【正文】 線之間的間距的變化對奇模阻抗的影響相對較強。mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢所以當信號到地板的距離較大時，一定要重視差分線之間耦合成分。在信號線離地較遠時，差分信號對共模干擾有較強的抑制作用并且降低了信號的共模輻射程度。屏蔽地線對阻抗的影響目的在于為關(guān)鍵信號提供一個低電感的地回路，從而減少相鄰線之間的串擾與傳導、輻射的影響。也改變了信號的電磁場分布，降低了信號線的阻抗。地線與信號線之間的間距對信號線阻抗的影響屏蔽地線線寬對阻抗的影響隨著屏蔽地線線寬所以在進行PCB設(shè)計時，為了節(jié)省阻抗控制案例板結(jié)構(gòu)如下：地層為GND1,GND2,GND3。其中VCC1層為+5V電源層,VCC2層為+,。從圖中可看出,內(nèi)層傳輸線阻抗為35歐,頂層阻抗為49歐,SD535到GTL16923,:存在相鄰層信號間的串擾。177。PCB板上線寬基本為8mil,線距為7mil。各層傳輸線的阻抗控制為：177。177。177。177。177。特殊信號的處理從信號的種類來分，需要關(guān)注的有時鐘、總線、I/O、復位、接口、電源、地等。5從過去設(shè)計的一些PCB板效果來看，過孔對于低頻，低速信號的來，隨著時鐘速度的提高，器件的上升時間及時序問題已經(jīng)成為了PCB設(shè)計中的關(guān)鍵問題。過孔在PCB傳輸線中的影響也就成為了討論的熱點話題。過孔的數(shù)學模型以用場提取工具(如ANSOFT）提取過孔模型，或者可用TDR測試方法來測試。影響過孔參數(shù)的因素主要有：過孔直徑、板厚、過孔焊盤大小。過孔對信號傳導與輻射發(fā)射影響過孔對阻抗控制的影響上鉆孔的器件或在PCB會破壞號的最佳回流途徑。對于需在不同層之間打過孔走線的微帶線或者帶狀線而言,都易受干擾,只在同一層走線最好,如果一條敏感信號線非得打過孔不可得話,個信號過孔附近打上地屬性的過孔來減小非連續(xù)性。過孔是固有電容，因此改變了PCB走線的特征阻抗。過孔對于走線的特征阻抗起到了一個跳變作用，因此會導致反射，過孔導致了走線上化。如果一層的走線從本層走到相同參考平面的另一層，過孔的影響較小，否則當換層后的參考平面發(fā)生變化后，傳輸線的特征阻抗將可能會發(fā)生很大的變化。可惜的是，很少有專門的在保證其它參數(shù)不變的條件下，研究過過孔在PCB布線中的影響，這是由以下幾個資源限制（至少是部分原因）所造成的：C、需要一套好的測試儀，并且研究者應(yīng)能熟練使用它。過孔數(shù)量對信號的影響還需要驗證。實際上，每一個過孔（甚至走線本身）都有一點高頻損失。但是就一個過孔來說，其導致的影響和整個走線產(chǎn)生的衰耗相比，過孔所引起衰減是微不足道的。（500ps對于背板上長的走線來講，一個過孔的影響也是可以忽略的。對PCB設(shè)計過程中關(guān)于過孔的建議：2，布線換層時，優(yōu)選阻抗連續(xù)的平面進行切換；跨分割區(qū)及開槽的處理開槽的產(chǎn)生我們常說的“跨分割區(qū)問題”事實上也是一種開槽問題。對電源/地平面分割造成的開槽同一平面上的不同分割之間就形成了開槽。通孔包括焊盤和過孔。這也被稱為熱焊盤問題。當連接器穿過電源或地層時，為了完成有效的電氣隔離或安全隔離，連接器的針與電源或地平面必須有隔離環(huán)進行隔離；當隔離環(huán)的半徑大于1mm（插針間的間距的一半）時，開槽對PCB板EMC性能的影響這種影響可能是消極的，也可能是積極的。在低速的情況下，電流沿電阻最低的路徑流動。高速回流信號將沿阻抗最低的路徑流動。當PCB板上存在不相容電路時，需要進行“分地”的處理，即根據(jù)不同的電源電壓、數(shù)字和模擬信號、高速和低速信號、大電流和小電流信號來分別設(shè)置地線。