很多PCB工控板或者射頻板都會在PCB板周圍有一圈過孔和銅帶，甚至有的射頻板還會在板周圍有一圈金屬化的邊緣。 常規(guī)是什么？

• 多層PCB板邊防輻射PCB設計

• 多層PCB的邊緣輻射是常見的電磁輻射源

如今，隨著系統(tǒng)速度的提高，不僅高速數(shù)字信號的時序和信號完整性問題突出，而且系統(tǒng)中高速數(shù)字信號的電磁干擾和電源完整性帶來的EMC問題也十分突出。 著名的。 高速數(shù)字信號產(chǎn)生的電磁干擾不僅會在系統(tǒng)內(nèi)部造成嚴重的相互干擾，降低系統(tǒng)的抗干擾能力，而且還會在外層空間產(chǎn)生強烈的電磁輻射，引起系統(tǒng)的電磁輻射發(fā)射 嚴重超出EMC標準，使產(chǎn)品無法通過EMC標準認證。 多層PCB的邊緣輻射是常見的電磁輻射源。

當意外電流到達接地層和電源層的邊緣時，就會發(fā)生邊緣輻射。 這些意外電流可能源自：

1. 電源旁路不足引起的接地和電源噪聲。

2. 感應通孔產(chǎn)生的圓柱形輻射磁場在電路板各層之間輻射，最終匯聚于電路板邊緣。

3. 承載高頻信號的帶狀線的返回電流太靠近電路板邊緣。

4. 電源噪聲源

電源噪聲的來源主要在于兩個方面：一是器件高速開關狀態(tài)下瞬態(tài)交流電流過大；二是器件高速開關狀態(tài)下瞬態(tài)交流電流過大。 第二個是電流環(huán)路中的電感。 從表現(xiàn)形式來看，可以分為三類：

1. 同步開關噪聲 (SSN)，有時稱為 Δ I 噪聲和地彈也可歸入此類；

2. 非理想電源的阻抗影響；

3. 共振和邊緣效應。

   
   

在高速數(shù)字電路中，當數(shù)字集成電路上電時，其內(nèi)部門電路輸出將經(jīng)歷從高到低或從低到高的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，即“0”和“1”之間的轉(zhuǎn)變。 在變化的過程中，門電路中的晶體管會不斷地導通和截止。 此時就會有電流從所連接的電源流向柵極電路，或者從柵極電路流向地平面，從而使電源平面或地平面上的電流不平衡，從而產(chǎn)生瞬態(tài)變化。 電流△I。當該電流流過返回路徑上的電感時，會形成交流壓降，從而產(chǎn)生噪聲。 如果同時有多個輸出緩沖器用于狀態(tài)轉(zhuǎn)換，則壓降足夠大，足以導致電源完整性問題。 這種噪聲稱為同步開關噪聲 (SSN)。

電源的交流噪聲將在電源層和地層之間產(chǎn)生。 交流噪聲會利用這兩個平面的諧振腔模式傳導，到達平面邊緣時會輻射到自由空間，導致產(chǎn)品EMI無法通過認證。

至于過孔產(chǎn)生的噪聲，我們知道PCB上互連的信號線包括PCB外層的微帶線、內(nèi)層兩個平面之間的帶狀線以及電鍍過孔（過孔又細分為通孔） 連接信號層的孔、盲孔和埋孔）。 通過良好的參考面疊層結(jié)構設計，表層的微帶線和兩平面之間的帶狀線可以很好地控制輻射。

過孔在垂直方向上貫穿多層。 當高頻信號傳輸線穿過換層過孔時，不僅傳輸線的阻抗發(fā)生變化，信號返回路徑的參考平面也會發(fā)生變化。 當信號頻率較低時，過孔對信號傳輸?shù)挠绊懣梢院雎圆挥?，但當信號頻率升至射頻或微波頻段時，由于過孔參考平面的變化引起電流的變化 返回路徑中，過孔產(chǎn)生的TEM波將在兩個平面中形成的諧振器之間橫向傳播，最終通過PCB邊緣向外輻射到自由空間中，導致EMI指標超標。

OK，現(xiàn)在我們知道對于高頻高速PCB來說，邊緣輻射問題會出現(xiàn)在PCB邊緣。 如何保護它？

• 多層PCB邊緣輻射防護措施

• 引起EMC問題的三個要素是：電磁干擾源、耦合路徑和敏感設備

• 敏感設備超出我們的控制范圍。 切斷耦合路徑，例如添加金屬屏蔽設備外殼等，這里不討論，而是如何想辦法消除干擾源。

首先，我們應該優(yōu)化PCB上關鍵信號的走線，避免EMI問題。 除了換層過孔之外，我們還可以在關鍵信號過孔周圍鉆接地過孔，為關鍵信號過孔提供額外的返回路徑。

嗯~，為了減少PCB邊緣輻射，我之前聽說過20H規(guī)則。 20H規(guī)則最早由W MIChael King于1980年提出，并由MARK I. Montrose在其著作中詳細闡述。 他受到管理層的重視，經(jīng)常被列為重要的EMI設計規(guī)則。 H指的是板子的厚度，即電源層比地層短20H。

為了減少邊緣輻射的影響，電源平面應比鄰近的地平面縮小，電源平面縮小10H效果不明顯； 當電源平面收縮20H時，吸收70%的磁通邊界； 當電源平面縮回100H時，98%的邊際磁通邊界可被吸收； 因此，縮小功率層可以有效抑制輻射。