Leiterplatte Blog - Abschirmungsmethode im High-Speed PCB Board Design

Die Übertragungsrate von Hochgeschwindigkeits-PCB Design und Verdrahtungssystem beschleunigt sich auch mit dem Wechsel der Zeiten, Aber es bringt auch eine neue Herausforderung, denn die Anti-Interferenz Fähigkeit wird immer schwächer. All dies ist auf die höhere Frequenz der Übertragungsinformationen zurückzuführen, je empfindlicher das Signal ist, und je schwächer die Energie ist, so ist das Verdrahtungssystem immer anfälliger für Störungen. In einigen gängigen elektronischen Geräten, wie Computerbildschirm, Handy, Motor, Rundfunkgeräte, etc., Kabel und Geräte stören andere Komponenten oder werden ernsthaft durch andere Störquellen gestört.

Besonders wenn Hochgeschwindigkeits-PCB Datennetze werden genutzt, die zum Abfangen großer Informationsmengen erforderliche Zeit ist deutlich kürzer als die zum Abfangen von Datenübertragungen mit niedriger Geschwindigkeit erforderliche Zeit. Das Twisted Pair im Daten Twisted Pair kann externen Störungen und Interpair Interferenzen durch seine eigene Litzung bei niedrigen Frequenzen widerstehen, but at high frequencies (especially when the frequency exceeds 250MHz), Der Zweck der Interferenzsicherung kann nicht nur durch Versetzen und Kombinieren erreicht werden, und nur Abschirmung kann externen Störungen widerstehen. Das Hochgeschwindigkeits-Leiterplattendesign-Verkabelungssystem hat ein gewisses Maß an Stauschutzanfälligkeit gebracht, während die Übertragungsrate weiter beschleunigt. Dies liegt daran, dass je höher die Häufigkeit der Informationsübertragung, je höher die Empfindlichkeit des Signals, und je schwächer ihre Energie. Zur Zeit, Das Verdrahtungssystem ist anfälliger für Störungen. Kabel und Geräte können andere Komponenten beeinträchtigen oder durch andere Störquellen ernsthaft gestört werden, wie Computerbildschirme, Mobiltelefone, Motoren, Funkrelais-Ausrüstung, Datenübertragung und Stromleitungen. Darüber hinaus, potentielle Abhörer, Netzwerk-Kriminelle und Hacker nehmen ebenfalls zu, weil ihr Abfangen von UTP-Kabelinformationsübertragung enorme Schäden und Verluste verursacht. Die Rolle des Kabelschutzes ist ähnlich wie die des Faraday-Schutzes. Das Störsignal tritt in die Abschirmschicht ein, aber tritt nicht in den Dirigenten. Daher, Datenübertragung kann fehlerfrei funktionieren. Weil geschirmtes Kabel eine geringere Strahlungsemission als ungeschirmtes Kabel hat, Netzwerkübertragung ist blockiert. Shielded networks (shielded cables and components) can significantly reduce the radiation level of electromagnetic energy that may be intercepted when entering the surrounding environment. Abschirmungsoptionen für verschiedene Störfelder umfassen hauptsächlich elektromagnetische Störungen und Hochfrequenzstörungen. Electromagnetic Interferenz (EMI) is hauptsächlich low-frequency interference. Motoren, Leuchtstofflampen und Stromleitungen sind häufige Quellen elektromagnetischer Störungen. Radio frequency interference (RFI) refers to radio frequency interference, mainly Hochfrequenz-Leiterplatteinterference. Radio, Fernsehsendungen, Radar und andere drahtlose Kommunikation sind gängige HF-Störquellen. Für elektromagnetische Störungen, Geflochtene Abschirmung ist die effektivste, weil er einen geringen kritischen Widerstand aufweist; Für HF-Störungen, Folienabschirmung ist die effektivste. Weil das Flechtschild von der Änderung der Wellenlänge abhängt, Der Spalt, der durch die Flechtabschirmung erzeugt wird, ermöglicht es, hochfrequente Signale frei in den Leiter ein- und ausgehen zu lassen; Für gemischte Störfelder mit hoher und niedriger Frequenz, die kombinierte Abschirmung von Folienschicht und gewebtem Netz mit Breitbandabdeckungsfunktion ist anzuwenden. Im Allgemeinen, je höher die Netzabschirmung, je besser die Abschirmwirkung.

Signalintegrität: Idealerweise, in einem Leiterplatte, the signal should be transmitted from the source (Tx) to the load (Rx) undamaged/ungelöst. Aber tatsächlich, es wird nicht passieren. There will be some losses when the signal reaches the load (impedance mismatch, Übersprechen, Dämpfung, Reflexion, switching problems). Signal integrity (SI) is a term used to measure the distortion of these signals in high frequency areas. Signalintegrität hilft, diese Schlüsselprobleme vorherzusagen und zu verstehen, indem praktische Lösungen bereitgestellt werden. Hochgeschwindigkeits-PCB-Design muss das Routing als Übertragungsleitungen anstatt als einfache Drähte visualisieren. Die Identifizierung der höchsten Betriebsfrequenz in der Konstruktion hilft, das Routing zu finden, das als Übertragungsleitungen gelten sollte. Wenn das Routing ca. 1 überschreitet/10 der Frequenzwellenlänge, sie können als Übertragungsleitungen betrachtet werden. Diese Übertragungsleitungen erfordern sowohl digitale als auch analoge Analysen. PCB-Substrat: Die im PCB-Bau verwendeten Substratmaterialien können Signalintegritätsprobleme verursachen. Each PCB substrate has a different relative dielectric constant（ ε R) Value. Es bestimmt, dass die Signalleitung als Länge der Übertragungsleitung betrachtet werden muss. Natürlich, in diesem Fall, Der Designer muss auf die Bedrohung der Signalintegrität achten. ε R-Wert verwenden, the designer can evaluate the velocity (V p) and propagation delay (t PD) of signal flow. Diese Parameter helfen, die Länge des Kabels zu bestimmen, die als Übertragungsleitung betrachtet werden sollte. Die folgende Abbildung zeigt, wie die Einfügedämpfung mit der Signalfrequenz zunimmt. Insertion loss (per inch) is measured for FR-4 (glass epoxy) and Hochfrequenz-Leiterplatte Rogers RO4350B Werkstoffe. Höhere Einfügedämpfung kann zu einer größeren Dämpfung führen.