從前面給出的高速信號與低速信號回流的分布可以很容易地理解分地的作用：分地，可以防止不相容電路的回流信號的疊加，防止共地線阻抗耦合。需要注意兩點：的，分地只是根據(jù)不同種類的信號分別設(shè)置地線（或平面）；置連接起來，保證整個地層的電連續(xù)性。不論高速信號還是低速信號，都不應(yīng)該跨分割走線。*增大電流環(huán)路面積，加大了環(huán)路電感，使輸出的波形容易振蕩；*加大與板上其它電路產(chǎn)生磁場耦合的可能性；*環(huán)路電感上的高頻壓降構(gòu)成共模輻射源，并通過外接電纜產(chǎn)生共模輻射。對于需要嚴格的阻抗控制、按帶狀線模型走線的高速信號線而言，還會因為上平面或下平面對開槽的處理需要嚴格的阻抗控制的高速信號線，其軌線嚴禁跨分割走線當PCB板上存在不相容電路時，應(yīng)該進行分地的處理當跨開槽走線不可避免時，應(yīng)該進行橋接接插件（對外）不應(yīng)放置在地層隔逢上高密度接插件的處理在進行PCB設(shè)計時，除非有特別的要求（如個別信號有嚴格的跨“靜地”分割的處理沒有這一塊“靜地”，對高頻信號的濾波幾乎沒有作用?！办o地”并不連接到單板內(nèi)部的邏輯地上。對于差分信號線，跨“靜地”走線可以有效地抑制共模噪聲，不需要做任何處理；GND網(wǎng)絡(luò)當作普通信號線來處理。在DMU的設(shè)計過程中，初始版本的復位信號跨了PGND、GND之間的分割區(qū)，在進行ESD測試時，一旦對機殼（拉手條）進行放電，即出現(xiàn)反復復位。再次做ESD測試時，順利通過，電壓打6000V時，復位電路依然正常工作。7目前，我司在信號完整性分析方面取得較大進展，為硬件開發(fā)提供了有力的技術(shù)支持。對于EMC，雖然也時有耳聞，但相當部分的硬件工程師對信號質(zhì)量與EMC兩者的關(guān)系依然不清楚。如下對此進行一些探討，希望能給大家一點啟迪。EMC（電磁兼容—Electromagnetic1，自身功能實現(xiàn)：設(shè)備內(nèi)部電路互不干擾，達到預期的功能；3，對內(nèi)抗擾能力強：設(shè)備對外界的干擾具有一定的抵抗能力；1，干擾源；3，耦合途徑；減少干擾源的強度； 提高設(shè)備抗干擾的能力。實際PCB設(shè)計過程中，我們采取降低信號的過沖、反射，減緩信號沿（上升沿、下降沿）在我司傳輸?shù)犬a(chǎn)品的單板中，也大量采用屏蔽背板的做法，我們在時鐘線等關(guān)鍵信號的兩邊，形影不離的是屏蔽地線，條件允許的話，我們還經(jīng)常大面積鋪銅；所有以上工作的目的都是沖著切斷耦合途徑去的（除屏蔽的作用外，有時還起著提供回路等作用）。信號質(zhì)量簡介傳輸線的延時從微不足道到到與信號的上升沿可比擬，傳輸線效應(yīng)逐漸得到硬件工程師的重視，由此又誕生了一門新的學科——高速PCB設(shè)計。我們?nèi)粘Ｋ岬男盘栙|(zhì)量，一般指通過適當?shù)钠ヅ洹⒍私拥仁侄?，的速度，也就是為了減少干擾源（EMI）的強度； 控制信號的反射、竄擾、時延，使信號在傳輸過程中，忠實再現(xiàn)原始波形，從而達到功能實現(xiàn)。 信號的過沖和振鈴包含了豐富的頻譜分量，使得EMI的頻譜范圍更加豐富； EMC與信號質(zhì)量的不同點 EMC之所以能從信號質(zhì)量中脫離出來，自成一門學科，這是因為他還有自身的特點，有時甚至是與信號質(zhì)量互相抵觸的特點： 1，EMC是從場的角度，而信號質(zhì)量是從信號波形考慮； 變化的電場產(chǎn)生磁場，而變化的磁場也能產(chǎn)生電場，電磁場的產(chǎn)生除了需要源以外，還需要 傳播介質(zhì)；我們進行電磁兼容的設(shè)計主要就是從控制源頭和傳播介質(zhì)而言的；而信號質(zhì)量則是從硬件原理設(shè)計（包括部分ASIC設(shè)計）出發(fā)，對信號從產(chǎn)生到終止，對其整個回路進行關(guān)注； 2，EMC是從頻域的角度考慮，而信號質(zhì)量是從時域的角度出發(fā)； 3，EMC工程師的三大法寶：屏蔽、接地、濾波，而信號完整性工程師則祭起匹配、端接等大旗；4，在波形沿的考慮上，EMC工程師希望減緩沿，di/dt越小，輻射越小。