工程師們福利到:微帶線係列技術講解(1)——EMC
發布時間:2015-06-11 來源:陳德恒 一博科技 責任編輯:sherry
【導讀】大家好,小陳再來一係列文章,這一係列是針對微帶線的。在平時,大家對微帶線的印象可能是這樣的:EMC難過、串擾大、損耗小、傳輸速度快、加工工序多••••在這裏小陳將自己所知和盤托出,看能否為大家將微帶線抽絲剝繭。
我剛從某EMC論壇回來,我發現很多EMC工程師都還有一個錯誤的觀點。
大家都認為共模信號是主要的EMC來源,實際上並不是這樣的,有一些共模信號並不會向外輻射。
在EMC界,大家把common currents叫做common mode currents或者CM currents。看過我的書的人都知道我不喜歡這麼叫,mode這個單詞指的是一種互聯關係,而共模信號隻是同方向傳播的電流而已。
共模電流是線纜中的淨電流。共模信號的回流是在附近的任意的導體中。通常情況下我們會認為共模電流輻射很強。
實際上一個3uA的共模電流在1米長的線纜上跑100兆的時候,就過不了FCC的part 15 classB了。這麼小的電流是很常見的,所以我們會認為共模電流很不好。EMC工程師對此很警惕。
但問題是在不同條件下,共模電流可能是不好的也可能是可以無視的。
當信號與地的耦合程度不如信號線之間的耦合程度時,共模信號輻射會很強,是不好的。
但是如果工程師能將回流平麵做得比較近的話,共模信號並沒有太多輻射,這種情況下就可以不考慮。
添(tian)加(jia)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)的(de)原(yuan)因(yin)也(ye)是(shi)如(ru)此(ci),屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)並(bing)不(bu)隻(zhi)是(shi)去(qu)屏(ping)蔽(bi)信(xin)號(hao)輻(fu)射(she),也(ye)是(shi)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)回(hui)流(liu)平(ping)麵(mian)給(gei)共(gong)模(mo)信(xin)號(hao)回(hui)流(liu)。屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)也(ye)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)的(de)阻(zu)抗(kang),提(ti)供(gong)這(zhe)個(ge)回(hui)流(liu)平(ping)麵(mian)之(zhi)後(hou),雙(shuang)絞(jiao)線(xian)就(jiu)不(bu)會(hui)輻(fu)射(she)了(le)。
微帶線就是空氣在上回流平麵在下,所有PCB都(dou)有(you)微(wei)帶(dai)線(xian)在(zai)表(biao)底(di)層(ceng)。有(you)一(yi)個(ge)錯(cuo)誤(wu)的(de)看(kan)法(fa)就(jiu)是(shi)微(wei)帶(dai)線(xian)輻(fu)射(she)嚴(yan)重(zhong),還(hai)有(you)一(yi)種(zhong)看(kan)法(fa)是(shi)因(yin)為(wei)微(wei)帶(dai)線(xian)輻(fu)射(she)大(da)所(suo)以(yi)要(yao)緊(jin)耦(ou)合(he)。他(ta)們(men)錯(cuo)誤(wu)的(de)原(yuan)因(yin)都(dou)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)。
單端信號下方會有電流流過,與回流路徑之間的耦合就相當於我們的差分信號。差分信號同樣也會有回流,如下圖所示。

去年有5億平方英尺的PCB板子生產出來,也就是說有10億平方英尺的微帶線,他們都是經過了EMC驗證確定輻射合格的。
所有的微帶線都會輻射?2012年就有10億平方英尺輻射合格。當然,沒有好的回流平麵他們會輻射,同樣也包括帶狀線。
難(nan)道(dao)我(wo)們(men)還(hai)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)微(wei)帶(dai)線(xian)之(zhi)間(jian)的(de)耦(ou)合(he)去(qu)防(fang)止(zhi)他(ta)們(men)的(de)輻(fu)射(she)?這(zhe)隻(zhi)是(shi)你(ni)從(cong)表(biao)麵(mian)看(kan)到(dao)的(de)現(xian)象(xiang),從(cong)表(biao)麵(mian)你(ni)隻(zhi)能(neng)看(kan)到(dao)信(xin)號(hao)都(dou)在(zai)表(biao)層(ceng)上(shang)。用(yong)用(yong)你(ni)的(de)腦(nao)子(zi)(Eric的名言,be the signal)。當你用腦去看的時候你會發現信號與第二層還有一部分回流。
表層差分的回流是在另一條線上,這是亂吹的,實際情況不是這樣,讓我們看看數據。差分對之間是互為回流,但是還有90%的回流是在平麵上。
共(gong)模(mo)信(xin)號(hao)就(jiu)像(xiang)兩(liang)條(tiao)單(dan)端(duan)的(de)傳(chuan)輸(shu)線(xian)一(yi)樣(yang),在(zai)相(xiang)鄰(lin)平(ping)麵(mian)回(hui)流(liu)。增(zeng)加(jia)信(xin)號(hao)與(yu)地(di)之(zhi)間(jian)的(de)耦(ou)合(he)會(hui)減(jian)小(xiao)共(gong)模(mo)信(xin)號(hao)的(de)輻(fu)射(she),增(zeng)加(jia)差(cha)分(fen)對(dui)之(zhi)間(jian)的(de)耦(ou)合(he)對(dui)這(zhe)沒(mei)有(you)好(hao)處(chu)。
如果你能把信號和地之間的耦合增加,那就增加這樣的耦合去減小輻射吧。
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