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徐依妮

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解决射频威廉希尔官方网站 印制威廉希尔官方网站 板的抗干扰设计的办法

随着通信技术的发展,无线射频威廉希尔官方网站 技术运用越来越广,其中的射频威廉希尔官方网站 的性能指标直接影响整个产品的质量,射频威廉希尔官方网站 印制威廉希尔官方网站 板PCB)的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。射频威廉希尔官方网站 PCB的密度越来越高, PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一威廉希尔官方网站 ,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个威廉希尔官方网站 系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频威廉希尔官方网站 PCB时的一个非常重要的课题。
电磁兼容性EMC是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求能正常工作的能力。电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和威廉希尔官方网站 结构的影响。在研制设计威廉希尔官方网站 时,希望设计的印制威廉希尔官方网站 板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。
设计印制板首要的任务是对威廉希尔官方网站 进行分析,确定关键威廉希尔官方网站 。这就是要识别哪些威廉希尔官方网站 是干扰源,哪些威廉希尔官方网站 是敏感威廉希尔官方网站 ,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感威廉希尔官方网站 。射频威廉希尔官方网站 工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感威廉希尔官方网站 ,因此射频威廉希尔官方网站 PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB板上威廉希尔官方网站 之间的串扰。


回帖(3)

陈枫希

2020-11-24 12:42:10
射频威廉希尔官方网站 板设计
1. 1 元器件的布局
由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。而对于射频威廉希尔官方网站 PCB设计而言, 电磁兼容性要求每个威廉希尔官方网站 模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到威廉希尔官方网站 本身的干扰及抗干扰能力,直接关系到所设计威廉希尔官方网站 的性能。故在进行射频威廉希尔官方网站 PCB 设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频威廉希尔官方网站 中各部分之间的相互干扰、如何减小威廉希尔官方网站 本身对其他威廉希尔官方网站 的干扰以及威廉希尔官方网站 本身的抗干扰能力。
根据经验,射频威廉希尔官方网站 效果的好坏不仅取决于射频威廉希尔官方网站 板本身的性能指标,很大部分还取决于与CPU处理板间的相互影响,因此在进行PCB设计时,合理布局显得尤为重要。布局的总原则是元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;根据经验元器件间最少要有 0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求,若PCB板的空间允许,元器件的间距应尽可能宽。对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件,另一面则为分立元件。
布局中应注意 :
1)首先确定与其他PCB 板或系统的接口元器件在PCB板上的位置,必须注意接口元器件间的配合问题(加元器件的方向等) ;
2)因为掌上用品的体积都很小,元器件间排列很紧凑,因此对于体积较大的元器件,必须优先考虑,确定出相应位置,并考虑相互间的配合问题;
3)认真分析威廉希尔官方网站 结构,对威廉希尔官方网站 进行分块处理(加高频放大威廉希尔官方网站 、混频威廉希尔官方网站 及解调威廉希尔官方网站 等) ,尽可能将强电信号和弱电信号分开,将数字信号威廉希尔官方网站 和模拟信号威廉希尔官方网站 分开,完成同一功能的威廉希尔官方网站 应尽量安排在一定的范围之内,从而减小信号环路面积;各部分威廉希尔官方网站 的滤波网络必须就近连接,这样不仅可以减小辐射,而且可以减少***扰的机率,提高威廉希尔官方网站 的抗干扰能力;
4)根据单元威廉希尔官方网站 在使用中对电磁兼容性敏感程度不同进行分组。对于威廉希尔官方网站 中易受干扰部分的元器件在布局时还应尽量避开干扰源(比如来自数据处理板上CPU的干扰等) 。
1. 2 布 线
在基本完成元器件的布局后,就可开始布线了。布线的基本原则为:在组装密度许可情况下,尽量选用低密度布线设计,并且信号走线尽量粗细一致,有利于阻抗匹配。
对于射频威廉希尔官方网站 ,信号线的走向、宽度、线间距的不合理设计,可能造成信号传输线之间的交叉干扰;另外,系统电源自身还存在噪声干扰,所以在设计时频威廉希尔官方网站 PCB时一定要综合考虑,合理布线。布线时,所有走线应远离PCB板的边框2 mm左右,以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。
电源线要尽可能宽,以减少环路电阻,同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,以提高抗干扰能力;所布信号线应尽可能短,并尽量减少过孔数目;各元器件间的连线越短越好,以减少分布参数和相互间的电磁干扰;对不相容的信号线应尽量相互远离,且尽量避免平行走线,而在正反两面的信号线应相互垂直;布线时在需要拐角的地方应以135°角为宜,避免拐直角。
布线时与焊盘直接相连的线条不宜太宽,走线应尽量离开不相连的元器件,以免短路;过孔不宜画在元器件上,且应尽量远离不相连的元器件,以免在生产中出现虚焊、连焊、短路等现象。在射频威廉希尔官方网站 PCB设计中,电源线和地线的正确布线显得尤其重要,合理的设计是克服电磁干扰的最重要的手段。
PCB上相当多的干扰源是通过电源和地线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。地线容易形成电磁干扰的主要原因在于地线存在阻抗。当有电流流过地线时,就会在地线上产生电压,从而产生地线环路电流,形成地线的环路干扰。当多个威廉希尔官方网站 共用一段地线时,就会形成公共阻抗耦合,从而产生所谓的地线噪声。
因此,在对射频威廉希尔官方网站 PCB的地线进行布线时应该做到:
1)对威廉希尔官方网站 进行分块处理时,射频威廉希尔官方网站 基本上可分成高频放大、混频、解调、本振等部分,要为各个威廉希尔官方网站 模块提供一个公共电位参考点,即各模块威廉希尔官方网站 各自的地线,这样信号就可以在不同的威廉希尔官方网站 模块之间传输。然后,汇总于射频威廉希尔官方网站 PCB 接入地线的地方,即汇总于总地线。由于只存在一个参考点,因此没有公共阻抗耦合存在,从而也就没有相互干扰问题;
2)数字区与模拟区尽可能以地线进行隔离,并且数字地与模拟地要分离,最后接于电源地;
3)在各部分威廉希尔官方网站 内部的地线也要注意单点接地原则,尽量减小信号环路面积,并与相应的滤波威廉希尔官方网站 的地线就近相接;
4)在空间允许的情况下,各模块之间最好能以地线进行隔离,防止相互之间的信号耦合效应。
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张曼曼

