电磁兼容性(EMC)是指“一个装置、设备或系统的性能，能够使其在自身环境中正常工作，同时不会对该环境中的任何其他设备造成强电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。”对于无线收发设备来说，使用不连续频谱可以部分实现EMC性能，但是很多相关的例子也说明EMC并不能一直做到。例如，笔记本电脑和测试设备、打印机和台式电脑之间，以及手机和医疗仪器之间存在高频干扰。我们称这种干扰为电磁干扰(EMI)。
EMC问题来源
所有的电气和电子设备在工作时都会有间歇或连续的电压和电流变化，有时变化速度相当快，会导致不同频率或频段之间产生电磁能量，相应的电路会将这种能量发射到周围环境中。
EMI有两种方式离开或进入电路:辐射和传导。辐射通过外壳上的裂缝、缝隙、开口或其他缝隙泄漏出去；但信号传导通过耦合到电源、信号和控制线离开外壳，在开空室内自由辐射，产生干扰。
通过将外壳屏蔽与槽屏蔽相结合，可以实现大量的EMI抑制。很多时候，以下简单的原则可以帮助实现EMI屏蔽:从源头减少干扰；通过屏蔽、滤波或接地隔离干扰产生电路，增强敏感电路的抗干扰能力。EMI抑制、隔离和低灵敏度应该是所有电路设计者的目标，这些性能应该在设计阶段早期完成。
对于设计工程师来说，使用屏蔽材料是降低EMI的有效方法。现在各种外壳屏蔽材料已经被广泛使用，从金属罐、薄金属片、箔带，到导电织物或导电带上喷涂涂层、涂料(如导电漆、锌线喷涂)。无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计师决定将其作为外壳材料，就可以开始选择垫片了。
金属屏蔽效率
屏蔽效率(SE)可以用来评价屏蔽罩的适用性，单位为分贝。计算公式为
SEdB=A+R+B
a:吸收损耗(dB) R:反射损耗(dB) B:校正系数(dB)(适用于薄屏蔽中多次反射的情况)
简单的屏蔽可以将产生的电磁场强度降低到前十分之一，即SE等于20dB；在某些情况下，可能需要将场强降低到原来的百分之一，即SE应等于100dB。
吸收损耗是指电磁波通过屏蔽体时的能量损失量。吸收损耗的计算公式为
AdB=1.314(f×σ×μ)1/2×t
f:频率(MHz) μ:铜的磁导率σ:铜的电导率t:屏蔽层厚度。
反射损耗(近场)取决于电磁波源的性质和离它的距离。对于杆状或线状发射天线，离波源越近，波阻越高，然后随着离波源距离的增大而减小，但平面波阻不变(常数377)。
反之，如果波源是小线圈，此时磁场占主导，越靠近波源，波阻越低。波阻随着离波源的距离增大而增大，但当距离超过六分之一波长时，波阻不再变化，恒定在377。
反射随波阻与屏蔽阻抗之比而变化，因此它不仅取决于波的类型，还取决于屏蔽与波源之间的距离。这种情况适用于小型屏蔽设备。
近场反射损耗可计算如下
R(电)DB = 321.8-(20×LG R)-(30×LG F)-[10×LG(μ/σ)]R(磁)DB = 14.6+(20×LG R)+(10×LG F)+[10×LG(
r:波源与屏蔽之间的距离。
SE公式的最后一项是修正系数B，其计算公式为
B=20lg[-exp(-2t/σ)]
该公式仅适用于近磁场环境，吸收损耗小于10dB。由于屏蔽体的吸收效率不高，其内部的再反射会增加穿过屏蔽层另一侧的能量，所以修正系数为负数，表示屏蔽效率的下降。
电磁干扰抑制策略
