水恒春 趙小珍 劉同旵
摘 要:當(dāng)今時(shí)代是以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)和支柱的時(shí)代,微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用已深入到人類生產(chǎn)和生活的方方面面。隨著用電設(shè)備的體積越來越小,它的安全性、可靠性和電磁兼容性令人特別擔(dān)憂,人為產(chǎn)生的電磁與日俱增,由此而產(chǎn)生的電磁干擾日趨嚴(yán)重。因此,造成了所謂的電磁環(huán)境污染。為了降低這些電磁環(huán)境污染,該文分別從電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理和電磁兼容設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行了詳細(xì)闡述。并且,結(jié)合本人實(shí)際的研究情況,總結(jié)出高頻電路中常用元器件的特性和PCB布線規(guī)則,為今后工程設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:高頻電路 PCB 電磁環(huán)境污染 電磁干擾 電磁兼容
中圖分類號(hào):TP274+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0021-03
隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展,電氣及電子設(shè)備已經(jīng)深入到人們生產(chǎn)及生活中的各個(gè)環(huán)節(jié),隨之所帶來的電磁干擾也日趨嚴(yán)重。如果在一個(gè)系統(tǒng)中各種用電設(shè)備能和諧地、正常地工作,不相互受對(duì)方的電磁干擾,就說這個(gè)系統(tǒng)中的用電設(shè)備是相互兼容的。但是隨著用電設(shè)備功能的多樣化、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、功率增加和頻率增高,同時(shí)它們的靈敏度也越來越高,很難做到相互兼容又各顯其能的效果。要想讓電磁兼容,必須以系統(tǒng)整體電磁環(huán)境為依據(jù),要求每個(gè)用電設(shè)備不產(chǎn)生超過一定限度的電磁發(fā)射,同時(shí)又要求它具有一定的抗干擾能力。只有滿足以上兩點(diǎn)要求,才可達(dá)到電磁兼容的目的。
1 電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理
1.1 電磁干擾原理
電磁干擾是指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。而電磁騷擾又是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能的降低,或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。可以說,只要在同一環(huán)境中有兩個(gè)以上的元件,他們?cè)诠ぷ鲿r(shí)就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾[1]。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定理,數(shù)字傳輸過程中,傳輸回路必然存在電磁效應(yīng),對(duì)于回路,輻射和感應(yīng)對(duì)偶存在,如果它的輻射(干擾)能力強(qiáng),其接收(被干擾)能力也自然強(qiáng),存在輻射的電路也容易被干擾。EMI的形成條件是:變化的電流引起變化的電磁場(chǎng),產(chǎn)生輻射;變化電磁場(chǎng)的部分磁力線通過接收回路形成耦合電流和電壓,接收回路被干擾。被干擾回路接收到的噪聲電壓Vnoise為公式(1),其中M為兩回路之間的互感,di/dt為干擾回路的電流變換率。
1)兩導(dǎo)線間距越遠(yuǎn)、互感越小,導(dǎo)線越短、互感越小,相互干擾越小。
2)兩回路距離越遠(yuǎn)、互感越小,各回路面積越小、互感越小,相互干擾越小。
3)有公共地平面的兩平行圓形、微帶、帶狀線,兩導(dǎo)線間距比線地高越大、互感越小,導(dǎo)線越短、互感越小,相互干擾越小。
4)回路的電感越小,輻射越小。
所以,PCB板布線時(shí),信號(hào)線要盡量短,線間距要盡可能大,回路面積要盡可能小,板厚盡可能薄[2]。
1.2 電磁干擾的形式、分類、危害及解決方法