EMC與信號質(zhì)量關(guān)系小結(jié)：第三部分背板的EMC設(shè)計背板槽位的排列單板信號的互連要求要盡可能避免高速信號的鏡像電流流入到低速電路的區(qū)域里，關(guān)鍵信號，特別是高頻、高速信號走線、大電流、強信號走線要盡可能短。管理單元處理板XXX，交叉板XXX，以及時鐘板XXX，主控與支路板。單板板位結(jié)構(gòu)板位結(jié)構(gòu)影響；反射回去的能量由反射系數(shù)來決定。而反射系數(shù)則由當入射波到達一個開路負載端，它將以相同的相位反射回源端。度兩倍。短路電路的反射系數(shù)為1。接收負載端的電壓疊加后為零伏。傳輸線上的阻抗連續(xù)的端接稱為“匹配”。負載端的信號幅度與入射信號的幅度相等。在信號的傳輸過程中，還會碰到其他的一些非連續(xù)點。這些阻抗不連續(xù)的影響是由系統(tǒng)的速度決定的。在高速下，結(jié)果會變得非常顯著。大多數(shù)情況下，驅(qū)動器是主要的噪聲源，而此噪聲可以通過適當?shù)耐負浣Y(jié)構(gòu)和終端匹配來解決。拓撲結(jié)構(gòu)可以有以下幾類：點到點、樹形結(jié)構(gòu)、T型、星型、菊花鏈型。樹形結(jié)構(gòu)較長的分支容易造成過載和鈴流注意盡量不走“T”型走線。星型需要有高驅(qū)動能力的緩沖器（低輸出阻抗），使用串接匹配對于時鐘線應(yīng)盡量實現(xiàn)點對點的驅(qū)動，避免總線方式。出于加工工藝及維護的考慮，與硬件開發(fā)人員討論時鐘采用1：4發(fā)，4：1收并改變拓撲結(jié)構(gòu)后使之變?yōu)樗膫€較平衡負載，而且負載端接插件到接口器件的走線長要嚴格控制在2000mil以內(nèi)。驅(qū)動時，驅(qū)動端電阻、電容濾波匹配，終端串接電阻減小振鈴，波形稍緩但可消除上升、下降沿畸變；接收時，驅(qū)動側(cè)串聯(lián)電阻匹配，終端串接一大阻值電阻，阻值可取為走線的特性阻抗與分支路數(shù)的乘積。波形效果良好，只下沖較大，可以調(diào)節(jié)匹配電阻值來控制。背板信號與驅(qū)動器件在總體方案設(shè)計時就應(yīng)確定。例如，TI公司的GTL165GTL16923之間驅(qū)動電流相差近一倍。能力強，差分電平擺幅小，功耗與EMI大大降低。對于差分信號線要求同層，并且緊鄰平行走線，差分線與其他走線設(shè)計時應(yīng)遵循“3W原則”、嚴格等長等原則，高速差分線對之間以地線隔開。2現(xiàn)在的接插件大部分選用2mmHM連接器，2mmHM連接器為首尾拼接式設(shè)計，有A、B、其中A型中部有兩個定位塊(FunctionB型完全沒有定位功能。在一連接器拼接組或單個連接器的使用中，必須考慮連接器定位問題。此外，AMP公司提供有專對高速信號傳輸使用的HS3接插件，接插件設(shè)計時已經(jīng)考慮了針信號間的屏蔽，高速信號傳輸時接插件產(chǎn)生的串擾較小，信號針的使用率也較高，但價格較貴。原則是減少串擾、減小輻射、保證地回路。關(guān)鍵信號線通過地針與其他信號分隔。分配較長的針腳作為地和電源的連接針。如果這樣，兩條走線共用地回路，產(chǎn)生耦合電感，耦合回路面積加大，使輻射增強。產(chǎn)生的耦合電感量：L=5dln(d/w),L:inductance,W:線寬，inch地回路經(jīng)過阻抗匹配然而由于背板層數(shù)較多，阻抗很難控制的與各單板一致，需要在各單板上做文章，而且如前面所述，板位分布造成的拓撲結(jié)構(gòu)不同，使匹配方式也不相同。