只有高磁导率的材料，如金属和铁，才能在极低频率下达到高屏蔽效率。这些材料的磁导率会随着频率的增加而降低。另外，如果初始磁场强，磁导率也会降低。此外，通过机械手段将屏蔽壳制成特定形状也会降低磁导率。综上所述，屏蔽用高磁导率材料的选择非常复杂，通常需要向EMI屏蔽材料供应商和相关咨询机构寻求解决方案。
在高频电场下，用薄金属做外壳或内衬材料可以达到很好的屏蔽效果，但条件是屏蔽必须是连续的，敏感部位要完全覆盖，不能有缝隙或缺口(形成法拉第笼)。然而，在实践中，不可能制造出没有接缝和缝隙的屏蔽外壳。因为屏蔽壳是由多个部分组成的，所以会有间隙需要接合。此外，通常在屏蔽壳上打孔，以安装与卡或组件的连接线。
屏蔽设计的难点在于制造过程中不可避免的会出现气孔，设备运行时会需要这些气孔。制造、面板布线、通风口、外部监控窗口、面板安装部件都需要在屏蔽罩上打孔，大大降低了屏蔽性能。虽然凹槽和间隙是不可避免的，但在屏蔽设计中仔细考虑与电路的工作频率和波长相关的凹槽长度是有益的。
任意频率电磁波的波长为:波长(λ) =光速(C)/频率(Hz)
当槽长为半波长(截止频率)时，射频波开始以20dB/10倍频(1/10截止频率)或6dB/8倍频(1/2截止频率)的速率衰减。一般来说，射频传输频率越高，衰减越严重，因为它的波长越短。说到最高频率，任何可能出现的谐波都必须考虑，但实际上只能考虑一次和二次谐波。
一旦知道了屏蔽中RF辐射的频率和强度，就可以计算出屏蔽的最大允许间隙和凹槽。比如需要衰减1GHz的辐射(波长为300mm)26dB，那么150mm的缝隙就会开始衰减，所以当有小于150mm的缝隙时，1GHz的辐射就会衰减。因此，对于1GHz频率，需要衰减20dB的间隙应小于15mm (1/15 mm(150mm))，需要衰减26dB的间隙应小于7.5mm(超过15mm的一半)，需要衰减32dB的间隙应小于3.75mm(超过7.5mm的一半)。
这种衰减效果可以通过使用合适的导电垫将间隙尺寸限制在特定尺寸来实现。
屏蔽困难
由于接缝会导致屏蔽的导电性降低，所以屏蔽效率也会降低。注意，截止频率以下的辐射衰减仅取决于间隙的长径比。例如，当长径比为3时，可以获得100dB的衰减。当需要穿孔时，可以利用厚屏蔽上的孔的波导特性；另一种获得更高长径比的方法是附加一个小的金属屏蔽，例如适当尺寸的垫圈。上述原理及其在多缝情况下的推广构成了多孔屏蔽的设计基础。
多孔薄屏蔽层:多孔的例子很多，比如薄金属片上的通风孔等。当孔间距很小时，必须仔细考虑设计。以下是在这种情况下计算屏蔽效率的公式
SE=[20lg (fc/o/σ)]-10lg n其中fc/o:截止频率N:孔数
注意，该公式仅适用于孔间距小于孔径的情况，也可用于计算金属编织网的相关屏蔽效率。
接头:电焊、铜焊或锡焊是永久固定板材的常用方法。接头的金属表面必须清洁，以便接头可以完全被导电金属填充。不建议用螺钉或铆钉固定，因为紧固件之间连接处的低电阻接触状态不易长时间保持。
导电衬垫的作用是减少接头或接合处的槽、孔或间隙，从而不会发射射频辐射。EMI衬垫是一种导电介质，用于填充屏蔽中的空间隙，并提供连续的低阻抗接触。通常，EMI衬垫可以在两个导体之间提供柔性连接，以便一个导体上的电流可以转移到另一个导体上。
封孔用EMI垫片的选择可参考以下性能参数:特定频率范围内的屏蔽效率、安装方式和密封强度、与外罩的电流兼容性和对外部环境的耐腐蚀性。工作温度范围和成本
