系统或设备在其本身电磁环境中能够正常工作且没有对同一环境下工作的别的系统或设备造成不能接受的电磁干扰。由此可知，电磁兼容涵盖两个方面的内容：1、系统或设备本身要有特定的能在电磁环境下有效工作的抗干扰能力。2、系统或设备在正常工作的时辐射的电磁干扰不能对同处在同一环境下工作的其他装置产生不可抗拒的电磁干扰。系统或设备满足以上两个条件时，其才会被认定具有电磁兼容性。由此我们把电磁兼容(EMC)拆分为电磁灵敏度(EMS)与电磁干扰(EMI)，其中EMI又可分为传导干扰和辐射干扰。比如，在高速PCB系统设计中，电路的耦合引脚、各类高频元器件和高频信号线等都有机会成为具有发射天线特点的辐射源，进而向外界辐射电磁场并干扰本系统或之外其他系统或设备的正常有效的运转。电磁兼容的涵盖范围如下图所示：
1.EMI的三要素
EMI需要在一定的条件下才会发生作用，这样的条件包括干扰源、耦合途径以及敏感设备，也被称为EMI的三要素，只有这三个条件同时满足，才会产生EMI影响问题。
1.1干扰源
电磁干扰源主要包括自然电磁干扰源和人为电磁干扰源。自然电磁干扰源包括大气噪声、太阳噪声、宇宙噪声、雷电噪声、热噪声等；人为电磁千扰源主要包括家用电器、民用设备、内燃机、工业与医疗高频仪器、高压电力电子系统、无线电发射与按收设备、高速数字电路系统等。在高速PCB及电子系统设计中，影响其他PCB或电子系统的正常工作的辐射干扰源常常是高速的信号线、芯片(IC)的引脚等。
1.2耦合途径
EMI的耦合途径可根据传播方式来划分，即为传导耦合和辐射耦合。其中，传导耦合指的是一个电路上的干扰噪声，沿着导电介质耦合到另一个电路上的耦合方式。而辐射耦合指的是一个电路上的干扰噪声，通过空间耦合到另一个电路上的耦合方式。
1.3敏感设备
容易受到电磁干扰的系统或设备被称为敏感设备。一个很小的元器件或电路板组件，或是一个较大型的电子系统都可以成为敏感设备。一般说来，低电压、小信号的设备都是敏感设备。我们之所以要针对敏感设备，重视其元器件和结构的使用，是因为在一个电子设备的设计中，采用不同的元器件、不同的结构都会对电子设备的抗干扰能力产生不同的影响。
2.高速PCB板EMI理论分析
2.1无源器件的高频特性
随着电路系统和元器件的信号频率越来越高、时钟上升沿越来越陡峭，电路中即使非常短的布线也有可能成为电磁天线，向空间辐射，从而形成EMI辐射。大部分的原因就是有些无源元器件的隐藏特性会在某些特定的工作环境中呈现出来。在高频环境下，无源器件的等效模型如下表所示。
如果电路在设计的时候寄生电感和电容值选择不合理或者PCB走线不合理，就有很大机率构成一个电磁天线，并且向外辐射电磁干扰信号。普通系统或设备的辐射天线的工作频率都是固定的，一般都是波长的1/4或1/2，这样组成的发射器才能更加有效。但是在工程实践中PCB设计的工作频率一般要尽可能比固定频率波长的1/20要小，这样的设计才能使成为潜在发射源的机率降到最低。
2.2EMI辐射原理
2.2.1电偶极子的电磁辐射
电偶极子的辐射原理图如下图所示，原理是一小截载流导线，也叫电流元，其长度△l和横向尺寸都要远小于电磁波波长。如果我们假设沿△l方向上的电流强度是均匀分布的，由于△l的长度远远小于电磁场中任何点到电偶极子的距离，即可认为场中任意点与电偶极子的距离是相等的。由于△l的长度远小于波长或场的辐射半径，所以我们在测算PCB上某一条信号传输路径的电磁辐射问题时可以用电偶极子模型来等效。
如上图所示，电偶极子的中心和直角坐标系的原点重合，△l的方向上的电流沿y轴方向均匀分布。若对电偶极子上电流作正弦(或余弦)分解，即I=Imsinwt，则电偶极子在系统或设备工作环境中产生的电磁场(E和H)也同样是时间的正弦(或余弦)函数。如果我们将理想空间的电荷密度ρ、电导率σ和传导电流密度Jc都设定为零，那么由Maxwell方程组可求得电偶极子周围的电磁场为：
其中Im△l为电偶极子的电矩(A·m)；r为从坐标原点到观察点的距离(m)；k为波数(电磁波传播单位长度所引起的相位变化)，若设电磁波的波长为λ，则k=2π/λ(rad/m)
我们依据观察点到电偶极子的距离远近的不同，将电偶极子周围的场区的划分为近场区、转换区和远场区。
近场区
在距离电偶极子区域比较近的场区，r <<λ/2π，kr <<1，此时场区的性质为感应场，电偶极子主要取决于1/kr的高次项，由上式可知其电场和磁场的模值为：
