電路設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)傳輸速率越來(lái)越快，導(dǎo)致EMC問(wèn)題越來(lái)越普遍。PCB板的EMC問(wèn)題主要包括輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。輻射干擾是指PCB板上的元件和布線在空間中產(chǎn)生電磁輻射，可能對(duì)其他電子設(shè)備和系統(tǒng)造成干擾。傳導(dǎo)干擾是指PCB板上的元件和布線通過(guò)電源線、信號(hào)線等傳輸線將干擾傳導(dǎo)到其他電子設(shè)備和系統(tǒng)。

一、導(dǎo)致EMC問(wèn)題產(chǎn)生的原因：

1、高頻信號(hào)：隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，信號(hào)的頻率也會(huì)相應(yīng)增加，當(dāng)信號(hào)頻率超過(guò)100MHz時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生高頻信號(hào)。高頻信號(hào)更容易產(chǎn)生電磁干擾，導(dǎo)致EMC問(wèn)題。

2、瞬態(tài)電流：數(shù)據(jù)傳輸速率提高，意味著單位時(shí)間內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也相應(yīng)增加，這會(huì)導(dǎo)致電路中產(chǎn)生更大的瞬態(tài)電流。瞬態(tài)電流在電路中流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，對(duì)周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。

3、電路設(shè)計(jì)問(wèn)題：在電路設(shè)計(jì)中，如果器件布局不合理、布線設(shè)計(jì)不當(dāng)、接地策略有誤等，都會(huì)導(dǎo)致EMC問(wèn)題的產(chǎn)生。例如，器件布局不合理會(huì)導(dǎo)致信號(hào)線之間產(chǎn)生干擾，布線設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射和串?dāng)_等問(wèn)題，接地策略有誤會(huì)導(dǎo)致地電平面不連續(xù)等問(wèn)題。

4、外部干擾：除了電路設(shè)計(jì)本身的問(wèn)題，外部干擾也會(huì)導(dǎo)致EMC問(wèn)題的產(chǎn)生。例如，雷電、無(wú)線通信設(shè)備、電動(dòng)機(jī)等都可能對(duì)電路產(chǎn)生干擾。

二、為了解決PCB板的EMC問(wèn)題，可以采取以下措施：

1、在器件布置方面，應(yīng)將相互有關(guān)的器件盡量靠近，將數(shù)字電路、模擬電路及電源電路分別放置，將高頻電路與低頻電路分開(kāi)。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠(yuǎn)離邏輯電路。對(duì)時(shí)鐘電路和高頻電路等主要干擾和輻射源應(yīng)單獨(dú)安排，遠(yuǎn)離敏感電路。輸入輸出芯片要位于接近混合電路封裝的I/O出口處。

2、在布線層設(shè)計(jì)方面，應(yīng)盡量安排與電源或地平面相鄰以產(chǎn)生通量對(duì)消作用。印制導(dǎo)線的電感量與其長(zhǎng)度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線對(duì)抑制干擾是有利的。在布局允許的情況下，推薦采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)。

3、抑制反射干擾：為了抑制出現(xiàn)在印制線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線的長(zhǎng)度和采用慢速電路。

4、采用正確的接地策略：正確的接地策略可以有效地抑制EMI。例如，可以將模擬地和數(shù)字地分開(kāi)，然后通過(guò)一點(diǎn)連接，以減少它們之間的干擾。

5、使用濾波器或者去耦電容等元件：濾波器可以有效地濾掉噪聲和干擾信號(hào)。例如，可以在電源線和信號(hào)線上使用濾波器，以減少電源線和信號(hào)線上的噪聲和干擾。

三、對(duì)于PCB板的EMC測(cè)量方案，可以采取以下步驟：

1、確定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試條件：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確定測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)和條件，例如測(cè)試環(huán)境、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試程序等，需遵循安全操作規(guī)范，防止意外。

2、選擇合適的測(cè)試設(shè)備：根據(jù)測(cè)試條件和PCB板的特點(diǎn)，選擇合適的測(cè)試設(shè)備，例如雷擊浪涌發(fā)生器、靜電放電發(fā)生器、EMI測(cè)試接收機(jī)、頻譜分析儀等。

3、進(jìn)行測(cè)試：按照測(cè)試程序進(jìn)行測(cè)試，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析對(duì)比。

4、評(píng)估測(cè)試結(jié)果并采取改進(jìn)措施：根據(jù)測(cè)試結(jié)果評(píng)估PCB板的電磁兼容性，并采取改進(jìn)措施，例如優(yōu)化器件布局、改進(jìn)布線設(shè)計(jì)等。

5、重復(fù)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估：在改進(jìn)措施實(shí)施后，重復(fù)進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，直到滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求為止。

四、傳導(dǎo)騷擾(EMI)測(cè)試系統(tǒng)配置圖

五、常見(jiàn)問(wèn)題

1、頻譜分析儀不能觀測(cè)靜電放電等瞬態(tài)干擾

       常規(guī)的頻譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機(jī)，它在某一時(shí)刻僅接收某個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量。而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾，其頻譜范圍很寬，但時(shí)間很短。因此，當(dāng)瞬態(tài)干擾發(fā)生時(shí)，頻譜分析儀觀察到的僅是其總能量的一小部分，不能反映實(shí)際的干擾情況。所以，頻譜分析儀不能觀測(cè)靜電放電等瞬態(tài)干擾。

       與之相對(duì)的，實(shí)時(shí)頻譜分析儀或者EMI測(cè)試接收機(jī)可以捕捉到瞬態(tài)干擾的全貌，并且可以以實(shí)時(shí)的方式顯示干擾的頻率、持續(xù)時(shí)間、波形和幅度。這使得實(shí)時(shí)頻譜分析儀或者EMI測(cè)試接收機(jī)成為觀測(cè)靜電放電等瞬態(tài)干擾的有力工具。

2、高電壓點(diǎn)的電磁輻射怕燒壞頻譜儀

       在測(cè)量輻射時(shí)，頻譜儀會(huì)利用近場(chǎng)探頭來(lái)捕捉電磁波的信號(hào)，并通過(guò)內(nèi)部的電路將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讀的數(shù)據(jù)。頻譜儀可以測(cè)量不同頻率范圍內(nèi)的電磁輻射，并且可以顯示其強(qiáng)度和分布情況。利用近場(chǎng)探頭測(cè)量輻射的方法具有較高的精度和靈敏度，因?yàn)樘筋^可以非常接近目標(biāo)物體，從而獲得更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。此外，這種方法還可以用于檢測(cè)隱藏的電磁輻射源，例如隱藏在墻壁后面的無(wú)線路由器或藍(lán)牙設(shè)備等。

       需要注意的是，在信號(hào)線路上添加保護(hù)電路，例如限幅器或過(guò)載保護(hù)器，以防止信號(hào)線過(guò)載損壞頻譜儀。

六、總結(jié)

       解決PCB板的EMC問(wèn)題需要從器件布局、布線設(shè)計(jì)、接地策略等多方面進(jìn)行考慮和優(yōu)化，同時(shí)也需要進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和評(píng)估，以確保PCB板的電磁兼容性符合要求。