電源、地分配電源分割及熱插拔對電源的影響不當?shù)姆指钤斐晒材］椛浼哟?。使用多層板技術(shù)，信號層與地層（電源層）交替排放，盡量避免兩層信號層直接相鄰。對于部分有相鄰布線的PCB，相鄰層的布線應(yīng)垂直分布。單板的電源是通過背板接入的，通過背板送至各單板。BGND,母板與單板間的電源連接處，也必須采取濾波措施，并就近放置相應(yīng)的器件。對于分散供電等特殊情況，在背板上48V不用平面層，用COPPER或粗線代替，可節(jié)省母板層數(shù)?？紤]帶電插拔，在被插電路板上應(yīng)安裝帶電插拔座，單板上應(yīng)設(shè)置緩啟動電路。地分割與各種地的連接現(xiàn)在的通常做法各插框通過GND、PGND、BGND在機柜內(nèi)實現(xiàn)共地，機柜再通過接地螺栓與大地相連。從EMC的角度，希望背板上不分PGND與GND，將其合在一起。母板表面層是完整的屏蔽地平面，即上面不布其他任何信號線。保持地平面完整，會使大部分布線的回流面積減小。1）高速PCB中，考慮到電源平面的邊緣效應(yīng)，所有的電源平面必須小于相鄰地平面，向內(nèi)縮進20H，即保證電源層邊緣距相鄰地層邊緣的距離大于20倍的電源層與地層之間的垂直距離。這個回路既包括地回路也包括電源回路。3）不同類型的信號線盡可能間隔開一些，關(guān)鍵信號線周圍要有地屏蔽走線，當做回流或保護線。是傳輸信號的波長），且不相等。地屏蔽走線最好不要共用，也就是說，通常采取的兩根信號線之間只加一根地屏蔽線的辦法并不能完全消除信號線之間的干擾。4）為更好的進行EMC控制背板邊緣布一圈地并通過一圈金屬化孔與子架連接，這樣可進一步減小對外輻射。第四部分近十年來，移動通信飛速發(fā)展，在移動通信設(shè)備的設(shè)計、測試、安裝和操作維護中，必須仔細考慮系統(tǒng)間、設(shè)備間、設(shè)備內(nèi)部的器件間的EMC問題。EMC的控制技術(shù)中，屏蔽、濾波、接地是三項最基本的干擾抑制技術(shù)，主要是用來切斷干擾的傳輸途徑。由于射頻電路的特殊性，其PCB的設(shè)計與數(shù)字電路有不同點。板材FR4（阻燃型覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板），介電常數(shù)在1GHz頻率下測試為普通板材使用的板料有以下兩種：普通板料：玻璃化溫度Tg=135℃，成本低，工藝成熟；Tg=140℃，有UVBLOCKING阻擋紫外光的功能，性能優(yōu)于普通板料，價格相同。相對專用板材來說，上面的兩種板料介電常數(shù)不穩(wěn)定，損耗大。射頻功率放大電路對損耗的要求較高。射頻專用板材177。RF35，=177。TLX0，10GHz下Er=177。TLX8，10GHz下Er=177。TLX6，10GHz下Er=177。TLC30，10GHz下Er=177。ROGERS公司：介電常數(shù)精度高，溫度穩(wěn)定性好，損耗小，常用于大功率電路。造、加工工藝與FR4相同。177。RO4003，10GHz下Er=隔離與屏蔽隔離器件布局⑵、感性器件應(yīng)防止互感，與鄰近的電感垂直放置；階產(chǎn)物的衰減量是有用信號衰減量的n倍，例如，3dB衰減器將使三階互調(diào)產(chǎn)物降低9dB，但對有用信號的衰減仍為3dB。⑷、小功率放大器偏置電感的布局。a、衰減器布局b、放大器電感的布局敏感電路和強輻射電路空間距離越大、工作頻率越低、輸入輸出端的寄生耦合就越小、隔離度就越大。⑴、接收電路前端：是敏感電路。⑵、對射頻單元和中頻單元須加屏蔽。干擾，反之，發(fā)射通道的射頻信號對中頻信號也會造成輻射干擾。⑶、振蕩電路：是強烈的輻射源。對本振源要單獨屏蔽，由于本振電平較高,1