電磁兼容設(shè)計及測試：布線篇

印制板布線篇

    1、保持環(huán)路面積最小，例如電源與地之間形成的環(huán)路，減小環(huán)路面積，將減小電磁干擾在此回路上的感應(yīng)電流，電源線盡可能靠近地線，以減小差模輻射的環(huán)面積，降低干擾對系統(tǒng)的影響，提高系統(tǒng)的抗干擾性能。并聯(lián)的導(dǎo)線緊緊放在一起，使用一條粗導(dǎo)線進行連接，信號線緊挨地平面布線可以降低干擾。電源與地之間增加高頻濾波電容。

    2、使導(dǎo)線長度盡可能的縮短，減小了印制板的面積，降低導(dǎo)線上的干擾。

    3、采用完整的地平面設(shè)計，采用多層板設(shè)計，鋪設(shè)地層，便于干擾信號泄放。

    4、使電子元件遠離可能會發(fā)生放電的平面如機箱面板、把手、螺釘?shù)�，保持機殼與地良好接觸，為干擾提供良好的泄放通道。對敏感信號包地處理，降低干擾。

    5、盡量采用貼片元器件，貼片器件比直插器件的電磁兼容性能要好得多。

    6、模擬地與數(shù)字地在PCB與外界連接處進行一點接地。

    7、高速邏輯電路應(yīng)靠近連接器邊緣，低速邏輯電路和存儲器則應(yīng)布置在遠離連接器處，中速邏輯電路則布置在高速邏輯電路和低速邏輯電路之間。

    8、電路板上的印制線寬度不要突變，拐角應(yīng)采用圓弧形，不要直角或尖角。

    9、時鐘線、信號線也盡可能靠近地線，并且走線不要過長，以減小回路的環(huán)面積。

    三、系統(tǒng)布線設(shè)計

    印制板設(shè)計出來后，進行試制，焊接調(diào)試，系統(tǒng)裝機，考慮電磁兼容設(shè)計因素，機柜結(jié)構(gòu)、線纜設(shè)計需要注意以下幾個方面：

    1、機柜選用電磁屏蔽柜，具有良好的屏蔽性能，很好地對系統(tǒng)進行屏蔽，降低外界電磁干擾對系統(tǒng)的影響。

    2、總電源進線選用屏蔽電源線，并加磁環(huán)，屏蔽層在進入機柜處360度接地。

    3、對系統(tǒng)外部信號線選用屏蔽線，屏蔽層機柜入口處良好接地。

    4、設(shè)備外殼就近接機柜，避免交叉。

    5、系統(tǒng)設(shè)置隔離變壓器和ups，保證系統(tǒng)供應(yīng)純凈電源。

    6、嚴格將電源線和信號線分開，設(shè)備外殼的各個面之間和各個板子面板之間要良好接觸，接觸電阻要小于0.4歐，越小越好，保證設(shè)備外殼良好接大地，這樣在有靜電釋放時，不會影響到系統(tǒng)的正常工作。

    四、系統(tǒng)接地設(shè)計

    接地是最有效的抑制騷擾源的方法，可解決50%的EMC問題。系統(tǒng)基準地與大地相連，可抑制電磁騷擾。外殼金屬件直接接大地，還可以提供靜電電荷的泄漏通路，防止靜電積累。

    1、地線的概念

    安全接地 包括保護接地和防雷接地。

    保護接地 為產(chǎn)品的故障電流進入大地提供一個低阻抗通道；

    防雷接地 提供泄放大電流的通路；

    參考接地 為產(chǎn)品穩(wěn)定可靠工作提供參考電平，為電源和信號提供基準電位。

    安全接地是為了當出現(xiàn)一些電氣異常時，為大電流和高電壓提供一個泄放的回路，主要是對電路的一種保護措施。參考地主要是信號地和電源地，是保證電路實現(xiàn)功能的基礎(chǔ)。

    2、接地方式

    懸浮接地 對一個獨立的與外部沒有接口的系統(tǒng)來說一般也沒有什么問題，但是如果該系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)之間存著接口如通訊口和采樣線，那么懸浮接地很容易受到靜電和雷擊的影響，所以一般電子產(chǎn)品大多不采用懸浮接地。

    單點接地 當f<1MHz時可以選擇單點接地，可分為并聯(lián)單點接地和多級電路串聯(lián)單點接地兩種。

    并聯(lián)單點接地：每個電路模塊都接到一個單點地上，每個單元在同一點與參考點相連。

    多級電路的串聯(lián)單點接地：將具有類似特性的電路的地連接在一起，形成一個公共點，然后將每一個公共點連接到單點地。

    多點接地 當f>10MHz時會采用多點接地。 設(shè)備中的電路都就近以接地母線為參考點。

    單點接地各電路接在同一點，提供公共電位參考點，沒有共阻抗耦合和低頻地環(huán)路，但對高頻信號存在較大的地阻抗。多點接地為就近接地，每條地線可以很短，提供較低接地阻抗。1MHz~10MHz可根據(jù)實際需要選用哪種接地方法。

    混合接地 是綜合單點接地與多點接地的優(yōu)點，對系統(tǒng)中的低頻部分采用單點接地，對系統(tǒng)中高頻部分采用多點接地。

    信號線屏蔽接地 有高頻和低頻之分，高頻采用多點接地，低頻電纜采用單點接地。低頻電場屏蔽要求在接收端單點接地，低頻磁場屏蔽要求在兩端接地。多點接地，除在兩端接地外，并以3/20或1/10工作波長的間隔接地。

    系統(tǒng)做到良好接地，才能有效的抑制電磁干擾，一個大的系統(tǒng)機柜首先要保證每個面接觸良好，接觸緊湊，其次是機柜內(nèi)部設(shè)備要就近接地，避免二次干擾，就近泄放電磁干擾。接口屏蔽線要進行環(huán)接，再就近接機架。機柜下方設(shè)置接地銅排，系統(tǒng)總地線選用銅帶比較好，對電磁干擾進行很好的泄放，保證了系統(tǒng)的正常運行。