PCB电磁兼容性的布线与屏蔽设计规范

一、布线
布局完成后即转入布线的工作。在PCB的线路中，相邻的两条平行导线之间的分布参数可等效为相互耦合的电感和电容。而这些等效的电感和电容为两条线路之间的干扰创造了条件，因此，应当避免过长的平行走线，而采取垂直或交叉的方式，如图（1）所示。对于电源线中的正负两条线路，则恰恰相反，因为电源线的正负两条线路平行走线所产生的等效电感和电容，可以起到对电源滤波的作用。再者，初、次级的开关回路经常是造成开关电源对外产生辐射骚扰的主要原因，而在原边的开关回路中的电源正负极线路平行走线可以减少原边开关回路的面积，从而减小了对外产生辐射骚扰的能力。
在走线时线宽不要突变，也不要突然拐角和环形走线。拐角应尽量采取圆角。因为在高频和高压下，直角和锐角会影响其电气性能，见图（2）。
二、接地与屏蔽
“接地”一词有两种含义，一种是真正与大地相连接；另一种是接参考地，即在电路中建立一个公共参考电位点，并定义这个点的电位为0伏，其他所有网络的电位均是以此为基准来度量的。设备接大地不是必须的，接大地只是出于对人身安全问题的考虑，而接参考地则是必须的。常用的接地方式有浮点接地、单点接地、多点接地和混合接地。屏蔽能够起到阻止内部辐射外泄与外部辐射进入的双重作用。按照作用可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。
在PCB的设计中，如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决很多干扰问题。在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因此应当采用单点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。工作频率在1-10MHz时，如果采用单点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量布置栅格状大面积接地铜箔。若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电平不稳，抗噪声性能变坏，因此应将接地线尽量加粗。在没有用到走线的空白区域，可由一个大的接地面来覆盖，以此提供屏蔽和增加去耦能力。但是假如这片铜区是悬空的（比如它没有和地连接），那么它可能表现为一个天线，产生电磁辐射干扰。
机箱是对辐射干扰抑制的最后一道防线，因此，机箱的物理结构很大程度上决定了整个电源的电磁屏蔽的效果。机箱上的接缝以及开口都是电磁波的泄漏源，穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降到主要原因。机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离、方向等相关。通过适当地设计开口尺寸、辐射源到开口的距离、调整开口方向或调整产生辐射源的元件方向，能够改善屏蔽效能。解决机箱缝隙电磁泄漏的常用方法是在缝隙处用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料，它能够保持缝隙处的导电连续性。常见的电磁密封衬垫有：金属丝网衬垫、导电橡胶、导电布衬垫、指形弹簧片等。其中最常用的是金属丝网衬垫。

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