高频PCB抗干扰的研究
两个环路的靠近程度和环路面积的大小,及所影响的负载的阻抗。
5、电源线耦合:是指交流或直流电源线受到电磁干扰后,电源线又将这些干扰
传输到其他设备上。
PCB设计中消除串扰的方法有如下几种:
1、两种串扰的大小均随负载阻抗的增大而增大,所以应对由串扰引起的干扰敏感的信号线进行适当的端接。
2、尽可能地增大信号线间的距离,可以有效地减少容性串扰。进行接地层管理,在布线之间进行间隔(例如对有源信号线和地线进行隔离,尤其在状态发生跳变的信号线和地之间更要进行间隔)和降低引线电感。
3、在相邻的信号线间插入一根地线也可以有效减小容性串扰,这根地线需要每1/4波长就接入地层。
4、对于感性串扰,应尽量减小环路面积,如果允许的话,消除这个环路。
5、避免信号共用环路。
6、关注信号完整性:设计者要在焊接过程中实现端接来解决信号完整性。采用这种办法的设计者可专注屏蔽用铜箔的微带长度,以便获得信号完整性的良好性能。对于在通信结构中采用密集连接器的系统,设计者可用一块PCB作端接。
四、电磁干扰
随着速度的提升,EMI将变得越来越严重,并表现在很多方面上(例如互连处的电磁干扰),高速器件对此尤为敏感,它会因此接收到高速的假信号,而低速器件则会忽视这样的假信号。
PCB设计中消除电磁干扰的方法有如下几种:
1、减小环路:每个环路都相当于一个天线,因此我们需要尽量减小环路的数量,环路的面积以及环路的天线效应。确保信号在任意的两点上只有唯一的一条回路路径,避免人为环路,尽量使用电源层。
2、滤波:在电源线上和在信号线上都可以采取滤波来减小EMI,方法有三种:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。
3、屏蔽。由于篇幅问题再加上讨论屏蔽的文章很多,不再具体介绍。
4、尽量降低高频器件的速度。
5、增加PCB板的介电常数,可防止靠近板的传输线等高频部分向外辐射;增加PCB板的厚度,尽量减小微带线的厚度,可以防止电磁线的外溢,同样可以防止辐射。
讨论到此我们可以总结一下在高频PCB设计中,我们应该遵循下面的原则:
1、电源与地的统一,稳定。
2、仔细考虑的布线和合适的端接可以消除反射。
3、仔细考虑的布线和合适的端接可以减小容性和感性串扰。
4、需要抑制噪声来满足EMC要求。
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