電路設(shè)計中數(shù)據(jù)傳輸速率越來越快，導(dǎo)致EMC問題越來越普遍。PCB板的EMC問題主要包括輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。輻射干擾是指PCB板上的元件和布線在空間中產(chǎn)生電磁輻射，可能對其他電子設(shè)備和系統(tǒng)造成干擾。傳導(dǎo)干擾是指PCB板上的元件和布線通過電源線、信號線等傳輸線將干擾傳導(dǎo)到其他電子設(shè)備和系統(tǒng)。

一、導(dǎo)致EMC問題產(chǎn)生的原因：

1、高頻信號：隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，信號的頻率也會相應(yīng)增加，當(dāng)信號頻率超過100MHz時，就會產(chǎn)生高頻信號。高頻信號更容易產(chǎn)生電磁干擾，導(dǎo)致EMC問題。

2、瞬態(tài)電流：數(shù)據(jù)傳輸速率提高，意味著單位時間內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也相應(yīng)增加，這會導(dǎo)致電路中產(chǎn)生更大的瞬態(tài)電流。瞬態(tài)電流在電路中流動時，會產(chǎn)生電磁場，對周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。

3、電路設(shè)計問題：在電路設(shè)計中，如果器件布局不合理、布線設(shè)計不當(dāng)、接地策略有誤等，都會導(dǎo)致EMC問題的產(chǎn)生。例如，器件布局不合理會導(dǎo)致信號線之間產(chǎn)生干擾，布線設(shè)計不當(dāng)會導(dǎo)致信號反射和串?dāng)_等問題，接地策略有誤會導(dǎo)致地電平面不連續(xù)等問題。

4、外部干擾：除了電路設(shè)計本身的問題，外部干擾也會導(dǎo)致EMC問題的產(chǎn)生。例如，雷電、無線通信設(shè)備、電動機等都可能對電路產(chǎn)生干擾。

二、為了解決PCB板的EMC問題，可以采取以下措施：

1、在器件布置方面，應(yīng)將相互有關(guān)的器件盡量靠近，將數(shù)字電路、模擬電路及電源電路分別放置，將高頻電路與低頻電路分開。易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路等應(yīng)盡量遠離邏輯電路。對時鐘電路和高頻電路等主要干擾和輻射源應(yīng)單獨安排，遠離敏感電路。輸入輸出芯片要位于接近混合電路封裝的I/O出口處。

2、在布線層設(shè)計方面，應(yīng)盡量安排與電源或地平面相鄰以產(chǎn)生通量對消作用。印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線對抑制干擾是有利的。在布局允許的情況下，推薦采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)。

3、抑制反射干擾：為了抑制出現(xiàn)在印制線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線的長度和采用慢速電路。

4、采用正確的接地策略：正確的接地策略可以有效地抑制EMI。例如，可以將模擬地和數(shù)字地分開，然后通過一點連接，以減少它們之間的干擾。

5、使用濾波器或者去耦電容等元件：濾波器可以有效地濾掉噪聲和干擾信號。例如，可以在電源線和信號線上使用濾波器，以減少電源線和信號線上的噪聲和干擾。

三、對于PCB板的EMC測量方案，可以采取以下步驟：

1、確定測試標(biāo)準(zhǔn)和測試條件：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確定測試的標(biāo)準(zhǔn)和條件，例如測試環(huán)境、測試設(shè)備、測試程序等，需遵循安全操作規(guī)范，防止意外。

2、選擇合適的測試設(shè)備：根據(jù)測試條件和PCB板的特點，選擇合適的測試設(shè)備，例如雷擊浪涌發(fā)生器、靜電放電發(fā)生器、EMI測試接收機、頻譜分析儀等。

3、進行測試：按照測試程序進行測試，記錄測試數(shù)據(jù)并進行分析對比。

4、評估測試結(jié)果并采取改進措施：根據(jù)測試結(jié)果評估PCB板的電磁兼容性，并采取改進措施，例如優(yōu)化器件布局、改進布線設(shè)計等。

5、重復(fù)進行測試和評估：在改進措施實施后，重復(fù)進行測試和評估，直到滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求為止。

四、傳導(dǎo)騷擾(EMI)測試系統(tǒng)配置圖

五、常見問題

1、頻譜分析儀不能觀測靜電放電等瞬態(tài)干擾

       常規(guī)的頻譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機，它在某一時刻僅接收某個頻率范圍內(nèi)的能量。而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾，其頻譜范圍很寬，但時間很短。因此，當(dāng)瞬態(tài)干擾發(fā)生時，頻譜分析儀觀察到的僅是其總能量的一小部分，不能反映實際的干擾情況。所以，頻譜分析儀不能觀測靜電放電等瞬態(tài)干擾。

       與之相對的，實時頻譜分析儀或者EMI測試接收機可以捕捉到瞬態(tài)干擾的全貌，并且可以以實時的方式顯示干擾的頻率、持續(xù)時間、波形和幅度。這使得實時頻譜分析儀或者EMI測試接收機成為觀測靜電放電等瞬態(tài)干擾的有力工具。

2、高電壓點的電磁輻射怕燒壞頻譜儀

       在測量輻射時，頻譜儀會利用近場探頭來捕捉電磁波的信號，并通過內(nèi)部的電路將信號轉(zhuǎn)換為可讀的數(shù)據(jù)。頻譜儀可以測量不同頻率范圍內(nèi)的電磁輻射，并且可以顯示其強度和分布情況。利用近場探頭測量輻射的方法具有較高的精度和靈敏度，因為探頭可以非常接近目標(biāo)物體，從而獲得更準(zhǔn)確的測量結(jié)果。此外，這種方法還可以用于檢測隱藏的電磁輻射源，例如隱藏在墻壁后面的無線路由器或藍牙設(shè)備等。

       需要注意的是，在信號線路上添加保護電路，例如限幅器或過載保護器，以防止信號線過載損壞頻譜儀。

六、總結(jié)

       解決PCB板的EMC問題需要從器件布局、布線設(shè)計、接地策略等多方面進行考慮和優(yōu)化，同時也需要進行嚴(yán)格的測試和評估，以確保PCB板的電磁兼容性符合要求。