高速电路板的电磁兼容分析与设计

特性不平衡，每根导线上的电流会不同，因此产生差模电压，从而对电路造成影响。此外外部电磁场也有可能在地线环路中感应出电流，从而导致干扰。

  (b)公共阻抗耦合干扰；当多个功能单元公用同一段地线时，由于地线阻抗的存在，各个单元的地电位之间会发生相互调制，从而导致各个单元信号间相互耦合产生干扰，在高频电路中，电路处于高频工作状态，地线阻抗往往较大，此时的公共阻抗耦合干扰尤其明显。

消除公共阻抗耦合的途径有两个：一个是减小公共地线部分的阻抗，这样公共地线上的电压也随之减小，从而控制公共阻抗耦合。另一个方法是通过适当的接地方 式避免容易相互干扰的电路共用地线，一般要避免强电电路和弱电电路共用地线，数字电路和模拟电路共用地线。

如前所述，减小地线阻抗的核心问题是减小地线的 电感。这包括使用扁平导体做地线，用多条相距较远的并联导体作接地线。对于印刷线路板，在双层板上布地线网格能够有效地减小地线阻抗，在多层板中专门用一 层做地线虽然具有很小的阻抗，但这会增加线路板的成本。通过适当接地方式避免公共阻抗的接地方法是并联单点接地，并联接地的缺点是接地的导线过多。

因此在 实际中，没有必要所有电路都并联单点接地，对于相互干扰较少的电路，可以采用串联单点接地。例如，可以将电路按照强信号，弱信号，模拟信号，数字信号等分 类，然后在同类电路内部用串联单点接地，不同类型的电路采用并联单点接地。

抑制耦合通道

高速电路中电磁干扰的主要耦合通道包括辐射耦合、传导耦合、电容耦合、电感耦合、电源耦合以及地线耦合等。

对于辐射耦合来说，其主要抑制方法是采取电磁屏蔽，将干扰源与敏感对象有效隔离。

对于传导耦合来说，其主要的方法是在信号布线的时候，合理安排高速信号线的走向。输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行，以免发生信号反馈或串扰，可在 两条平行线间增设一条地线加以隔离。

对于外连信号线来说，应尽量缩短输入引线，提高输入端阻抗。对模拟信号输入线最好加以屏蔽，当板上信号导线阻抗不匹配 时，会导致信号反射，当印制导线较长时，线路电感会导致减幅振荡。通过串入阻尼电阻(阻值通常取22～2 200 hm，典型值为470 hm)，可有效抑制振荡，增强抗干扰能力，改善波形。

对于电感、电容的耦合干扰来说，可采用如下两个方面进行抑制：一方面是选择合适的 元器件，对于电感电容，应该根据不同元器件的频率特性来选择，对于其他元器件，则应选择寄生电感、电容较小的器件。

另一方面是合理地进行布局和布线，要尽 量避免长距离平行布线，电路中电气互连点间的布线力求最短。信号(特别是高频信号)线的拐角应设计成45度走向或称圆形、圆弧形，切忌画成小于或等于90 度角度形状。

相邻布线面导线采取相互垂直、斜交或弯曲走线的形式以减少过孔的寄生电容和电感，过孔和管脚之间的引线越短越好，并可以考虑并联打多个过孔或 微型过孔以减少等效电感。选用元器件封装时，应选择标准封装，以减少因封装不匹配而导致的引线阻抗及寄生电感。

对于电源耦合以及地耦合来说，首先应注意降低电源线和地线阻抗，对公共阻抗、串扰和反射等引起的波形畸变和振荡现象需采取必须措施。在各集成电路的电源和地线间分别接入旁路电容 以缩短开关电流的流通途径。将电源线和地线设计成格子形状，而不用梳子形状，这是因为格子状能显著缩短线路环路，降低线路阻抗，减少干扰。

当印制电路板上 装有多个集成电路，且部分元件功耗较大，地线出现较大电位差，形成公共阻抗干扰时，宜将地线设计成封闭环路，这种环路无电位差，具有更高的噪声容限。应尽量缩短引线，将各集成电路的地以最短距离连到电路板的入口地线，降低印制导线产生的尖峰脉冲。让地线、电源线的走向与数据传输方向一致，以提高电路板的噪 声容限。尽量采用多层印制电路板，降低接地电位差，减少电源线阻抗和信号线间串扰。

当没有多层板而不得不使用双面板时，必须尽量加宽地线线条，通常地线应 加粗到可通过3倍于导线实际流过的电流量为宜，或采用小型母线方式，将公共电源线和地线尽量分布于印制板两面的边缘。在电源母线插头处接入 1μF～10μF的钽电容器进行去耦，并在去耦电容并联一个0．01 μF～0．1μF的高频陶瓷电容器。

保护敏感对象

对敏感对象的保护主要集中在两个方面，一方面是切断敏感对象与电磁干扰之间的通道。另一方面就是降低敏感对象的敏感度。

电子设备的敏感度