2020-11-24 12:42:25
实验测试
下面几个实验测试事例,说明了不同原因带来的干扰及其实际的解决办法。
2. 1 电源线和地线带来的干扰
图1取自某高压控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站 。图1a为原设计威廉希尔官方网站 。由于电源线和地线的印制导线宽度太细,威廉希尔官方网站 在工作时局受外界干扰;图1b是经过改进后的威廉希尔官方网站 ,其电源线和地线加粗至5 mm,解决了威廉希尔官方网站 的干扰问题。

图1 某高压控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站
2. 2 元器件布局不合理带来的干扰
图2取自某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站 。重新布局元器件后改进的PCB 威廉希尔官方网站 (如图2b)较改进前的PCB 威廉希尔官方网站 (如图2a)在抗干扰性能上有很大的改善。


图2 某雷达发射机磁场控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站
2. 3 布线不合理带来的干扰
图3取自某雷达CFA电源控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站 。图3a为原设计威廉希尔官方网站 。由于布线时将高压取样信号线布于闭环取样回路中,使闭环取样威廉希尔官方网站 在工作时易受外界的干扰,造成经常误报过压故障;而图3b是经过改进后的PCB威廉希尔官方网站 ,由于避开了高压取样信号线带来的干扰,改进后的PCB威廉希尔官方网站 工作可靠稳定。


图3 某雷达CFA电源控制保护PCB的部分威廉希尔官方网站
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王晋

2020-11-24 12:42:34
射频威廉希尔官方网站 PCB设计的关键在于如何减少辐射能力以及如何提高抗干扰能力,合理的布局与布线是设计时频威廉希尔官方网站 PCB的保证。文中所述方法有利于提高射频威廉希尔官方网站 PCB设计的可靠性,解决好电磁干扰问题,进而达到电磁兼容的目的。
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