一、引言

印制電路板（PCB），易于制作，性能可靠，價格便宜，因而廣泛應用于各種電子設備過程中。近年來，隨著電子技術的迅速發展，印制電路板上的微處理器和邏輯電路中的時鐘速率越來越快，信號的上升/下降時間越來越短。同時，板上期間密度和布線密度不斷增加，導致印制電路板電磁干擾問題更加嚴重，PCB板的電磁兼容問題日益突出。

二、電磁干擾與電磁兼容概述

電磁干擾（Electro Magnetic Interference, EMI）是指任何能引起裝置、設備或系統性能下降或對無生命物質產生損害作用的電磁現象。

電磁干擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒質自身的變化。有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合（干擾）到另一個電網絡；輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合（干擾）到另一個電網絡。

電磁兼容（EMC）是指設備或系統在其輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合（干擾）到另一個電網絡。環境中能正常工作，且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁干擾的能力。

簡單的說，電子產品在通電工作時，既不通過傳導、輻射、耦合等方式向外部發出超過標準規定的電磁干擾；同時又能夠承受不定程度的來自外部或系統自身的電磁干擾而正常工作。一個系統滿足以下條件，就是電磁兼容性：它不對任何其他系統產生影響；它不易受其他系統的影響；他不會自己干擾自己。

三、電磁兼容性設計在PCB板設計中的重要性

在高速PCB及系統設計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發射電磁。并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。電子設備和系統的電磁兼容性指標已成為電子設備和系統設計在研制時的一個重要的技術要求。

大量實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印制電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性產生不利影響。例如，如果印制板兩條西平行線靠得很近，則會形成信號波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲。所以現在有了抑制電子設備和系統的EMI國際標準，統稱為電磁兼容（EMC）標準，它們可以作為普通設計者布線和布局時抑制電磁輻射和干擾的準則，對于軍用電子產品設計者來說，標準會更加的嚴格，要求也更加苛刻。國內外的大量實驗經驗表明，在產品的研制和生產總越早的注意解決電磁兼容性，則越可以節約人力和財力，提高研發的效率。

四、PCB設計過程中可能產生的各種干擾

電子線路干擾可分為兩類：內部干擾和外部干擾。內部干擾主要是因為受臨近電路之間的寄生耦合以及內部組件之間的場耦合的影響，信號沿著傳輸路徑有所衰減。詳細說來，這些問題可以描述為信號丟失、信號沿路徑反射以及與鄰近信號線路的串話。

外部問題分為輻射問題和敏感度問題。輻射問題主要來源于時鐘或其他周期性信號的諧波。補償的方法是將周期信號局限在一個盡量小的區域并隔離與外界寄生耦合的路徑。

對于外部影響的敏感度，例如ESD或無線頻率的干擾，主要與耦合到I/O線上并傳輸到單元內部的能量有關。主要接受器是高速輸入線和敏感的相鄰線路，尤其是那些邊緣的激勵器件。

總體說來，印制電路板中的電磁干擾問題可以概括為公共阻抗耦合、串擾、高頻載流導線產生的輻射，以及印制線條對高頻輻射的感應等。

對于PCB板設計中的EMC分析主要考慮5點：
· 頻率：問題在頻譜的哪部分出現？
· 振幅：能量級別有多強，它導致有害影響的潛力有多大？
· 時間：出現的問題是連續的（周期信號），還是只要確定的操作循環內出現？
· 阻抗：源和接收機單元的阻抗是什么？二者之間傳輸媒質的阻抗是什么？
· 尺寸：導致輻射出現的發射設備的物理尺寸是多少？RF電流將產生電磁場，電磁場可以通過底盤的裂縫透出外殼。PCB上線路的長度與RF電流的傳輸路徑有直接關系。

理解這5條有助于大大消除EMI是如何存在于PCB內的，從而針對性的解決問題。

五、對PCB板進行EMC設計

在電磁兼容層面分析印制電路板，要考慮三個基本問題：保證信號在板上可靠地傳輸，確保信號的完整性（Signal Integrity）；抑制電磁干擾EMI的傳播；加強防護，防止因為抗擾度不足引起靈敏度故障（Susceptibility Failure）。

電源線地線之間應留出一定的空間，要是多層板盡量分開走線，不要在同一層，要安裝高頻特性好的去耦電容。下面具體介紹一下：

（一）：電路板整體布局及器件布置