你知道什么是電磁輻射嗎?它有什么危害?對于PCB技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)迎來了Altium Designer 20的到來，增加不少新功能,。那么對于PCB電路板中的電磁輻射問題我們該如何應(yīng)對呢?這些干擾都不能超過一個(gè)限度,，超過了這個(gè)限度就會(huì)引起問題，這些干擾歸根結(jié)底還是影響了系統(tǒng)的信號完整性,。

    我們在接觸新鮮事物的時(shí)候,，通常習(xí)慣用自己熟悉的知識去解釋自己不熟悉的事物。EMC知識更多的涉及到微波和射頻,，對于像我這種專注于信號完整性而對EMC知識知之甚少的菜鳥來說,，最初也只能用SI的一些基礎(chǔ)知識去撬開EMC設(shè)計(jì)的大門了。在我的認(rèn)知里,，EMI關(guān)注的是電磁能量的輻射,，包括外部電磁環(huán)境對自身系統(tǒng)的干擾，以及自身輻射的電磁能量對外部系統(tǒng)的干擾,。這些干擾都不能超過一個(gè)限度,，超過了這個(gè)限度就會(huì)引起問題，這些干擾歸根結(jié)底還是影響了系統(tǒng)的信號完整性。

    電路板上的電磁能量是怎么輻射出去的?

    說到這里,，我就想起了下面這幅圖,，這也是我對電磁輻射最基本的印象。

    早期的PCB是單層板的,，芯片之間是通過導(dǎo)線連接起來,，電源線和信號線沒啥區(qū)別，僅僅是連通的導(dǎo)線而已,。這又讓我想到了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì),，是一個(gè)單片機(jī)控制的LED顯示屏，這個(gè)系統(tǒng)很簡單,，就幾個(gè)IC以及色環(huán)電阻,，電容都沒幾個(gè)，通過簡單的焊接,，電路就可以工作了,。根本就沒有用到微帶線，帶狀線,，雙絞線,，同軸電纜這些東東。

    學(xué)習(xí)高速設(shè)計(jì)之后,，我明白了,，隨著頻率的上升，信號跳變產(chǎn)生的電磁能量也在增加,。芯片之間再也不能這樣簡單的連接起來了,，像圖1這種連接方法，會(huì)使回路電感很大,，回路電感很大,，就會(huì)使得交流信號的感抗很大，信號根本不會(huì)老老實(shí)實(shí)沿導(dǎo)線傳播,，而是會(huì)輻射到空間中去,。

    關(guān)于PCB電路板中的電磁輻射問題該如何正確面對?

    在SI工程師眼中，使用微帶線或者帶狀線是為了給信號提供一個(gè)低阻抗的傳輸路徑,。這在EMC工程師眼中也是電磁屏蔽的需要。在使用了微帶線或者帶狀線之后,，電磁能量就被控制在了導(dǎo)體之間的介質(zhì)中了,。為什么在使用了微帶線和帶狀線后，電磁能量大部分會(huì)被束縛在介質(zhì)中呢?主要原因是信號路徑與回流路徑靠的更近,，這樣整個(gè)回路的電感就減小了,。不信我們來使用軟件計(jì)算一下

    由上圖可知，參考平面對傳輸線的單位長度有效電感的影響是很大的?？梢韵胂?，在高頻條件下，如果信號擁有很好的回流路徑,，那么它所感受到的回路電感就會(huì)很小,，信號就會(huì)按照人們的意愿從發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩耍绻盘柛惺艿降幕芈冯姼泻艽缶蜁?huì)產(chǎn)生輻射問題,。

    小結(jié)

    在低頻的時(shí)候,，可以不考慮電磁干擾的問題，低頻時(shí)導(dǎo)線周圍的電磁場變化沒有那么強(qiáng)烈,，導(dǎo)線的電感效應(yīng)也不會(huì)表現(xiàn)的那么明顯,。但是到了高頻，電磁場變化劇烈,，應(yīng)該充分考慮信號路徑與返回路徑的耦合問題,，利用信號路徑與返回路徑的耦合來減小整個(gè)回路的電感，控制導(dǎo)線向空間發(fā)射的電磁能量,。以上就是電磁輻射的一些解析,，希望能給大家?guī)椭?/p>