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PCB电路板边缘走高速信号线的原理

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发表于 2019-12-30 18:32:21 | 显示全部楼层 |阅读模式



咱们在初中阶段就现已知道,安培右手定则中导线电流沿着拇指的方向传达,则导线上会发生对应的磁场,磁场的方向与右手手指握拳的方向共同,而导体中的带电电荷会发生电场,电场和磁场为一对好基友,统称为电磁场。


依照麦克斯韦电磁场理论,改变的电场在其周围空间要发生改变的磁场,而改变的磁场又要发生改变的电场。这样,改变的电场和改变的磁场之间相互依赖,相互激起,交替发生, 并以一定速度由近及远地在空间传达出去,这便是电磁辐射。这便发生了两个截然相反的影响:好的方面,所有的RF通讯、无线互联、感应使用都获益于电磁辐射的好处;而有害的方面则是,电磁辐射导致了串扰和电磁兼容性等方面的问题。
当电磁波频率较低时,主要籍由有形的导电体才能传递;当频率逐渐提高时,电磁波就会外溢到导体之外,不需要介质也能向外传递能量,这便是一种辐射。在低频的电振动中, 磁电之间的相互改变比较缓慢,其能量简直悉数反回原电路而没有能量辐射出去。但是,在高频率的电振动中,磁电互变甚快,能量不可能反回原振动电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期改变以电磁波的形式向空间传达出去。
关于PCB上的高速信号传输线而言(如:DDR时钟信号,HDMI LVDS 高速差分传输线),咱们总是希望尽量下降其信号传输时发生的辐射,下降信号传输线发生的电磁辐射的方法有砖家总结出了一些规划准则,如要下降信号传输线的EMI,则尽量使得该信号传输线与其构成信号回流途径的参阅平面的距离尽量靠近,假如传输线的宽度W与参阅平面的距离H的比值小于1:3,则可以显著下降该微带传输线的对外辐射强度。
而假如参阅平面相关于微单传输线而言宽度不够大,则电场与参阅平面的耦合就小,电场对外的辐射显著增加。
所以说,假如要下降高度信号传输微带线的电磁辐射,则需要是的微带传输线对应的参阅平面尽量大,而假如该高速微带传输线靠近PCB板边来平行走线的话,相对而言,参阅平面关于该高速信号线的耦合就变少了,天然就好形成电场对外辐射量显著增大。
同理,高速的IC,晶振等等也尽量远离板边放置,高速IC也需要完好而宽大的参阅平面进行电磁耦合,以下降EMI。
相同的理论,针对不同的使用规划有不同的规划准则。





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