大多数商用垫片都有足够的屏蔽性能，使设备符合EMC标准，关键是在屏蔽罩中正确设计垫片。
垫片系统:需要考虑的一个重要因素是压缩，压缩可以在垫片之间产生更高的传导性。垫圈和衬垫之间的不良导电性会降低屏蔽效率。此外，如果缺少一个接头，就会形成一个缝隙天线，其辐射波长大约比缝隙长度小4倍。
为保证连续性，首先垫片表面应光滑、清洁，并经过必要的处理，以具有良好的导电性。连接前必须覆盖这些表面。此外，屏蔽衬垫材料对于这种衬垫具有良好的粘附性也是非常重要的。导电垫圈的可压缩性可以弥补垫圈的任何不规则性。
所有垫片都有有效的最小接触电阻。设计者可以增加垫片的压缩量，以减少多个垫片的接触电阻。当然这样会增加密封强度，让屏蔽更加弯曲。当压缩到原始厚度的30%到70%时，大多数垫圈工作良好。因此，在推荐的最小接触面积内，两个相对凹点之间的压力应足以确保垫片和垫片之间的良好导电性。
另一方面，垫圈上的压力不应该太大，以至于使垫圈处于异常压缩状态，因为这将导致垫圈的接触失效，并可能导致电磁泄漏。与垫片分离的要求对于将垫片的压缩控制在制造商推荐的范围内非常重要。这种设计需要确保垫圈具有足够的硬度，以避免垫圈紧固件之间的大弯曲。在某些情况下，可能需要其他紧固件来防止壳体结构弯曲。
可压缩性也是旋转接头(如门或板)的一个重要特征。如果垫片容易压缩，那么屏蔽性能会随着门的每一次旋转而下降。此时，垫片需要更高的压缩力才能达到与新垫片相同的屏蔽性能。大多数情况下，这不太可能做到，因此需要一个长期的EMI解决方案。
如果屏蔽层或垫片是由镀有导电层的塑料制成，增加一个EMI垫片不会引起太多问题，但设计者必须考虑到许多垫片会在导电表面磨损，通常金属垫片的电镀表面更容易磨损。随着时间的推移，这种磨损会降低焊盘接头的屏蔽效率，给后面的厂家带来麻烦。
如果屏蔽罩或垫片结构是金属的，可以在喷涂抛光材料之前添加垫片覆盖垫片表面，只需要导电膜和胶带即可。如果在焊盘的两侧都使用胶带，EMI焊盘可以用机械紧固件固定，例如带有塑料铆钉或PSA的“C形”焊盘。垫圈安装在垫圈的一侧，以完成EMI屏蔽。
和配件。
目前市场上有很多屏蔽和垫片产品，包括铍铜接头、金属网(带或不带弹性芯)、嵌入橡胶的金属网和定向丝、导电橡胶和带金属涂层的聚氨酯泡沫垫片等。大多数屏蔽材料制造商可以提供各种垫片可以达到的估计SE值，但应该记住，SE是一个相对值，它还取决于孔径、垫片尺寸、垫片压缩比和材料成分。垫有各种形状，可用于各种特定的应用，包括磨损，滑动和铰链。目前，许多垫在垫上设有粘合剂或固定装置，例如挤压插入、销插入或倒钩装置。
在各种衬垫中，涂层泡沫衬垫是市场上最新和最广泛使用的产品之一。这种垫片可以制成各种形状，厚度大于0.5毫米，也可以减薄厚度，以满足UL燃烧和环境密封标准。还有另一种新型垫片，即环保/EMI混合垫片，可以不需要使用单独的密封材料，从而降低屏蔽的成本和复杂度。这些垫的外层涂层对紫外线稳定，可以防潮、防风和防清洗溶剂，而内层涂层是金属化的，具有高导电性。最近的另一项创新是在EMI垫圈上安装一个塑料夹。与传统的压制金属垫片相比，它的重量更轻，装配时间更短，成本更低，因此更具市场吸引力。
结论
一般设备需要屏蔽是因为结构本身有一些槽和缝隙。需要的屏蔽可以通过一些基本原理来确定，但是理论和现实还是有区别的。例如，当计算某一频率下焊盘的尺寸和间距时，信号强度也必须考虑在内，就像在一个器件中使用多个处理器一样。表面处理和垫片设计是维持长期屏蔽以实现EMC性能的关键因素。
