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EMI/EMC设计(四)印刷电路板的映像平面
发布日期:2009-3-8 18:22:46 文章来源:搜电 浏览次数: [pic]147
[pic][pic][pic] 一个映像平面(image
plane)是一层铜质导体(或其它导体),它位于一个印刷电路板(PCB)里面。它可能
是一个电压平面,或邻近一个电路或讯号路由层(signal routing
layer)的0V参考平面。1990年代,映像平面的观念被普遍使用,现在它是工业标准的专
有名词。本文将说明映像平面的定义、原理和设计。
映像平面的定义
射频电流必须经由一个先前定义好的路径或其它路径,回到电流源;简言之,这个回传
路径(return path)就是一种映像平面。映像平面可能是原先的走线的镜像(mirror
image),或位于附近的另一个路径----
亦即,串音(crosstalk);映像平面也许就是电源平面、接地平面,或者自由空间(f
ree
space)。射频电流会以电容或电感的形式与任何传输线耦合,只要此传输线的阻抗比先
前定义好的路径的阻抗小。不过,为了符合EMC标准,必须避免让自由空间成为回传路径
。
虽然单面PCB可以降低成本,但是这种简单的结构可能无法符合EMC标准。大多数的2层或
4层结构的PCB具有比较高的讯号完整性,并且可以通过
EMC测试。高密度(多层板)的PCB堆栈大约可以为每一对映像平面,提供6dB至8dB的射
频抑制,这是由于消除磁通量所产生的效果。有一个简单法则可以用来判断何时应该使
用多层板:当频率速率超过5MHz,或上升时间比5 ns快,就必须使用多层板。
电感的定义
走线和铜质平面都具有数目有限的电感,当电压施加到走线或传输线时,这些电感会禁
止电流产生,所以会使双导线成为不平衡的共模辐射,磁通量因此无法降低。在电路板
结构中