可见，在近场区干扰分量中，电场的衰减规律是1/r3，而磁场的衰减规律是1/r2。
远场区
在远离电偶极子的区域，r >>λ/2π，kr >>1，场强随传播距离的增大而减小，为辐射场。此时电偶极子场区性质主要由1/kr的低次项决定，由上式可知其电场和磁场的模值为：
转换区
r≈λ/2π的场区兼具以上两个场区的特性。
2.2.2磁偶极子的电磁辐射
磁偶极子的模型如下图所示。磁偶极子的电磁辐射原理是一个无限小的线性磁流元，也叫电流环。根据电磁场理论我们可知，磁是由变化电流的电场产生的，磁南极和磁北极总是同时存在的，不存在真正的磁单极子，但我们可以把一个有限小的电流环等效为一个磁偶极子。针对研究对象的不同，我们可以做以下设定：半径为r(2πr <<λ)的电流环，如下图所示，其电流I为均匀分布，即电流传输路径上大小和相位均一样。
将电流元换为电流环，直角坐标系的原点与电流环的中心重合，并使Z轴垂直于电流环截面，如下图所示。
参照电偶极子的电磁辐射方程，将应用在电流元的电磁场理论计算应用到电流环的计算中，得到磁偶极子远区场的电场和磁场模值为：
所以据此理论，当PCB中的电流信号传输构成回路时，可以将其电流产生的电磁辐射效应等效于磁偶极子的模型来计算。
2.3高速PCB中的高频电磁辐射
高速PCB上的辐射来源主要是：PCB上的走线和I/O电缆。且首要的辐射源就是电缆辐射带来的。虽然有些电缆传输信号的频率很低，但是由于电缆是辐射能力非常高的电磁天线，以至于高频信号在PCB上传输时会耦合到电缆上，产生强度很高的高频辐射。高频辐射按干扰电流在导线上传输方式的不同可分为共模辐射和差模辐射。干扰电流大小和方向均相同是共模电流。电流大小相同、方向相反是差模电流。差模辐射是由差模电流激励引起，而共模辐射由共模电流激励引起，如下图所示。针对共模和差模产生的辐射，我们可以根据导线电流在PCB板上传输的路径不同通过等效为电偶极子和磁偶极子的模型来分析。在实际的工程实践中，PCB 上EMI电磁干扰最主要的来源是共模电流所产生的辐射干扰。
2.3.1差模辐射
差模电流在电路中传输会形成回流环，进而形成差模辐射。由于此回流环相当于一个小的电磁环路发射天线，因此，我们可以采用小环天线(磁偶极子)模型来分析差模辐射。差模电流的辐射电场强度为：
其中：E为电场强度，其单位是V/m；f为差模电流回路的电流频率，单位是Hz；A为电流环面积，其单位是cm2；I为电流环回路的差模电流，单位是A；r为辐射源到被干扰设备的距离，即观察点到电流环路的距离，单位是m；θ为矢量与Z轴的夹角。
工程实践应用环境中常以最坏情况作为测试的标准，即反射波的相位和直射波的相位同相，发射波长是直射波长的两倍。设sinθ=1，因为我们在实际现场测试中，地面总是不可避免的会产生反射，所以实际的计算最大值有增加一倍的可能性，即
我们国家电磁特性性能标准规定：r的取值按军用和民用的不同，取值也不同，取值范围1m~30m。由上式可以知道，电场强度E与电流环回路的差模电流频率f的平方、电流环回路的差模电流强度I、电流回路的面积A成正比。所以我们可以采取以下抑制差模干扰的措施：缩小电流环回路的面积、减小差模电流强度的大小以及降低差模电流回路的电流频率。
2.3.2共模辐射
采用电偶极子天线模型来分析共模辐射。经由电偶极子天线(I/O带状电缆)所辐射的电场强度为：
其中：E为电场强度，单位是V/m；f为共模电流的频率，单位是Hz；I为共模电流的强度，单位是A；l为I/O电偶极子天线的高度(参考点为地端)，单位是m；r为测量天线到与电偶极子之间的距离，单位是m；θ为矢量与Z轴的夹角。
抑制共模干扰的最主要方法就是要抑制共模电流的大小，方法如下：
(1）充分降低激励天线的地电位。
(2）添加共模扼流圈，将共模电流旁路到地。
(3）使用差分式电路。
(4）PCB布线布局时，远离高频线、不和产生干扰的设备共用同一个电源。
2.3.3共模辐射与差模辐射的比较
共模辐射是由电路上的共模电流和接地噪声引起的，差模辐射是由电路上的差模电流所引起的。尽管共模电流的大小比差模电流的大小要小的多，但是共模电流产生的电磁场强度更强。很小的共模电流所产生的辐射强度能等同于很大的差模电流所辐射的强度，即较小的共模电流就能引起很强的辐射，产生这种情况的主要原因是由于共模电流的磁力线在射频的返回传输路径中不能被消除且差模辐射的电磁场强度随频率增加而增加，但是其增加的速度没有共模辐射的强度随频率增加的快。