輻射產生

 

輻fu射she是shi由you電dian流liu而er非fei電dian壓ya引yin起qi的de。靜jing態tai電dian荷he產chan生sheng靜jing電dian場chang
，恒heng定ding電dian流liu產chan生sheng磁ci場chang，時shi變bian電dian流liu既ji產chan生sheng電dian場chang又you產chan生sheng磁ci場chang。任ren何he電dian路lu中zhong都dou存cun在zai共gong模mo電dian流liu和he差cha模mo電dian流liu，差cha模mo信xin號hao攜xie帶dai數shu據ju或huo有you用yong信xin號hao，共gong模mo信xin號hao是shi差cha模mo模mo式shi的de負fu麵mian效xiao果guo。

差模電流

 

大小相等，方向（相位）相反。由於走線的分布

，電容、電感、信號走線阻抗不連續
，以及信號回流路徑流過了意料之外的通路等，差模電流會轉換成共模電流。

 

共模電流

 

大小不一定相等，方向（相位）相xiang同tong。設she備bei對dui外wai的de幹gan擾rao多duo以yi共gong模mo為wei主zhu，差cha模mo幹gan擾rao也ye存cun在zai，但dan共gong模mo幹gan擾rao強qiang度du常chang常chang比bi差cha模mo大da幾ji個ge數shu量liang級ji。外wai來lai的de幹gan擾rao也ye多duo以yi共gong模mo幹gan擾rao為wei主zhu，共gong模mo幹gan擾rao本ben身shen一yi般ban不bu會hui對dui設she備bei產chan生sheng危wei害hai，但dan如ru果guo共gong模mo幹gan擾rao轉zhuan變bian為wei差cha模mo幹gan擾rao
，就jiu嚴yan重zhong了le，因yin為wei有you用yong信xin號hao都dou是shi差cha模mo信xin號hao。差cha模mo電dian流liu的de磁ci場chang主zhu要yao集ji中zhong在zai差cha模mo電dian流liu構gou成cheng的de回hui路lu麵mian積ji內nei，而er回hui路lu麵mian積ji之zhi外wai，磁ci力li線xian會hui相xiang互hu抵di消xiao；共模電流的磁場在回路麵積之外
，共模電流產生的磁場方向相同。PCB的很多EMC設計都遵循以上理論。

 

在PCB板上抑製幹擾的途徑有：

 

1、減小差模信號回路麵積。

2


、減小高頻噪聲回流（濾波、隔離及匹配）。

3、減小共模電壓（接地設計）。

 

PCB設計原則歸納

 

原則1：PCB時鍾頻率超過5MHz或信號上升時間小於5ns
，一般需要使用多層板設計。

 

原因：采用多層板設計
，信號回路麵積能夠得到很好的控製。

 

原則2：對於多層板，關鍵布線層（時鍾線、總線、接口信號線、射頻線、複位信號線、片選信號線以及各種控製信號線等所在層）應與完整地平麵相鄰
，優選兩地平麵之間。

 

原因：關鍵信號線一般都是強輻射或極其敏感的信號線，靠近地平麵布線能夠使其信號回路麵積減小，減小其輻射強度或提高抗幹擾能力。

 

原則3：對於單層板，關鍵信號線兩側應該包地處理。

 

原因：關鍵信號兩側包地，一方麵可以減小信號回路麵積
，另外還可以防止信號線與其他信號線之間的串擾。

 

原則4：對於雙層板
，關鍵信號線的投影平麵上有大麵積鋪地，或者與單麵板一樣包地打孔處理。

 

原因：與多層板關鍵信號靠近地平麵相同。

 

原則5：多層板中，電源平麵應相對於其相鄰地平麵內縮5H-20H（H為電源和地平麵的距離）。

 

原因：電源平麵相對於其回流地平麵內縮可以有效抑製邊緣輻射問題。

 

原則6：布線層的投影平麵應該在其回流平麵層區域內。

 

原因：布線層如果不在回流平麵層的投影區域內，會導致邊緣輻射問題，並且導致信號回路麵積增大，從而導致差模輻射增大。

 

原則7：多層板中，單板TOP、BOTTOM層盡量無大於50MHZ的信號線。

 

原因：最好將高頻信號走在兩個平麵層之間
，以抑製其對空間的輻射。

 

原則8：對於板級工作頻率大於50MHz的單板，若第二層與倒數第二層為布線層，則TOP和BOOTTOM層應鋪接地銅箔。

 

原因：最好將高頻信號走在兩個平麵層之間
，以抑製其對空間的輻射。

 

原則9：多層板中，單板主工作電源平麵（使用最廣泛的電源平麵）應與其地平麵緊鄰。

 

原因：電源平麵和地平麵相鄰可以有效地減小電源電路回路麵積。

 

原則10：在單層板中
，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。

 

原因：減小電源電流回路麵積。

 

原則11：在雙層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰
、平行走線。

 

原因：減小電源電流回路麵積。

 

原則12：zaifencengshejishi
，jinliangbimianbuxiancengxianglindeshezhi。ruguowufabimianbuxiancengxianglin，yinggaishidangladaliangbuxiancengzhijiandecengjianju，suoxiaobuxiancengyuqixinhaohuiluzhijiandecengjianju。

 

原因：相鄰布線層上的平行信號走線會導致信號串擾。

 

原則13：相鄰平麵層應避免其投影平麵重疊。

 

原因：投影重疊時
，層與層之間的耦合電容會導致各層之間的噪聲互相耦合。

 

原則14：PCB布局設計時，應充分遵守沿信號流向直線放置的設計原則
，盡量避免來回環繞。

 

原因：避免信號直接耦合
，影響信號質量。

 

原則15：多種模塊電路在同一PCB上放置時，數字電路與模擬電路、高速與低速電路應分開布局。

 

原因：避免數字電路、模擬電路
、高速電路以及低速電路之間的互相幹擾。

 

原則16：當線路板上同時存在高、中、低速電路時，應該遵從高、中速電路遠離接口的原則。

 

原因：避免高頻電路噪聲通過接口向外輻射。

 

原則17：存在較大電流變化的單元電路或器件（如電源模塊的輸入輸出端、風扇及繼電器）附近應放置儲能和高頻濾波電容。

 

原因：儲能電容的存在可以減小大電流回路的回路麵積。

 

原則18：線路板電源輸入口的濾波電路應靠近接口放置。

 

原因：避免已經經過了濾波的線路被再次耦合。

 

原則19：在PCB板上，接口電路的濾波、防護以及隔離器件應該靠近接口放置。

 

原因：可以有效的實現防護
、濾波和隔離的效果。

 

原則20：如果接口處既有濾波又有防護電路
，應該遵從先防護後濾波的原則。

 

原因：防護電路用來進行外來過壓和過流抑製，如果將防護電路放置在濾波電路之後，濾波電路會被過壓和過流損壞。

 

原則21：布局時要保證濾波電路（濾波器）、隔離以及防護電路的輸入輸出線不要相互耦合。

 

原因：上述電路的輸入輸出走線相互耦合時會削弱濾波

、隔離或防護效果。

 

原則22：單板上如果設計了接口“幹淨地”，則濾波、隔離器件應放置在“幹淨地”和工作地之間的隔離帶上。

 

原因：避免濾波或隔離器件通過平麵層互相耦合，削弱效果。