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四層PCB板的輻射發(fā)射

發(fā)布時(shí)間:2014/4/23 20:20:38 訪問次數(shù):612

    現(xiàn)在的PCB設(shè)計(jì)者大部分忽略了這個(gè)問題。在電路板布線時(shí),通常沒有專門考慮信號(hào)轉(zhuǎn)換到不同的層,LELEM2520T4R而電路板也能工作,并符合電磁兼容的要求——可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)電路板已經(jīng)包含很多去耦電容。這些現(xiàn)存的去耦電容使這個(gè)問題最小化,而不需要設(shè)計(jì)者采取任何專門的預(yù)防措施。然而,可以推斷,如果把這種現(xiàn)象作為電路板設(shè)計(jì)的一部分考慮進(jìn)去,并且加以糾正,那么現(xiàn)有的電路板將會(huì)更好。

           

   圖16-9表示從有一段30cm長(zhǎng)信號(hào)跡線的四層試驗(yàn)PCB上(Smith,2006)測(cè)量的輻射。其疊層與圖16-7所示的相似,都是兩個(gè)平面作為接地平面。圖16-9(a)表示當(dāng)跡線被限制在一層上時(shí)的發(fā)射,圖16-9(b)表示當(dāng)跡線在電路板的一半處從頂層轉(zhuǎn)變到底層時(shí)的發(fā)射?以看出,信號(hào)層從板的頂層轉(zhuǎn)變到底層時(shí)發(fā)射明顯增大。在247MHz(圖16-9 (b)中的菱形標(biāo)記),信號(hào)從頂層轉(zhuǎn)變到底層的情況與信號(hào)在同一層上的情況相比,發(fā)射水平幾乎高出30dB。

   在大約2GHz以上,平面間的電容足以減小返回路徑的阻抗,因此,兩種情況下的輻射就大致相當(dāng)了。

   圖16-9所示的數(shù)據(jù)足由頻譜分析儀的跟蹤發(fā)生器的輸出激勵(lì)跡線,掃頻范圍達(dá)到3GHz時(shí)得到的。兩個(gè)接地平面在四處位置相互連接,兩個(gè)在負(fù)載端,兩個(gè)在源端。在試驗(yàn)電路板上沒有平面到平面的電容器。如果另外使用平面到平面的電容器或平面到平面的導(dǎo)通孔,發(fā)射的差別不會(huì)如此顯著,如圖16-9 (a)和圖16-9 (b)所示。然而,上面的例子清楚地表明在PCB板的不同層間轉(zhuǎn)換信號(hào)跡線,即參考兩個(gè)不同平面時(shí),會(huì)在信號(hào)返回路徑中引入顯著的不連續(xù)性,并且顯著增加輻射發(fā)射。

    現(xiàn)在的PCB設(shè)計(jì)者大部分忽略了這個(gè)問題。在電路板布線時(shí),通常沒有專門考慮信號(hào)轉(zhuǎn)換到不同的層,LELEM2520T4R而電路板也能工作,并符合電磁兼容的要求——可能是因?yàn)榇蠖鄶?shù)電路板已經(jīng)包含很多去耦電容。這些現(xiàn)存的去耦電容使這個(gè)問題最小化,而不需要設(shè)計(jì)者采取任何專門的預(yù)防措施。然而,可以推斷,如果把這種現(xiàn)象作為電路板設(shè)計(jì)的一部分考慮進(jìn)去,并且加以糾正,那么現(xiàn)有的電路板將會(huì)更好。

           

   圖16-9表示從有一段30cm長(zhǎng)信號(hào)跡線的四層試驗(yàn)PCB上(Smith,2006)測(cè)量的輻射。其疊層與圖16-7所示的相似,都是兩個(gè)平面作為接地平面。圖16-9(a)表示當(dāng)跡線被限制在一層上時(shí)的發(fā)射,圖16-9(b)表示當(dāng)跡線在電路板的一半處從頂層轉(zhuǎn)變到底層時(shí)的發(fā)射。可以看出,信號(hào)層從板的頂層轉(zhuǎn)變到底層時(shí)發(fā)射明顯增大。在247MHz(圖16-9 (b)中的菱形標(biāo)記),信號(hào)從頂層轉(zhuǎn)變到底層的情況與信號(hào)在同一層上的情況相比,發(fā)射水平幾乎高出30dB。

   在大約2GHz以上,平面間的電容足以減小返回路徑的阻抗,因此,兩種情況下的輻射就大致相當(dāng)了。

   圖16-9所示的數(shù)據(jù)足由頻譜分析儀的跟蹤發(fā)生器的輸出激勵(lì)跡線,掃頻范圍達(dá)到3GHz時(shí)得到的。兩個(gè)接地平面在四處位置相互連接,兩個(gè)在負(fù)載端,兩個(gè)在源端。在試驗(yàn)電路板上沒有平面到平面的電容器。如果另外使用平面到平面的電容器或平面到平面的導(dǎo)通孔,發(fā)射的差別不會(huì)如此顯著,如圖16-9 (a)和圖16-9 (b)所示。然而,上面的例子清楚地表明在PCB板的不同層間轉(zhuǎn)換信號(hào)跡線,即參考兩個(gè)不同平面時(shí),會(huì)在信號(hào)返回路徑中引入顯著的不連續(xù)性,并且顯著增加輻射發(fā)射。

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