電磁干擾的形式有很多種,例如:由輸電線、電網(wǎng)及各種電子和電氣設(shè)備工作引起的工業(yè)干擾;由超高層建筑、鐵塔等設(shè)備產(chǎn)生不必要的反射,從而出現(xiàn)重影干擾問題;由傳輸電路間的電或磁的相互耦合引起的串?dāng)_;由銀河系的電磁輻射引起的宇宙干擾等等。電磁干擾的分類方法主要有以下幾種:(1)電磁干擾按傳播途徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾(2)電磁干擾按干擾源的性質(zhì)可分為自然干擾和人為干擾(3)電磁干擾按頻帶可分為寬帶干擾和窄帶干擾。電磁干擾按其危害程度可分為災(zāi)難性的、非常危險(xiǎn)的、中等危險(xiǎn)的、嚴(yán)重的和使人煩惱的5個(gè)等級(jí)。
電磁干擾的最大危害有以下幾點(diǎn):(1)電磁干擾會(huì)破壞或降低電子設(shè)備的工作性能(2)電磁干擾能量可能引起易燃易爆物的起火和爆炸,這樣就會(huì)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡(3)電磁干擾能量可對(duì)人體組織器官造成傷害,危及人類的身體健康。由此可見,電磁干擾所帶來的后果是多么的嚴(yán)重,為了避免人身的傷亡與經(jīng)濟(jì)的損失,電磁兼容設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。
在工程實(shí)踐中,解決傳導(dǎo)耦合的方法是防止導(dǎo)線感應(yīng)噪聲,即采用適當(dāng)?shù)钠帘魏蛯?dǎo)線分離或者在騷擾進(jìn)入敏感電路之前,用濾波的方法從導(dǎo)線上除去噪聲。
2 高頻電路中消除電磁干擾的措施以及常用元器件特性分析
2.1 高頻電路中消除電磁干擾的措施
電磁干擾的來源有很多種而且也很復(fù)雜,有來自空間的、地面的、設(shè)備或系統(tǒng)外部的也有設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部的,但是它們不外乎兩類,就是傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。由于電磁干擾由電磁干擾源、傳輸通道和敏感設(shè)備構(gòu)成。因而,防止干擾通常也從這幾個(gè)方面著手:(1)減少騷擾源產(chǎn)生的騷擾信號(hào);(2)切斷騷擾信號(hào)的傳播途徑(3)增強(qiáng)敏感設(shè)備的抗騷擾能力。
在表1中,簡(jiǎn)單說明了各常用元器件在低、高頻時(shí)的特性。
其中,表示電阻,用R表示;表示電容,用C表示;表示電感,用L表示。
2.2 導(dǎo)線
導(dǎo)線和PCB印制線之間的區(qū)別主要是:金屬導(dǎo)線是圓形的,PCB走線則是矩形的。金屬導(dǎo)線的阻抗包括電阻R和電抗XL,在高頻時(shí)Z=R+jXL=j2πfL。在直流和低頻時(shí),導(dǎo)線或走線基本上呈現(xiàn)電阻特性。在較高頻時(shí),電抗就成為這個(gè)阻抗方程的重要部分。在1 MHz以上,感性電抗就超過電阻,因此,導(dǎo)線或走線已不再是一個(gè)低電阻的連接,而是一個(gè)電感。工程實(shí)際表明,工作在音頻以上的導(dǎo)線或走線都表現(xiàn)為電感特性,而不是一個(gè)純電阻,并且可以看作為一個(gè)有效的輻射RF天線。如:一條長(zhǎng)10 cm的走線,它具有57 mΩ的電阻,8 nH/cm的電感。如果工作在100 kHz,它就為一個(gè)5 mΩ的感性阻抗;如果工作在100 kHz以上,走線就變成電感了,此時(shí)電阻可以忽略不計(jì);而工作在頻率為150 MHz以上,這條走線就可視為一個(gè)有效的輻射體。
2.3 電阻
電阻是PCB中使用最廣泛的元器件之一,因其材料不同(如碳質(zhì)、碳薄膜、云母、繞線等),存在著與頻域要求有關(guān)的EMI限制。繞線電阻由于導(dǎo)線中電感過大,對(duì)于高頻應(yīng)用是不合適的;而碳薄膜電阻包含一些電感成分,由于其有較低的引線電感而使其在高頻中有所應(yīng)用。endprint
2.4 電容
電容和電阻一樣,在PCB中得到了極其廣泛的應(yīng)用,它主要應(yīng)用于電源的去藕、旁路、濾波以及耦合等等。實(shí)際的電容直到它的自諧振頻率時(shí)都保持電容特性,當(dāng)頻率超過自諧振頻率時(shí),則會(huì)呈現(xiàn)電感特性。例如,一個(gè)10 FμF的電解電容在10 kHz時(shí)的電抗為1.6 Ω,在100 MHz時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路狀態(tài),這將導(dǎo)致電磁干擾的發(fā)生。但是,由于電解電容的等效串聯(lián)電感和等效串聯(lián)電阻的值都很高,這就限制了它在1 MHz以下使用時(shí)的效果。
在工程實(shí)際的高頻電路中,分析電容的模型主要是它的簡(jiǎn)化模型,如表1所示。在簡(jiǎn)化的模型中,電容的容抗可表示為Z=R +j(ωLS-1/ωC)。它的容抗—頻率特性曲線見圖1所示。
2.5 電感
