電磁兼容設計及測試：布線篇

印制板布線篇

    1、保持環路面積最小，例如電源與地之間形成的環路，減小環路面積，將減小電磁干擾在此回路上的感應電流，電源線盡可能靠近地線，以減小差模輻射的環面積，降低干擾對系統的影響，提高系統的抗干擾性能。并聯的導線緊緊放在一起，使用一條粗導線進行連接，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、使導線長度盡可能的縮短，減小了印制板的面積，降低導線上的干擾。

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

    4、使電子元件遠離可能會發生放電的平面如機箱面板、把手、螺釘等，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、模擬地與數字地在PCB與外界連接處進行一點接地。

    7、高速邏輯電路應靠近連接器邊緣，低速邏輯電路和存儲器則應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，以減小回路的環面積。

    三、系統布線設計

    印制板設計出來后，進行試制，焊接調試，系統裝機，考慮電磁兼容設計因素，機柜結構、線纜設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，很好地對系統進行屏蔽，降低外界電磁干擾對系統的影響。

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

    3、對系統外部信號線選用屏蔽線，屏蔽層機柜入口處良好接地。

    4、設備外殼就近接機柜，避免交叉。

    5、系統設置隔離變壓器和ups，保證系統供應純凈電源。

    6、嚴格將電源線和信號線分開，設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，保證設備外殼良好接大地，這樣在有靜電釋放時，不會影響到系統的正常工作。

    四、系統接地設計

    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 為產品穩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，是保證電路實現功能的基礎。

    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來說一般也沒有什么問題，但是如果該系統與其他的系統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，可分為并聯單點接地和多級電路串聯單點接地兩種。

    并聯單點接地：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點，對系統中的低頻部分采用單點接地，對系統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。

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