1、設(shè)備內(nèi)部接地電阻高的問題

醫(yī)療設(shè)備接地內(nèi)阻低被列為十大問題。 這是因為這些故障的概率是較高的。 一臺設(shè)備的電磁發(fā)射、自身兼容、抗干擾問題關(guān)系到設(shè)備的癥結(jié)所在。 與接地阻抗低有關(guān)。 一般來說，這不是指普通的低頻接地問題，也不是指接地部位問題，而是由局部接地阻抗較低（如電路板或電纜）引起的。 高阻抗接地路徑往往會導(dǎo)致電纜屏蔽故障和串?dāng)_電壓。

電線和編織帶在高頻下大多具有高阻抗，因此設(shè)計人員應(yīng)避免使用電線或編織帶接地。 根據(jù)經(jīng)驗，每英寸長導(dǎo)線的感抗為 20nH。 因此，在100MHz時，1英寸導(dǎo)線的感抗可達(dá)12Ω。 因此，在射頻情況下，應(yīng)謹(jǐn)慎使用任何寬度的電線。 這是使用接地片的好方法。 接地條的長寬比必須至少為 5:1。 也就是說，對于 5 英寸長的接地片，其長度應(yīng)至少為 1 英寸。

2、電纜屏蔽不夠

當(dāng)設(shè)備遇到電磁發(fā)射或射頻抗干擾問題時，通常會涉及電纜問題，而電纜的接地阻抗在這里起著很大的作用。

“單點接地”的原理對于低頻很有效，但對于無線電頻率卻沒有多大作用。 棘手的事情是：由于電纜不能終止于患者的終端，因此屏蔽層不能在兩端接地。 據(jù)悉，當(dāng)設(shè)備無法有效接地甚至需要保持絕緣時，混頻有時比屏蔽更有效。

在低頻時，電纜的屏蔽層可以一端接地，但如果電纜的寬度超過波長的1/20，則電纜的屏蔽層需要兩點或多點接地。 這里需要強調(diào)的是，當(dāng)電纜寬度為波長的 1/4 時，情況將是較糟糕的。 順便說一下，現(xiàn)在很多市售的電纜屏蔽層都是編織產(chǎn)品，這對于解決射頻的電磁兼容性不好。 據(jù)悉，電纜的屏蔽層也容易損壞。 例如，有些電纜屏蔽層是由聚酯薄膜制成的，其強度不是很高。 有時即使是輕微的觸摸也會導(dǎo)致屏蔽層破裂，增加屏蔽效果，而這些破裂很難用肉眼察覺。

3、開關(guān)電源的傳輸問題

開關(guān)電源或AC/DC轉(zhuǎn)換器的電磁輻射問題由來已久。 開關(guān)電源的電路組成以及開關(guān)電源本身的布局和結(jié)構(gòu)往往使開關(guān)電源的電磁發(fā)射成為其推廣應(yīng)用中的一大問題。 雖然這個問題很常見，但在醫(yī)療電子領(lǐng)域變得尤為重要，因此在醫(yī)療設(shè)備電源的尺寸和質(zhì)量不是問題的情況下，可以考慮傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源。 對于電源部分來說，體積和質(zhì)量成為品質(zhì)性能的關(guān)鍵因素，因此如何選擇具有優(yōu)良電磁兼容性能的開關(guān)電源成為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。

4、電源線混頻器的使用問題

由于醫(yī)療設(shè)備的電磁發(fā)射不僅僅局限于內(nèi)部選用的開關(guān)電源，因此電源線路部分中的線路混頻器也成為抑制高頻干擾的重要環(huán)節(jié)。 通常的電源線混頻器中有兩個串?dāng)_干擾抑制電容（Y電容），可以控制設(shè)備的串?dāng)_電壓，但在醫(yī)療設(shè)備的電源線混頻器中不適合使用這種小電容，因為它會影響設(shè)備的串?dāng)_電壓。造成設(shè)備漏電壓過高。 醫(yī)療設(shè)備中電源線混頻器的這種選擇原則使設(shè)計人員失去了抑制紋波電壓的有效手段，只剩下當(dāng)先可用的手段來增強電源線混頻器中串聯(lián)電感器的阻抗。

要設(shè)計一款先進(jìn)的電源線混頻器，混頻器的電路設(shè)計只是很小的一部分，混頻器內(nèi)部元件的選擇、濾波器的內(nèi)部布局和結(jié)構(gòu)、混頻器內(nèi)部元件的分布參數(shù)是真正決定電源線混頻器性能的關(guān)鍵因素。

5、液晶顯示器的電磁發(fā)射問題

隨著評估技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備中采用單片機進(jìn)行控制，并在設(shè)備面板上采用液晶顯示器作為人機對話界面的情況越來越多。 液晶的應(yīng)用也帶來了液晶顯示器的電磁發(fā)射問題。

液晶顯示器一般是通過專門從電路板上引出的電纜來驅(qū)動的。 由于液晶顯示器的高阻抗特性，發(fā)送到液晶顯示器的信號電壓不可能完全返回到這條電纜，其中一小部分會產(chǎn)生電磁輻射到周圍的電磁環(huán)境中。

為了抑制液晶顯示器的電磁發(fā)射，首先需要用盡可能短的回路將所有信號電壓返回到驅(qū)動電路板。 更好的辦法是在電纜下方設(shè)置接地板，以增加信號電壓返回路徑的阻抗。 另外，作為液晶顯示器結(jié)構(gòu)的一部分，液晶顯示器的背面必須設(shè)置金屬外殼，并且金屬外殼的四個角必須接地。

