Технология PCB - как переместить сигнал PCB для EMI

После оказания помощи заказчикам в обеспечении соответствия их продукции стандартам EMI была обнаружена потенциальная проблема: некачественный дизайн печатной платы. По опыту разработчики IoT-продуктов сталкивались с проблемами, вызванными некачественным дизайном печатной платы. Когда бортовая энергия разрушает чувствительные схемы приемников, некачественный дизайн может стать причиной бесконечных задержек, что может привести к нарушению соответствия стандартам сотовой связи. Приемники GPS и Wi-Fi также теряют чувствительность.

На это влияет то, как сигнал проходит через печатную плату и как перемещается электромагнитное поле. Разница между хорошим и плохим стеком печатной платы.

Существует множество факторов, способствующих плохому проектированию электромагнитных полей. К ним относятся:

- Использование цифровых и чувствительных аналоговых схем для смешивания шумовых цепей, например, цепей питания и преобразования двигателя.

- Размещение драйвера тактового генератора слишком близко к краю печатной платы или рядом с чувствительными цепями.

- Плохая маршрутизация, вызывающая перекрестные наводки.

- Прокладка тактовых (или высокоскоростных) трасс по зазорам/щелям возвратной плоскости.

- И самое главное - неправильная укладка слоев.

- Проблема перекрестных тактовых трасс на зазорах плоскости возврата решена. Однако исправление последнего пункта о наложении слоев обычно устраняет бесчисленное множество недостатков, в том числе и многие другие пункты из этого списка.

На курсах схемотехники в колледже большинство из нас ошибочно учили, как работают постоянные и переменные токи в единичных или распределенных (линиях передачи) цепях. В курсе "Поля и волны" нас вряд ли будут обучать практическому применению конструкции печатной платы или распространению сигналов по плате. На самом деле при распространении цифрового сигнала по микрополосковой линии или стриплайну эти два понятия - цепи и поля - работают вместе (дополняя друг друга).

Прежде чем понять, как сигнал распространяется в печатной плате, необходимо разобраться в физике.

Нас всех учат, что "ток" - это текущие по меди электроны. Это близко к истине, за исключением того, что мы склонны думать о положительных токах - недостатке электронов, часто называемых "дырками". Однако электроны и оставляемые ими "дырки" (положительные заряды) движутся очень медленно.

Конечно, этот ток верен для цепи постоянного тока (за исключением начального переходного процесса подключения батареи). Но для "постоянного" выхода (с переходными процессами) цепей переменного тока (или радиочастотных цепей) или импульсных источников питания необходимо понимать, что все соединительные линии/проводки теперь должны рассматриваться как линии передачи.

Результаты Во-первых, давайте рассмотрим, как конденсатор, казалось бы, пропускает электроны. В конце концов, разве не в этом заключается принцип работы развязывающих конденсаторов? Если к конденсатору приложить батарею, то любой положительный заряд, приложенный к верхней пластине, отталкивает положительный заряд на нижней пластине, оставляя отрицательный заряд. Если мы подаем на конденсаторы переменный ток, то можно подумать, что ток течет через диэлектрик, что невозможно. Джеймс Клерк Максвелл назвал это "током смещения", при котором положительный заряд только замещает положительный заряд на противоположной пластине и оставляет отрицательный заряд, и наоборот. Этот ток смещения определяется как dE / dt (изменяющееся во времени электрическое поле).  EMI