電感在PCB中常用對(duì)電磁干擾的抑制。對(duì)于一個(gè)線性電感來說,其感抗隨著頻率的增加而線形增加。如一個(gè)100 mH的電感在10 kHz時(shí)有628 Ω的阻抗;在100 MHz時(shí),阻抗則上升為6.2 MΩ;這時(shí)電感呈現(xiàn)出斷路特性。這些原因限制它只能工作在1 MHz以下。當(dāng)然在高頻段工作時(shí),可以用鐵氧體來代替電感。
2.6 小結(jié)
高頻電路中,導(dǎo)體的電感和電容將不可忽略,此時(shí)電抗值將隨頻率而變化,感抗隨頻率的增加而增加,容抗隨頻率的增加而減少。在無(wú)線電范圍內(nèi),長(zhǎng)電纜上的騷擾傳播,應(yīng)按傳輸特性來計(jì)算,而不是按集總電路元件來考慮。
3 高頻電路中PCB布線原則
在PCB設(shè)計(jì)中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟??梢赃@樣說,在整個(gè)PCB中,以布線設(shè)計(jì)過程限制最高、技巧最細(xì)、工作量最大。如果布線不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。
高頻電路布線時(shí),應(yīng)遵守以下原則:
(1)印制線應(yīng)盡量短,在高頻回路中更應(yīng)如此;印制線的拐角應(yīng)為圓角,因?yàn)橹苯腔蚣饨窃诟哳l電路和布線密度高的地方會(huì)影響電氣性能。頂層和底層布線時(shí)應(yīng)相互垂直、斜交或彎曲,避免平行,以減小寄生耦合;作為輸入和輸出用的導(dǎo)線應(yīng)避免相鄰平行,并最好在這些導(dǎo)線之間加接地線。
(2)印制線應(yīng)盡可能寬,它的最小值應(yīng)根據(jù)承受電流大小而定,但最小不宜小于0.2 mm。電源線和地線的寬度應(yīng)盡可能的寬。因?yàn)楫?dāng)?shù)鼐€過細(xì)時(shí),由于流過電流的變化,地電位變動(dòng),從而導(dǎo)致其它信號(hào)電平不平穩(wěn),使噪聲容限劣化。
(3)印制線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生產(chǎn),間距應(yīng)盡可能地寬。
(4)印制線電路中不允許有交叉電路,可以通過“鉆”和“繞”的方法來解決。
(5)印制線的公共地線應(yīng)盡量布置在PCB的邊緣部分,并且盡可能多的保留銅箔做地線。這樣使傳輸線特性得到改善,還起到了減小分布電容的作用。
(6)PCB載流能力估算。PCB載流能力主要取決于以下因素:線寬、線厚(銅箔厚度)和容許溫升。眾所周知,PCB走線越寬,載流能力越大。假如,在同等條件下,1 mil的走線承受1A,那么,5 mil的走線并非承受5 A。因此,在設(shè)計(jì)過程中,要慎重考慮PCB載流能力[3]。
4 工程實(shí)踐及解決方法
在本人工程實(shí)踐研究過程中,通過以上所述方法解決了某些電磁干擾和電磁兼容以外,還通過加彈性導(dǎo)電材料解決了電磁干擾和電磁兼容性問題。眾所周知,影響屏蔽體屏蔽效能有兩個(gè)因素:一是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的;二是不能直接有穿過屏蔽體的導(dǎo)體。由于我們所做的產(chǎn)品不可避免地有通信接口,從而導(dǎo)致外部殼體有縫隙,造成了屏蔽體表面不連續(xù),產(chǎn)生電磁泄漏。其解決方法是在殼體外部縫隙處填加由聚合物合成的導(dǎo)電橡膠。并且,本產(chǎn)品在電磁干擾和電磁兼容性測(cè)試中,取得了理想的效果。其產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
5 結(jié)語(yǔ)
該文針對(duì)產(chǎn)品類型以及特點(diǎn),總結(jié)出高頻電路中常規(guī)元器件的特性以及PCB布線規(guī)則。并且,工程實(shí)踐中,需采用前期設(shè)計(jì)和后期綜合處理方法,才能有效地解決電磁干擾和電磁兼容問題,它既能保證電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性,又能減少軍用和民用工業(yè)中不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,同時(shí)也大大改善了人們生活中的電磁環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] (美)保羅.電磁兼容導(dǎo)論[M].聞?dòng)臣t,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[2] 任勇峰.基于DSP的鋁電磁鑄造磁場(chǎng)控制的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].中北大學(xué)博士論文[D].2007(6).
