Thông tin PCB - Bức xạ bảng PCB

Mục đích chính của thiết kế khả năng tương thích điện từ của bảng PCB, ngoài việc đảm bảo mạch hoạt động đáng tin cậy, cũng nằm trong việc giảm bức xạ điện từ của bảng và đảm bảo thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan. Do hiệu quả cao của bức xạ điện từ của mạch, hiệu quả tiếp nhận của nó cũng cao. Do đó, bức xạ điện từ của bảng đã bị ức chế trong thiết kế và khả năng chống nhiễu của bảng cũng được cải thiện tương ứng. Bức xạ từ bảng mạch chủ yếu đến từ dấu vết bảng mạch PCB và cáp "I/O". Dòng điện chế độ chung và dòng điện chế độ vi sai đã được giới thiệu trước đó. Từ mô hình của hai dòng điện này, bức xạ có thể được chia thành hai loại: bức xạ chế độ khác biệt và bức xạ chế độ chung. Bức xạ chế độ vi sai: Bức xạ điện từ được tạo ra khi dòng điện làm việc của mạch chảy trong vòng lặp tín hiệu. Dòng điện đang chảy là bức xạ khuôn vi sai, do đó bức xạ kết quả được gọi là bức xạ khuôn vi sai; Bức xạ chế độ chung: Khi tiềm năng của dây dẫn truyền tín hiệu khác với tiềm năng của dây dẫn liền kề, một dòng điện được tạo ra giữa chúng. Ngay cả khi không có bất kỳ kết nối dây dẫn nào, dòng điện tần số cao vẫn chảy qua tụ điện ký sinh. Dòng điện này được gọi là dòng điện chế độ chung và bức xạ nó tạo ra được gọi là bức xạ chế độ chung. Bức xạ của cáp chủ yếu dựa trên bức xạ chế độ chung. Sử dụng mô hình vòng hiện tại để phân tích bức xạ chế độ vi sai, các trường điện từ bức xạ ở các khu vực trường gần và xa có thể thu được tương ứng. Theo cách tương tự, bức xạ chế độ chung đã được phân tích và các trường điện từ bức xạ thu được ở các khu vực gần và xa, tương ứng.

Bức xạ được trình bày ở trên không hoàn toàn phù hợp với trường hợp của mạch ứng dụng thực tế, vì suy ra của công thức giả định rằng trong mô hình dây đơn, trở kháng mạch là vô hạn ở trường gần, trong khi trong mô hình vòng lặp hiện tại, đường là ngắn mạch. Trong một mạch thực, mạch không phải là mạch lý tưởng, cũng không phải là dây dẫn mở hoàn toàn. Do đó, các ước tính bức xạ sử dụng mô hình lý tưởng sẽ có sai sót lớn trong trường gần. Để sửa lỗi gây ra bởi các mô hình thực tế và lý tưởng, mô hình tính toán đường hiệu chỉnh cho các trường gần và xa được đưa ra dưới đây. Ngoài ra, trong các tiêu chuẩn tương thích điện từ, cường độ của bức xạ thường được đặc trưng bởi cường độ của điện trường. Trong thực tế, các mạch có thể đáp ứng các tiêu chuẩn tương thích điện từ miễn là cường độ điện trường bị hạn chế. Ở đây, công thức thường được sử dụng là công thức dự đoán bức xạ mô đun vi sai, được sử dụng để dự đoán liệu bức xạ mô đun vi sai của mạch có gây ra bức xạ vượt quá tiêu chuẩn tương thích điện từ hay không. E=2.6IAf2/D (¼ V/m), theo công thức, việc giảm bức xạ khuôn vi sai có thể được rút ra trực tiếp để kiểm soát dòng điện khuôn vi sai I, tần số f hoặc khu vực vòng lặp A. Với chip công suất thấp, dòng điện khuôn vi sai có thể được giảm bằng cách sử dụng bộ đệm; Với chip tốc độ thấp, tần số thấp của mạch có thể giảm f. Nhưng cả hai phương pháp đều có những hạn chế nhất định trong thực tế. Phương tiện còn lại và thực tế là kiểm soát khu vực vòng lặp của tín hiệu. Điều này đòi hỏi các nhà thiết kế phải sử dụng các mạch tích hợp quy mô lớn bất cứ khi nào có thể khi lựa chọn chip, chip được sản xuất bằng công nghệ gắn trên bề mặt, không sử dụng đế lắp, v.v. Mặt khác, khi định tuyến bảng mạch, hãy cố gắng kiểm soát diện tích của vòng lặp tín hiệu. Công thức phổ biến để dự đoán bức xạ chế độ chung là E=1,26ILf/D. Tương tự, tiêu chí giảm bức xạ chế độ chung có thể đạt được miễn là ba tham số của công thức trên được kiểm soát. Khi điện áp chế độ chung không đổi, cuộn dây choke chế độ chung có thể được sử dụng để tăng trở kháng của đường dẫn dòng điện chế độ chung; Hoặc giảm chiều dài cáp càng nhiều càng tốt với điều kiện đáp ứng yêu cầu sử dụng bảng mạch PCB.