在PCB上导线的电磁兼容和不同频率的表现

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在PCB上导线的电磁兼容和不同频率的表现

人们常常用这句话来形容电磁兼容,“每一件事情都不在计划之列”。其实这就是为什么电磁兼容总是被人认为神秘的理由。一旦PCB厂家的设计人员理解了元器件的高频寄生特性,设计出符合电磁兼容要求的电子产品也就是比较简单的事情了。

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在一块PCB上,导线会在不同频率下表现出不同的特性,如图1所示。

“图1导线在高低频率时不同的特性"
图1导线在高低频率时不同的特性

明仕彩票app一般不把PCB上的走线看成是射频能量辐射器,除非走线特别长,并且频率很高,导线的长度具有天线效应。

每个元器件都有引线电感,从芯片的引脚导线到电阻、电容和电感线圈的引线,每条线和走线都有寄生电容和电感,这些寄生电容和电感,影响着导线的阻抗并且对频率敏感。

根据其电感、电容值(寄生)和PCB上走线的长度,在元器件和走线之间可能会发生自谐振,这样走线就成了一个EMI发射天线。

在低频段,导线主要成电阻特性;在高频段,则呈电感特性。

这种变化会改变PCB上走线的特性,影响数据的传递。人们都知道,一射频设备的天线都设计成工作在特定频率,对应于波长的1/4或1/2,以成为一个有效的发射器,但在PCB上走信号线不能这样,否则信号线上的数据都向空间传递了,不能有效传递到相应的接收单元。

在PCB上要求走线小于特定频率波长的1/20,以免产生无意的发射源。假定一条长100mm的PCB走线,在FR4材料里,其电阻是57mΩ,电感是80nh/mm,那么,它在100kHz工作频率时,就可以有5mΩ的感性阻抗;频率在100kHz以上时,走线的电感特性非常明显;如果频率达到150MHz时,这条PCB走线就是一个有效的线。

附电抗计算公式:

感抗:

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容抗:

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PCB上走线不是产生EMI的源,但确是帮凶,PCB生产企业的设计工程师不可以小看它的存在,许多产品通不过辐射发射试验就是因为它的存在。

本文转载自:电子工程师之家(作者: 易项礼)
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