[3] http://www.edadoc.com,2003.4.5.endprint
2.4 電容
電容和電阻一樣,在PCB中得到了極其廣泛的應(yīng)用,它主要應(yīng)用于電源的去藕、旁路、濾波以及耦合等等。實(shí)際的電容直到它的自諧振頻率時(shí)都保持電容特性,當(dāng)頻率超過自諧振頻率時(shí),則會(huì)呈現(xiàn)電感特性。例如,一個(gè)10 FμF的電解電容在10 kHz時(shí)的電抗為1.6 Ω,在100 MHz時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路狀態(tài),這將導(dǎo)致電磁干擾的發(fā)生。但是,由于電解電容的等效串聯(lián)電感和等效串聯(lián)電阻的值都很高,這就限制了它在1 MHz以下使用時(shí)的效果。
在工程實(shí)際的高頻電路中,分析電容的模型主要是它的簡(jiǎn)化模型,如表1所示。在簡(jiǎn)化的模型中,電容的容抗可表示為Z=R +j(ωLS-1/ωC)。它的容抗—頻率特性曲線見圖1所示。
2.5 電感
電感在PCB中常用對(duì)電磁干擾的抑制。對(duì)于一個(gè)線性電感來說,其感抗隨著頻率的增加而線形增加。如一個(gè)100 mH的電感在10 kHz時(shí)有628 Ω的阻抗;在100 MHz時(shí),阻抗則上升為6.2 MΩ;這時(shí)電感呈現(xiàn)出斷路特性。這些原因限制它只能工作在1 MHz以下。當(dāng)然在高頻段工作時(shí),可以用鐵氧體來代替電感。
2.6 小結(jié)
高頻電路中,導(dǎo)體的電感和電容將不可忽略,此時(shí)電抗值將隨頻率而變化,感抗隨頻率的增加而增加,容抗隨頻率的增加而減少。在無(wú)線電范圍內(nèi),長(zhǎng)電纜上的騷擾傳播,應(yīng)按傳輸特性來計(jì)算,而不是按集總電路元件來考慮。
3 高頻電路中PCB布線原則
在PCB設(shè)計(jì)中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟??梢赃@樣說,在整個(gè)PCB中,以布線設(shè)計(jì)過程限制最高、技巧最細(xì)、工作量最大。如果布線不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。
高頻電路布線時(shí),應(yīng)遵守以下原則:
(1)印制線應(yīng)盡量短,在高頻回路中更應(yīng)如此;印制線的拐角應(yīng)為圓角,因?yàn)橹苯腔蚣饨窃诟哳l電路和布線密度高的地方會(huì)影響電氣性能。頂層和底層布線時(shí)應(yīng)相互垂直、斜交或彎曲,避免平行,以減小寄生耦合;作為輸入和輸出用的導(dǎo)線應(yīng)避免相鄰平行,并最好在這些導(dǎo)線之間加接地線。
(2)印制線應(yīng)盡可能寬,它的最小值應(yīng)根據(jù)承受電流大小而定,但最小不宜小于0.2 mm。電源線和地線的寬度應(yīng)盡可能的寬。因?yàn)楫?dāng)?shù)鼐€過細(xì)時(shí),由于流過電流的變化,地電位變動(dòng),從而導(dǎo)致其它信號(hào)電平不平穩(wěn),使噪聲容限劣化。
(3)印制線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生產(chǎn),間距應(yīng)盡可能地寬。
(4)印制線電路中不允許有交叉電路,可以通過“鉆”和“繞”的方法來解決。
(5)印制線的公共地線應(yīng)盡量布置在PCB的邊緣部分,并且盡可能多的保留銅箔做地線。這樣使傳輸線特性得到改善,還起到了減小分布電容的作用。
(6)PCB載流能力估算。PCB載流能力主要取決于以下因素:線寬、線厚(銅箔厚度)和容許溫升。眾所周知,PCB走線越寬,載流能力越大。假如,在同等條件下,1 mil的走線承受1A,那么,5 mil的走線并非承受5 A。因此,在設(shè)計(jì)過程中,要慎重考慮PCB載流能力[3]。