6、設(shè)備內(nèi)部電路互耦問題

在高頻狀態(tài)下，設(shè)備內(nèi)部電路之間會出現(xiàn)相互耦合的問題，因此電路布局不當(dāng)，特別是病人檢查信號輸入電路布局不當(dāng)，往往是設(shè)備之間的兩大區(qū)別。醫(yī)療設(shè)備設(shè)計的成功和失敗。 造成不同結(jié)果的直接原因。

在處理設(shè)備的電磁兼容問題時，往往會在線路的輸入和輸出之間放置電感器或鐵氧體磁芯，以抑制設(shè)備內(nèi)外的射頻干擾，從而使電感器定位在噪聲源這一側(cè)承載相當(dāng)大的高頻電流。 這些高頻電流可以通過電容耦合作用于附近的金屬材料，例如接地層、電路板、散熱器等。 因此，在使用這些抑制方案來處理干擾時要非常小心，防止與一些敏感元件或敏感電路耦合。

另外，當(dāng)使用鐵氧體磁芯吸收線路上的干擾時，將鐵氧體磁芯放置在連接線之外比布置在電路板上更有效。 因為這些方法可以防止核心附近的干擾連接線與敏感線之間的耦合問題。

7、單元組件的分布參數(shù)問題

在醫(yī)療設(shè)備中，所選部件本身的缺陷也會限制其性能。 我們知道，所有電容器都具有寄生串聯(lián)電感，形成串聯(lián)諧振電路； 所有繞線電感器的定子匝間和層間都有分布電容，形成并聯(lián)諧振電路。 這些電路的諧振頻率遠(yuǎn)低于預(yù)期。 例如，許多電容器的諧振頻率高于100MNz； 許多繞線電感的諧振頻率高于20MHz，變壓器的諧振頻率高于5MHz。 因此，電路設(shè)計者必須充分了解此類元件的實際性能。 無論是混頻器還是去耦器，它們都有工作在諧振狀態(tài)的可能性，這會減少線與線之間的噪聲問題。 這些噪聲不僅會對線路造成損壞，還會導(dǎo)致信號傳輸情況很差。

8、信號傳輸中的阻抗不連續(xù)問題

隨著高速數(shù)字電路的廣泛應(yīng)用，印刷電路板中的電磁兼容問題變得越來越重要，許多PCB問題可以概括為信號傳輸過程中的阻抗不連續(xù)性。

信號傳輸中的阻抗不連續(xù)問題一直圍繞著信號的循環(huán)回路。 理想情況下，信號沿一條線路流出，然后沿接地回流線快速流回。 然而，根據(jù)化學(xué)中的較小能量消耗定理，電壓一般沿著較小能量路徑返回。 此時，信號的返回路徑往往會出現(xiàn)阻抗不連續(xù)。 一旦出現(xiàn)這些情況，信號就會被反射，造成傳輸信號。 失真。 此外，傳輸線的不連續(xù)性也會導(dǎo)致輻射發(fā)射問題。

9. 信號和返回路徑問題

當(dāng)談到設(shè)備布線時，人們常常覺得使用額外的地回線是一種浪費。 由于大多數(shù)信號線與地環(huán)路的寬度相差太遠(yuǎn)，因此應(yīng)使用一根地回線作為多條信號線甚至所有信號線的地線。 此時，這條地回線至少存在兩個問題。 首先，由于地回線與大部分信號線之間的距離比較長，信號線與地回線之間形成的環(huán)形天線相對較大，環(huán)形天線與外界的輻射較大。環(huán)形天線的輻射比較大。 電荷干擾的接收問題不容忽視； 其次，這條與地回線共用的信號線的共阻抗問題也不容忽視，特別是當(dāng)信號線上傳輸?shù)男盘査俾瘦^高且信號邊緣比較陡時，共阻抗的互阻抗干擾為一個特別嚴(yán)重的問題。

實際中一條傳輸線需要多少條接地回線是由數(shù)據(jù)傳輸速度和傳輸線的粗細(xì)決定的。 對于超過100MHz的信號高速傳輸，建議使用信號地回線，對于大于10MHz的低速傳輸，可以使用兩根（或更多）信號地回線作為妥協(xié)。

10、設(shè)備外殼靜電放電問題

靜電放電是一個常見且麻煩的問題。 以塑料外殼的醫(yī)療設(shè)備為例，為了減少塑料外殼設(shè)備的電磁發(fā)射，提高塑料外殼設(shè)備的抗射頻干擾能力，設(shè)計者會對塑料外殼進(jìn)行導(dǎo)電涂層。 為了使導(dǎo)電涂料的療效顯著，一般需要對塑料外殼連接處的所有縫隙進(jìn)行涂漆，以達(dá)到結(jié)合所產(chǎn)生的導(dǎo)電的連續(xù)性，這些做法導(dǎo)致了新的靜電放電接觸點。 換句話說，設(shè)計師解決了一個問題，但卻引入了一個新的、非常困難的問題。

為了解決上述問題，設(shè)計者有三種選擇：重新設(shè)計電路和內(nèi)部布局，盡量減少設(shè)備上導(dǎo)電涂層的需要； 重新涂裝設(shè)備外殼，盡可能避免形成放電，并非常小心地使用屏蔽罩來保護(hù)可能發(fā)生放電的間隙。

前面提到的10個電磁兼容問題，有的已經(jīng)存在好幾年了，有的較近才出現(xiàn)，將來會變得更加普遍。 所有這些問題對于醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計來說都非常重要，如果設(shè)計者能夠在工作中預(yù)防此類問題的發(fā)生，就會避免更多不必要的麻煩。