杨继深：地线是一把双刃剑！教你做好地线—消除电磁干扰问题

一、地线与电磁兼容设计价值

地线是电磁兼容设计中十分重要的一项内容。许多电磁干扰问题是由于不合适的地线导致的。如果不在设计阶段充分考虑地线，最后往往会遇到一些莫名其妙的干扰问题。这些问题解决起来十分困难。

良好的地线设计不仅能保证电路内部互不干扰，稳定可靠地工作，而且可以减小电路的电磁辐射和对外界电磁场的敏感性，并且这几乎不需要增加成本。在电子产品的设计中，将地线根据其功能分为两类，一类是为了保证设备电气安全的，称为安全地，另一类是为了电路能够正常工作的，称为信号地。安全地一般与大地连接，保证接地的设备与大地处于同一个电位;信号地则不一定与大地连接，可以是任何定义为电位参考点的位置。

二、地线与电磁兼容到底什么关系

作为电磁兼容工程师，我们更加关心接地与设备的电磁兼容性有什么关系。在我编著的《电磁兼容EMC技术之产品研发及认证》第1章中有介绍，如果两个导体之间存在电压，它们就构成了一个电偶极天线，会辐射电磁波。电子设备都需要通过辐射发射的试验，而电子设备产生辐射发射的重要原因之一就是寄生天线。例如，电缆往往是导致设备辐射发射超标的主要原因，而导致电缆辐射的重要原因就是在电缆与金属机壳之间存在共模电压，如图3-6所示。

电缆与金属机壳之间的共模电压构成了一个电偶极天线，产生电磁辐射。为了消除这种辐射，有效的方法就是将电缆与机壳短路起来，也就是接地。但是由于电缆中的信号线不允许与机壳短路，因此一般通过一个电容将电缆与机壳连接起来，达到高频信号接地的目的。实际上，这就是在设备的UO端子上安装共模滤波电容,它是降低电缆电磁辐射的有效方法之一，这些内容在我的视频培训课程《电子产品电磁兼容设计系列精品课30讲：教你顺利通过辐射发射（RE）试验》都有提及。

图3-6 电缆与机箱之间构成的电偶极天线

在电子设备中，另一种常见情况是散热片产生的电磁辐射。如图3-7所示中，在芯片上安装了一个散热器，这时会在散热器上感应出高频电压，因此散热器与线路板就构成了一个电偶极天线，会产生辐射。为了消除这种辐射，我们需要消除散热器上的电压，方法就是将散热器接地，也就是将散热器与线路板上的电位参考点连接起来。

图3-7 散热器的接地能够减小电磁辐射

在有些设备中，散热片与机箱的外壳连接，甚至散热片就是机箱的一部分，这时更需要注意散热片与线路板之间电压的问题，否则线路板上的外拖电缆会与机壳之间形成很大的共模电流，导致严重的电磁辐射问题，如图3-8所示。解决的方法就是在电缆的端口安装共模滤波电容，并将电路的参考地与机壳连接起来。

图3-8 散热器作为设备外壳时的情况

综上所述，接地的一个目的就是为了使某点与地具有相同的电位，使该点的电位为0,或者消除两点之间的电压。

三、接地对电磁兼容的影响有多大

在我看来，接地对电磁兼容性的影响是多方面的。正确的接地设计可以有效地提高设备的电磁抗扰度和电磁兼容性，保障设备的正常工作和稳定运行。因此，在电子、电气设备的设计和安装过程中，需要充分考虑接地因素的影响，采取合适的接地方式和措施来确保设备的电磁兼容性。

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第四、怎样做好地线。

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