你知道什么是電磁輻射嗎?它有什么危害?對于PCB技術現(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對呢?這些干擾都不能超過一個限度，超過了這個限度就會引起問題,，這些干擾歸根結底還是影響了系統(tǒng)的信號完整性,。

    我們在接觸新鮮事物的時候,，通常習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的一些基礎知識去撬開EMC設計的大門了。在我的認知里,，EMI關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限度，超過了這個限度就會引起問題,，這些干擾歸根結底還是影響了系統(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，芯片之間是通過導線連接起來,，電源線和信號線沒啥區(qū)別,，僅僅是連通的導線而已。這又讓我想到了自己的畢業(yè)設計,，是一個單片機控制的LED顯示屏,，這個系統(tǒng)很簡單，就幾個IC以及色環(huán)電阻,，電容都沒幾個,，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,。

    學習高速設計之后,，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,，會使回路電感很大,，回路電感很大，就會使得交流信號的感抗很大,，信號根本不會老老實實沿導線傳播,，而是會輻射到空間中去。

    關于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體之間的介質中了,。為什么在使用了微帶線和帶狀線后，電磁能量大部分會被束縛在介質中呢?主要原因是信號路徑與回流路徑靠的更近,，這樣整個回路的電感就減小了,。不信我們來使用軟件計算一下

    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,?？梢韵胂螅诟哳l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很小，信號就會按照人們的意愿從發(fā)射端傳輸?shù)浇邮斩?，如果信號感受到的回路電感很大就會產(chǎn)生輻射問題,。

    小結

    在低頻的時候，可以不考慮電磁干擾的問題,，低頻時導線周圍的電磁場變化沒有那么強烈,，導線的電感效應也不會表現(xiàn)的那么明顯。但是到了高頻,，電磁場變化劇烈,，應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回路的電感,，控制導線向空間發(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>