4 工程實(shí)踐及解決方法
在本人工程實(shí)踐研究過程中,通過以上所述方法解決了某些電磁干擾和電磁兼容以外,還通過加彈性導(dǎo)電材料解決了電磁干擾和電磁兼容性問題。眾所周知,影響屏蔽體屏蔽效能有兩個(gè)因素:一是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的;二是不能直接有穿過屏蔽體的導(dǎo)體。由于我們所做的產(chǎn)品不可避免地有通信接口,從而導(dǎo)致外部殼體有縫隙,造成了屏蔽體表面不連續(xù),產(chǎn)生電磁泄漏。其解決方法是在殼體外部縫隙處填加由聚合物合成的導(dǎo)電橡膠。并且,本產(chǎn)品在電磁干擾和電磁兼容性測(cè)試中,取得了理想的效果。其產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
5 結(jié)語(yǔ)
該文針對(duì)產(chǎn)品類型以及特點(diǎn),總結(jié)出高頻電路中常規(guī)元器件的特性以及PCB布線規(guī)則。并且,工程實(shí)踐中,需采用前期設(shè)計(jì)和后期綜合處理方法,才能有效地解決電磁干擾和電磁兼容問題,它既能保證電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性,又能減少軍用和民用工業(yè)中不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,同時(shí)也大大改善了人們生活中的電磁環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] (美)保羅.電磁兼容導(dǎo)論[M].聞?dòng)臣t,譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.
[2] 任勇峰.基于DSP的鋁電磁鑄造磁場(chǎng)控制的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].中北大學(xué)博士論文[D].2007(6).
[3] http://www.edadoc.com,2003.4.5.endprint
2.4 電容
電容和電阻一樣,在PCB中得到了極其廣泛的應(yīng)用,它主要應(yīng)用于電源的去藕、旁路、濾波以及耦合等等。實(shí)際的電容直到它的自諧振頻率時(shí)都保持電容特性,當(dāng)頻率超過自諧振頻率時(shí),則會(huì)呈現(xiàn)電感特性。例如,一個(gè)10 FμF的電解電容在10 kHz時(shí)的電抗為1.6 Ω,在100 MHz時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路狀態(tài),這將導(dǎo)致電磁干擾的發(fā)生。但是,由于電解電容的等效串聯(lián)電感和等效串聯(lián)電阻的值都很高,這就限制了它在1 MHz以下使用時(shí)的效果。
在工程實(shí)際的高頻電路中,分析電容的模型主要是它的簡(jiǎn)化模型,如表1所示。在簡(jiǎn)化的模型中,電容的容抗可表示為Z=R +j(ωLS-1/ωC)。它的容抗—頻率特性曲線見圖1所示。
2.5 電感
電感在PCB中常用對(duì)電磁干擾的抑制。對(duì)于一個(gè)線性電感來說,其感抗隨著頻率的增加而線形增加。如一個(gè)100 mH的電感在10 kHz時(shí)有628 Ω的阻抗;在100 MHz時(shí),阻抗則上升為6.2 MΩ;這時(shí)電感呈現(xiàn)出斷路特性。這些原因限制它只能工作在1 MHz以下。當(dāng)然在高頻段工作時(shí),可以用鐵氧體來代替電感。
2.6 小結(jié)
