張晴

摘要：印制板設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工作，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中需要采用先進(jìn)的技術(shù)，確確保設(shè)計(jì)的合理性。在印制板設(shè)計(jì)過(guò)程中，要做好電磁抑制技術(shù)分析，從而提高印制板性能，使印制板在應(yīng)用過(guò)程中能夠發(fā)揮良好的作用，供人們使用。

關(guān)鍵詞：印制板;電磁抑制;電子產(chǎn)品;電子技術(shù)

印制板設(shè)計(jì)是直到電子產(chǎn)品制作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其質(zhì)量會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的性能造成直接影響。近幾年，隨著科技的快速發(fā)展，印制板的密度不斷升高，印制板設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)對(duì)其在應(yīng)用過(guò)程中的抗干擾能力造成直接影響。若印制板設(shè)計(jì)不合理，會(huì)形成電磁干擾，這會(huì)使印制板中電路性能遭受不良影響，甚至?xí)?dǎo)致其無(wú)法正常工作。

1 印制板遭受到的電磁干擾

印制板遭受到的電磁干擾主要來(lái)自以下幾個(gè)方面：

（1）平行導(dǎo)線中間存在電感、電導(dǎo)、電阻、互感效應(yīng)。印制板在應(yīng)用過(guò)程中，若一根導(dǎo)線上的電流發(fā)生了變化，印制板上的另一根導(dǎo)線也會(huì)受到影響，這會(huì)影響印制板的性能。

（2）印制導(dǎo)線使印制板上的一項(xiàng)重要內(nèi)容，板外連接導(dǎo)線，甚至元器件引線都可能會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮栈虬l(fā)生干擾信號(hào)天線，這都會(huì)對(duì)印制板的性能及應(yīng)用造成不良影響[1]。擾信號(hào)天線是設(shè)計(jì)高頻電路板過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須注重的一項(xiàng)內(nèi)容，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，要做好相應(yīng)的分析工作，確保設(shè)計(jì)的合理性。

（3）電路中的磁性元件也會(huì)形成電磁干擾。例如，電磁鐵、揚(yáng)聲器等形成的恒定磁場(chǎng)以及繼電器、變壓器都會(huì)形成突變磁場(chǎng)，這會(huì)對(duì)印制板的性能和應(yīng)用造成不良影響[2]。

2 抑制板電磁問(wèn)題的關(guān)鍵機(jī)理

抑制板在應(yīng)用期間如果信號(hào)上存在射頻電流，移動(dòng)電荷會(huì)形成磁場(chǎng)，磁力線可以通過(guò)右手螺旋定則獲取，這種磁場(chǎng)的出現(xiàn)會(huì)形成反向電場(chǎng)，在距離小于λ/4的進(jìn)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)的磁場(chǎng)的測(cè)定，在距離超過(guò)λ/4處，可以測(cè)的遠(yuǎn)程電場(chǎng)，能夠利用傳導(dǎo)或者輻射方式從印制板向外傳送，這也就是電路中的耦合、串?dāng)_原理。

另一種對(duì)印制板上存在射頻能量的解釋為：電路要想運(yùn)行，就必須形成一個(gè)閉合回路，該電路回路要將一個(gè)零點(diǎn)位面進(jìn)行參考，參考面通常為地面或地線。在抑制板中的磁場(chǎng)與回路如果無(wú)完全耦合，此時(shí)，剩余射頻電流則會(huì)成為關(guān)鍵的電磁干擾源，其就是公阻抗耦合，由此可見(jiàn)，在印制板設(shè)計(jì)期間，要阻止剩余射頻能量的形成，將射頻電流去除的過(guò)程就是消磁，消磁主要通過(guò)布線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[3]。需要注意的是，在進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)時(shí)，無(wú)論是采取何種方式進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)，在印制板中都存在磁場(chǎng)和電場(chǎng)，若沒(méi)有磁通量，則印制板在應(yīng)用期間就不會(huì)受電磁干擾。因此，在印制板設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行分析，減小磁通量，降低電磁干擾，提高印制板性能。

3 電磁抑制技術(shù)分析

3.1 合理布局電路

合理布局電路是設(shè)計(jì)最早，也是最容易的一項(xiàng)措施，合理布局電力應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面入手：

