一”或“L”型；②对关键芯片的敏感信号去耦时，去耦电容应紧靠其管脚，以减小回路面积；③敏感信号不能从晶振底部穿越，也不能离靠近仪表端口，长距离传输时，应注意采用包地方式；④尽量缩短关键信号的传递路径距离，采用伴地设计时，注意增加地过孔的数目；⑤注意不要让敷地存在地割裂情况；⑥通过增加距离来降低相信号通道间的空间耦合；⑦通过正交来解决PCB顶层和底层信号的相互影响；⑧模拟地和数字地在一点处连接，A/D通常视作模拟器件。

　　常见问题三，如何“接地”？一个产品只有一个接地点。因而，对于接地点位置的选择十分重要，设计时应保证接地点位于干扰信号注入端口且具有低的接地阻抗，通过电容可对共模干扰信号能进行旁路。若仪表端口设计时预留了一个接地端子，可以是前端三相四线输入电压（La、Lb、Lc、N）的保护地PE，也可以是其交流工作电源（L、N）的保护地ＰＥ或者还有可能是RS485通讯（A、B）的保护地PE/屏蔽地FG。

　　地设计时还应保证这个地是干净的地，即EMC中所述的“静地”。当地不干净时，共模干扰信号可能会从地反窜流入信号造成地污染，所以结构设计和PCB设计时，常用做法是在端口预留一块铜箔，让其与内部其它信号分割开来，且留有一定的距离（安全要求考虑）。