PCB科技 - 從天線角度看PCB覆銅板

所謂的銅澆注是將未使用的空間用作參攷表面，然後用實心銅填充. 這些銅區域也稱為銅澆注. 鍍銅的意義在於降低地線的阻抗，提高抗干擾能力； 降低電壓降，提高電源效率； 與地線連接也可以减少回路面積. 也是為了使 PCB板 焊接過程中盡可能不變形, 大多數人也會要求人們用銅線或網格狀地線填充PCB的開放區域. 如果銅處理不當, 它不會得到獎勵或損失. 鍍銅是“利大於弊”還是“弊大於利”

使用EMSCAN電磁干擾掃描系統獲得以下量測結果。 EMSCAN使我們能够實时查看電磁場的分佈。 它有1218個近場探頭，並使用電子開關科技高速掃描PCB產生的電磁場。 它是世界上唯一採用陣列天線和電子掃描科技的電磁場近場掃描系統，也是唯一能够獲得被測物體完整電磁場資訊的系統。

讓我們來看一個實際案例. 在 多層PCB, 工程師在PCB周圍放了一圈銅, 如圖1所示. 在這種鍍銅工藝中, 工程師只在銅皮的開始處放置了幾個過孔, 並將銅皮連接到地面層. 其他地方沒有過孔.

頻率22.894Mhz由接地不良的PCB銅產生的電磁場

在高頻情况下，印刷電路板上佈線的分佈電容將起作用。 當長度大於雜訊頻率對應波長的1/20時，將發生天線效應，並且雜訊將通過佈線發射。

從上述實際測量結果來看，PCB上存在22.894MHz干擾源，鋪設的銅片對該訊號非常敏感，訊號作為“接收天線”接收。 同時，銅片也用作“發射天線”。 “天線”向外發射强電磁干擾訊號。

頻率和波長之間的關係為f=C/λ。

公式中，f為頻率，組織為Hz，λ為波長，組織為m，C為光速，等於3*108m/s。對於22.894MHz的訊號，其波長λ為：3*108/22.894M=13米。 λ/20為65cm。

該PCB的銅太長，超過65cm，導致天線效應。

現時，在我們的PCB中，通常使用上升沿小於1ns的晶片。 假設晶片的上升沿為1ns，其產生的電磁干擾頻率將高達fknee=0.5/Tr=500MHz。 對於500MHz訊號，其波長為60cm，λ/20=3cm。 換句話說，PCB上3cm長的佈線可能會形成“天線”。

囙此，在高頻電路中，不要認為如果你將某處接地連接到地，這就是“地”。 確保以小於λ/20的間距線上路上打孔，使其與多層板的接地板“良好接地”。

對於一般數位電路，在1cm到2cm的距離上，對元件表面或焊接表面的“接地填充”穿孔，以實現與接地層的良好接地，從而確保“接地填充”不會產生“不良”影響。

囙此，執行以下擴展：

Ø不要在多層板中間層的開口區域塗銅。 因為你很難讓這銅“良好接地”

Ø無論PCB上有多少電源，建議使用功率分割科技，並且只使用一個功率層。 因為電源與地面相同，所以它也是“基準面”。 電源和地面之間的“良好接地”通過大量濾波電容器實現。 如果沒有濾波電容器，就沒有“接地”。

Ø設備內部的金屬，如金屬散熱器、金屬加强條等，必須“良好接地”。

Ø3端調節器的散熱金屬塊必須良好接地。

Ø晶體振盪器附近的接地隔離帶必須良好接地。

結論： PCB銅線, 如果接地問題得到處理, 必須是“利大於弊”, 它可以减少訊號線的回波面積，减少訊號對外界的電磁干擾.