（1）在布局電路時(shí)，在條件允許的情況下，要盡量擴(kuò)大低電平模擬電路和數(shù)字電路力兩者之間的距離，通過(guò)這種設(shè)計(jì)方式，可以有效避免公共阻抗耦合問(wèn)題。

（2）設(shè)計(jì)印制板時(shí)，針對(duì)印制板中的低速邏輯電路、中速邏輯電路、高速邏輯電路進(jìn)行詳細(xì)劃分，保證各項(xiàng)邏輯電路設(shè)計(jì)的合理性，采取分離法進(jìn)行對(duì)不同的邏輯電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的合理性。

（3）分離接收電路和發(fā)射電路，該項(xiàng)內(nèi)容對(duì)于電臺(tái)、收集等各種收發(fā)設(shè)備來(lái)說(shuō)尤其重要，做好接收電路和發(fā)射電路分離，能夠減少印制板在應(yīng)用期間遭受到的電磁干擾。

3.2 設(shè)計(jì)地線

（1）針對(duì)雙面板要先進(jìn)行地線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，通過(guò)這種設(shè)計(jì)方式進(jìn)行應(yīng)用，可以縮小信號(hào)環(huán)路面積，因?yàn)椴钅：凸材］椛鋬烧叨寂c信號(hào)環(huán)路面積大小成正比，從而降低差模輻射[4]。對(duì)于地線網(wǎng)格線條來(lái)說(shuō)，要對(duì)線條寬度大小進(jìn)行明確，從目前的情況來(lái)看，線條不需要過(guò)寬，其寬度達(dá)到0.1mm就能夠滿足應(yīng)用要求。需要注意的是，在板面足夠?qū)捰嗟奈恢锰帲跅l件允許的情況下，要盡量保留地線網(wǎng)，從而使其能夠成為零電位平面掩埋開(kāi)放區(qū)。大量的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，采用地線網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與非網(wǎng)格相比，前者在具體應(yīng)用過(guò)程中與后者相比，干擾強(qiáng)度可以降低約10dB。

（2）針對(duì)多層板來(lái)說(shuō)，因?yàn)榇嬖诘鼐€平蠻面，因此，其在運(yùn)行過(guò)程中遭受到的輻射干擾與雙層板或單層板相比，前者遭受到電磁干擾強(qiáng)度低了20dB-30dB。

3.3 合理設(shè)計(jì)電源線

（1）在電源輸入端設(shè)置旁路電容，對(duì)旁路電容進(jìn)行合理應(yīng)用，從而減少進(jìn)入印制板的耦合噪音，減少該項(xiàng)原因引起的各項(xiàng)問(wèn)題。

（2）降低電源和地線或平面結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的噪聲電壓，避免地噪聲電壓過(guò)大，從而形成電磁干擾，對(duì)設(shè)備的應(yīng)用造成影響。

（3）進(jìn)行布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量采用地線對(duì)電源線進(jìn)行隔離，從而使電源線能夠被合理的隔離在電路外圍，在實(shí)際設(shè)計(jì)期間，也可以采用地線進(jìn)行包夾或掩埋，通過(guò)該處理方式，能夠有效縮小電源回路面積，最終達(dá)到降低電磁干擾的目的[5]。

3.4 科學(xué)設(shè)置電容引線

印制板中的電容引線不得過(guò)長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容中不得存在引線，避免由于引線引起電磁干擾。此外，還需要注意以下內(nèi)容：

（1）印制板中存在繼電器、接觸器、按鈕等各種元件時(shí)，進(jìn)行操作時(shí)可能會(huì)發(fā)生發(fā)電現(xiàn)象，因此，要利用電阻-電容電路，完成對(duì)發(fā)電電流的吸收。

（2）互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體電路輸入阻抗高，容易出現(xiàn)感應(yīng)，因此，在具體應(yīng)用期間，針對(duì)不用端應(yīng)當(dāng)接正電源或接地，進(jìn)而達(dá)到抑制干擾的作用。

4結(jié)束語(yǔ)：

印制板設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)不同類型的電路，設(shè)計(jì)師在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)電磁兼容問(wèn)題的重視，采取合理的設(shè)計(jì)方式，采取與科學(xué)抑制技術(shù)，提高電磁兼容性，減低電磁干擾，提高印制板性能。

參考文獻(xiàn)：

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