高頻電路中,導(dǎo)體的電感和電容將不可忽略,此時(shí)電抗值將隨頻率而變化,感抗隨頻率的增加而增加,容抗隨頻率的增加而減少。在無(wú)線電范圍內(nèi),長(zhǎng)電纜上的騷擾傳播,應(yīng)按傳輸特性來計(jì)算,而不是按集總電路元件來考慮。
3 高頻電路中PCB布線原則
在PCB設(shè)計(jì)中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟??梢赃@樣說,在整個(gè)PCB中,以布線設(shè)計(jì)過程限制最高、技巧最細(xì)、工作量最大。如果布線不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。
高頻電路布線時(shí),應(yīng)遵守以下原則:
(1)印制線應(yīng)盡量短,在高頻回路中更應(yīng)如此;印制線的拐角應(yīng)為圓角,因?yàn)橹苯腔蚣饨窃诟哳l電路和布線密度高的地方會(huì)影響電氣性能。頂層和底層布線時(shí)應(yīng)相互垂直、斜交或彎曲,避免平行,以減小寄生耦合;作為輸入和輸出用的導(dǎo)線應(yīng)避免相鄰平行,并最好在這些導(dǎo)線之間加接地線。
(2)印制線應(yīng)盡可能寬,它的最小值應(yīng)根據(jù)承受電流大小而定,但最小不宜小于0.2 mm。電源線和地線的寬度應(yīng)盡可能的寬。因?yàn)楫?dāng)?shù)鼐€過細(xì)時(shí),由于流過電流的變化,地電位變動(dòng),從而導(dǎo)致其它信號(hào)電平不平穩(wěn),使噪聲容限劣化。
(3)印制線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生產(chǎn),間距應(yīng)盡可能地寬。
(4)印制線電路中不允許有交叉電路,可以通過“鉆”和“繞”的方法來解決。
(5)印制線的公共地線應(yīng)盡量布置在PCB的邊緣部分,并且盡可能多的保留銅箔做地線。這樣使傳輸線特性得到改善,還起到了減小分布電容的作用。
(6)PCB載流能力估算。PCB載流能力主要取決于以下因素:線寬、線厚(銅箔厚度)和容許溫升。眾所周知,PCB走線越寬,載流能力越大。假如,在同等條件下,1 mil的走線承受1A,那么,5 mil的走線并非承受5 A。因此,在設(shè)計(jì)過程中,要慎重考慮PCB載流能力[3]。
4 工程實(shí)踐及解決方法
在本人工程實(shí)踐研究過程中,通過以上所述方法解決了某些電磁干擾和電磁兼容以外,還通過加彈性導(dǎo)電材料解決了電磁干擾和電磁兼容性問題。眾所周知,影響屏蔽體屏蔽效能有兩個(gè)因素:一是整個(gè)屏蔽體表面必須是導(dǎo)電連續(xù)的;二是不能直接有穿過屏蔽體的導(dǎo)體。由于我們所做的產(chǎn)品不可避免地有通信接口,從而導(dǎo)致外部殼體有縫隙,造成了屏蔽體表面不連續(xù),產(chǎn)生電磁泄漏。其解決方法是在殼體外部縫隙處填加由聚合物合成的導(dǎo)電橡膠。并且,本產(chǎn)品在電磁干擾和電磁兼容性測(cè)試中,取得了理想的效果。其產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。
5 結(jié)語(yǔ)
該文針對(duì)產(chǎn)品類型以及特點(diǎn),總結(jié)出高頻電路中常規(guī)元器件的特性以及PCB布線規(guī)則。并且,工程實(shí)踐中,需采用前期設(shè)計(jì)和后期綜合處理方法,才能有效地解決電磁干擾和電磁兼容問題,它既能保證電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性,又能減少軍用和民用工業(yè)中不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,同時(shí)也大大改善了人們生活中的電磁環(huán)境。
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