PCB 地线设计对电磁兼容性能影响【学习】

单板是整个产品 EMC 问题的源头，在单板设计阶段解决 EMC 问题是最好的办法，而 PCB设计直接关系到电子产品的电磁兼容性。

如果在 PCB 设计时就对 EMC 给以重视，就会减少后续出现 EMC 问题的概率，大大缩短产品的研发周期，加快产品上市时间，降低产品的成本，从而为公司带来更好的效益。

PCB 地线设计是EMC 设计的重要措施，是保证产品安全可靠工作的必要条件。一个不良地线设计，可以通过地线产生电压和电流耦合进电路，从而使系统的功能受到影响，产生严重的电磁干扰使产品的功能和可靠性受到影响。

所有的导体都具有一定的阻抗，电流流经地时，同样会产生压降。流经工作地中的电流主要来自两个方面，一是信号的回流；另一个是电源的电流需要沿工作地返回。

下图表示了典型的信号和电源共地逻辑电路PCB 上共模电压的产生。其中，Vnoise 是电流流经工作地时产生的共模噪声电压。

回路面积A 越大，辐射强度越大，所以在PCB布板时另外一个重要原则就是要尽可能减小电源回路和信号回路面积。

地线阻抗越小，电路的对外辐射或传导就越小，所以，PCB 设计中，减小地线阻抗是一个关键要素。

场强与回路面积成正比。为减少差模发射电平，除减少源电流外，应该减小地线与信号、电源与地线之间的环路的面积。

单板地线环路引起辐射超标案例

某产品需要通过CE 认证，在进行辐射发射测试时不能满足EN55022 CLASS B 要求，在多个高频点超标。

产品是一个简易数码相机，对外接口为USB 接口（USB1.1) ，主要是传输图像。

从上面PCB 设计文件可以看出，地线设计很少，导致信号与电源回路增加，从而导致对外辐射超标。

针对此问题要点，重点是改进PCB 的地线设计，为了能够布下更多地线，采取减小信号走线线宽措施，同时布线注意间隔设置地线，并注意上下层地线过孔连接。

PCB 设计（整改后）

通过以上PCB 改进优化设计，产品在实验室顺利通过了测试。

注：以上案例来源于网络