晶振能放置在PCB边缘么？（1）

现象描述：某塑料外壳产品，带一根Ｉ/Ｏ电缆，在进行emc标准规定的辐射发射测试时发现辐射超标，具体频点是160MHz。需要分析其辐射超标的原因，并给出相应对策。原因分析：该产品只有一块PCB，其上有一个频率为16MHz的晶振。由此可见，160MHz的辐射应该与该晶振有关（注意：并不是说辐射超标是晶振直接辐射造成的，可能是倍频产生的）。图1所示的是该产品局部PCB布局实图，从图1中可以明显看到，16MHz的晶振正好布置在PCB的边缘。

图1该产品局部PCB布局实图当一个被测产品置于辐射发射的测试环境中时，被测产品中的高速信号线或高速器件与实验室中参考接地板会形成一定的容性耦合（本产品中晶振属于高速器件，其对应的上升下降沿较陡，晶振在工作时，其引线部分的dU/dt比较大，属于强干扰源，在辐射发射测试中是隐患），即被测产品中的高速信号线或高速器件与实验室中参考接地板之间存在电场分布或寄生电容，这个寄生电容很小（如小于0.1pF），但是还是会导致产品出现一种共模辐射，产生这种共模辐射的原理如图2所示。

在图2中，晶振壳体上的电压（外壳不接大地的晶振）或晶振时钟信号引脚上的电压Udm和参考接地板之间产生寄生回路，回路中的共模电流通过电缆产生共模辐射，共模辐射电流Icm≈C*w*Udm，其中，C为PCB中信号印制线与参考接地板之间的寄生电容，约在十分之一皮法到几皮法之间；Cp为参考接地板与电缆之间的寄生电容，约为100pF；w为信号角频率。共模辐射电流Icm会在几微安到数十微安之间，经分析可知，电缆上流过这个数量级的共模电流已足够造成辐射发射测试的超标。

图2晶振与参考接地板之间的容性耦合导致辐射发射原理为什么晶振布置在PCB边缘时会导致辐射超标，而向板内移动后，可以使辐射发射测试通过呢？从以上分析已经可以看出，晶振与参考接地板之间的耦合导致电缆共模辐射的实质是晶振与参考接地板之间的寄生电容，也就是说这个寄生电容越大，晶振与参考接地板之间的耦合就越厉害，流过电缆的共模电流也越大，电缆产生的共模辐射发射也越大；反之辐射发射就越小。那这个寄生电容的实质是什么呢，实际上这个晶振与参考接地板之间的寄生电容就是由于晶振与参考接地板之间存在的电场分布，当两者之间的电压差恒定时，两者之间电场分布越多，两者之间的电场强度就越大，两者之间寄生电容也会越大。当晶振布置在PCB的边缘时，晶振与参考接地板之间的电场分布示意图如图3所示。

（待续）

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