在电子系统设计中，电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）的优化是至关重要的，因为它们直接影响到设备的稳定性和可靠性。本文主要探讨如何提高系统的EMC和EMI性能，尤其是在新能源检测技术、材料化学、元器件、汽车电子以及热分析等领域的应用。
我们要关注那些易受电磁干扰的系统。例如，微控制器时钟频率高的系统，由于高速运算会产生大量噪声；大功率、大电流驱动电路，它们可能产生火花并辐射电磁能量；包含微弱模拟信号和高精度A/D转换器的系统，因为它们对噪声极其敏感。
提高系统抗电磁干扰能力的措施包括：
1. 选择低频微控制器：降低微控制器的外部时钟频率可以减少噪声生成，从而提高系统的抗干扰能力。高频的方波相对于低频的正弦波，其高频成分更多，更容易产生干扰。
2. 减小信号传输中的畸变：高速CMOS电路在长引线上传输信号时，要考虑反射和阻抗匹配问题，以防止信号畸变。通常，信号在印刷线路板上的传输速度约为光速的1/3到1/2，引线应尽可能短，不超过25cm，并减少过孔数量。
3. 减小信号线间的交叉干扰：交叉干扰发生在信号线之间，可以通过减小信号线间距、使用大面积接地或局部屏蔽地来减轻。如果信号线下方有大面积的地，特性阻抗会减小，反射也会减少。
4. 减小来自电源的噪声：电源是噪声的重要来源，特别是复位线、中断线和其他控制线。确保电源的纯净，对于模拟电路尤其重要，因为它们对电源噪声非常敏感。
5. 考虑高频特性：在高频环境下，电路元件如电阻、电容、引线和过孔的分布电感和电容不可忽视。它们可能导致信号反射、天线效应和噪声辐射。因此，需要在设计中考虑到这些因素。
6. 合理布局元件：元件的布置应当遵循分区原则，将数字电路和模拟电路分开，高噪声和低噪声元件隔离，同时保持电源线和地线的短直，以降低电磁耦合。
在新能源检测技术领域，如汽车电子，这些策略尤为重要，因为汽车环境中的电磁环境复杂且严苛。在材料化学和元器件的选择上，也要考虑其电磁兼容特性，选择低电磁辐射、高抗干扰能力的组件。热分析实验室仪器则需要考虑热管理对EMC/EMI的影响，因为过热可能导致设备性能下降，增加噪声。
提高系统的EMC和EMI性能是一个综合性的设计过程，涉及硬件选择、信号处理、电路布局等多个方面，需要全面考虑并实施相应的优化策略。只有这样，才能确保电子设备在各种环境下都能稳定可靠地工作。
