摘 要：介绍了电磁兼容性的基本概念、原理及其在集成电路设计中的重要性，对电磁兼容性设计的基本方法作了介绍，其中着重论述了芯片级电磁兼容性的设计方法。最后给出了芯片级电磁兼容性研究中存在的问题及未来的研究重点。
关键词：集成电路；电磁兼容；设计方法；芯片

随着现代科学技术的发展，电子、电气设备及系统获得了越来越广泛的应用。然而运行中的电子、电气设备大多伴随着电磁能量的转换，对通信系统、控制系统和计算机系统为主干的电子系统（尤其在集成电路方面）产生了巨大的副面影响。这主要是因为集成电路极易受射频影响并可能会以有害的方式影响检波信号，通常会导致原设计的功能失效，并且可能会危及安全。另外，在集成电路设计中要求具有低的电磁能量辐射及高的敏感度。因此，提高集成电路的电磁兼容性已成为当今的研究重点之一。
本文介绍了一些电磁兼容性设计的基本方法，重点分析了芯片级电磁兼容性的设计方法及其应用，并讨论了芯片级电磁兼容性研究中存在的问题及未来的研究重点。

1 分析和解决电磁兼容性的一般方法
随着科学技术的发展，系统越来越复杂，使用的频谱越来越宽，根据电磁兼容性学科中多年的研究可知，分析和解决设备、子系统或系统间的电磁兼容性问题一般有3种方法，他们分别为问题解决法 （ProblemSolving Approach）［1］、规范法（SpecificationApproach）［1］和系统法（Systems Approach）［1］。

1．1 问题解决法
问题解决法主要指在建立系统前并不专门考虑电磁兼容性问题，待系统建成后再设法解决在调试过程中出现的电磁兼容性问题的方法。系统内或系统间存在的干扰问题有三要素，即干扰源、接受器和干扰的传播路径。因此用问题解决法解决系统内或系统间的电磁兼容性问题时，首先必须正确地确定干扰源。为了做到这一点，从事电磁兼容性方面工作的工程师要比较全面地熟悉各种干扰源的特性。在确定干扰源后再确定干扰的耦合路径是辐射耦合模式还是传导耦合模式，最终决定消除干扰的方法。

1．2 规范法
为了满足电磁兼容性的要求，各国政府和工业部门尤其是军方都制订了很多强制执行的标准和规范，例如美国军用标准MIL-STD-461.所谓规范法是指在采购系统的设备和设计建立子系统时必须满足已制订的规范。规范法预期达到的效果就是：如果组成系统的每个部件都满足规范要求，则系统的电磁兼容性就能保证。

1.3 系统法
系统法集中了电磁兼容性方面的研究成果，从系统的设计阶段的最初就用分析程序来预测［2］在系统中将要遇到的那些电磁干扰问题，以便在系统设计过程中作为基本问题来解决。目前有下列几种已广泛使用的大规模电磁干扰分析程序：
系统和电磁兼容性分析程序（SEMCAP）；系统和电磁兼容性分析程序；
干扰预测程序IPP-1；
系统内部分析程序IAP；
共场地分析模型程序COSAM等。
对于EMC系统设计的3种方法而言，问题解决法即先建立系统，在系统出现EMC问题时，利用EMI抑制技术解决EMC问题，这种方法很冒险，有可能会出现大量的返工。规范法则是要求每个分系统预先符合所要求的EMC规范或标准。如产品需要销售到美国，就要求每个分系统满足美国FCCPart15或Part18相应的标准，利用这些标准进行计算、设计分系统来保证最终产品的EMC性能。规范法比问题解决法更合理，但他的不足之处是他可能引入过储备的设计。系统法集中了EMC方面的成就，他根据EMC的要求给出最佳的工程设计、试验过程中对EMC进行分析预测，合理分配EMC指标，保证系统EMC的设计要求。随着电子设备工艺的飞速发展，集成电路的集成度几乎每年都翻一番，EMC问题已由系统级上升至芯片级。因此，对芯片级电磁兼容性的设计研究就显得尤为重要了。

2 芯片级电磁兼容
由于芯片级电磁兼容的描述是一个相对较新的学科，尽管对于电子系统及子系统已经有了说明详细的标准和辐射参考标准，但对于在这些系统中应用到的集成电路来说却是一个空白［3］。尤其是近年来集成电路的制造工艺在不断提高，已从超深亚微米进入到纳米阶段，加工芯片的特征尺寸进一步减小。于是，越来越多的功能，甚至是一个完整的系统都能够被集成到单个芯片之中。这就使得芯片级电磁兼容显得尤为突出。因此，制定一套公认的芯片级电磁兼容测量程序将会填补这一空白。

2．1 芯片级电磁兼容的描述
附属于国际电工委员会（IEC）的主要负责集成电路方面研究的机构正致力于研究集成电路电磁兼容性描述的2项标准。在不久的将来，就能根据IEC61967标准来描述集成电路的电磁辐射，根据IEC62132［4］标准来描述集成电路的抗扰度。尽管这2项标准中所描述的测量方法并不能够完全取代系统级的电磁兼容测 量方法，但设计工程师将具备鉴别主要辐射源及在应用程序中哪一部分具有最低敏感度的能力。

目前“IEC61967标准：用于测量集成电路电磁辐射频率150k～1GHz