華為公司PCB的EMC設計指南（94頁）
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華為公司PCB的EMC設計指南（94頁）
前言 8
第一部分 布局 10
層的設置 10
1.1 合理的層數 10
1.1.1 Vcc、GND的層數 10
1.1.2 信號層數 10
1.2 單板的性能指標與成本要求 10
1.3 電源層、地層、信號層的相對位置 11
1.3.1 Vcc、GND平面的阻抗以及電源、地之間的EMC環境問題 11
1.3.2 Vcc、GND作為參考平面，兩者的作用與區別 11
1.3.3 電源層、地層、信號層的相對位置 11
模塊劃分及特殊器件的布局 16
2.1 模塊劃分 16
2.1.1 按功能劃分 16
2.1.2 按頻率劃分 16
2.1.3 按信號類型分 16
2.1.4 綜合布局 16
2.2 特殊器件的布局 17
2.2.1 電源部分 17
2.2.2 時鐘部分 18
2.2.3 電感線圈 18
2.2.4 總線驅動部分 18
2.2.5 濾波器件 19
濾波 21
3.1 概述 21
3.2 濾波器件 22
3.2.1 電阻 22
3.2.2 電感 22
3.2.3 電容 23
3.2.4 鐵氧體磁珠 23
3.2.5 共模電感 23
3.3 濾波電路 24
3.3.1 濾波電路的形式 24
3.3.2 濾波電路的布局與布線 25
3.4 電容在PCB的EMC設計中的應用 25
3.4.1 濾波電容的種類 25
3.4.2 電容自諧振問題 25
3.4.2 ESR對并聯電容幅頻特性的影響 27
3.4.3 ESL對并聯電容幅頻特性的影響 27
3.4.4 電容器的選擇 28
3.4.5 去耦電容與旁路電容的設計建議 29
3.4.6 儲能電容的設計 30
地的分割與匯接 32
4.1 接地的含義 32
4.2 接地的目的 32
4.3 基本的接地方式 32
4.3.1 單點接地 32
4.3.2 多點接地 33
4.3.4 以上各種方式組成的混合接地方式 34
4.4 關于接地方式的一般選取原則： 34
4.4.1 系統接地方式 34
4.4.2 背板接地方式 34
4.4.3 單板接地方式 34
第二部分 布線 36
傳輸線模型及反射、串擾 36
1.1 概述： 36
1.2 傳輸線模型 36
1.3 傳輸線的種類 36
1.3.1 微帶線（microstrip） 36
1.3.2 帶狀線（Stripline） 37
1.3.3 嵌入式微帶線 37
1.4 傳輸線的反射 38
1.3 串擾 40
優選布線層 42
2.1 表層與內層走線的比較 42
2.1.1 微帶線（Microstrip） 42
2.1.2 帶狀線（Stripline） 43
2.1.3 微帶線與帶狀線的比較 43
2.2 布線層的優先級別 45
阻抗控制 47
3.1 特征阻抗的物理意義 47
3.1.1 輸入阻抗： 47
3.1.2 特征阻抗 47
3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗 48
3.2 生產工藝對對阻抗控制的影響 50
3.3 差分阻抗控制 51
3.3.1 當介質厚度為5mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 51
3.3.2 當介質厚度為13mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 52
3.3.3 當介質厚度為25mil時的差分阻抗隨差分線間距的變化趨勢 53
3.4 屏蔽地線對阻抗的影響 54
3.4.1 地線與信號線之間的間距對信號線阻抗的影響 54
3.4.2 屏蔽地線寬對阻抗的影響 55
3.5 阻抗控制案例 56
特殊信號的處理 58
過孔 59
5.1 過孔模型 59
5.1.2 對過孔模型的影響因素 60
5.2 過孔對信號傳導與輻射發射影響 60
5.2.1 過孔對阻抗控制的影響 60
5.2.2 過孔數量對信號質量的影響 60
跨分割區及開槽的處理 61
6.1 開槽的產生 61
6.1.1 對電源/地平面分割造成的開槽 61
6.1.2 通孔過于密集形成開槽 61
6.2 開槽對PCB板EMC性能的影響 61
6.2.1 高速信號與低速信號的面電流分布 61
6.2.2 分地的概念 61
6.2.3 信號跨越電源平面或地平面上的開槽的問題 61
6.3 對開槽的處理 62
6.3.1 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 62
6.3.2 當PCB板上存在不相容電路時，應該進行分地的處理 62
6.3.3 當跨開槽走線不可避免時，應該進行橋接 62
6.3.4 接插件（對外）不應放置在地層隔墻上 62
6.3.5 高密度接插件的處理 62
6.3.6 跨“靜地”分割的處理 62
信號質量與EMC 63
7.1 EMC簡介 63
7.2 信號質量簡介 63
7.3 EMC與信號質量的相同點 63
7.4 EMC與信號質量的不同點 63
7.5 EMC與信號質量關系小結： 63
第三部分 背板的EMC設計 64
背板槽位的排列 64
1.1 單板信號的互連要求 64
1.2 單板位結構 64
1.2.1 板位結構影響： 64
1.2.2 板間互連電平、驅動器件的選擇 64
背板的EMC設計 65
2.1 接插件的信號排布與EMC設計 65
2.1.1 接插件的選型 65
2.1.2 接插件模型與針信號排布 65
2.2 阻抗匹配 65
2.3 電源、地分配 66
2.3.1 電源分割及熱插拔對電源的影響 66
2.3.2 地分割與各種地的連接 66
2.3.3 屏蔽層 66
第四部分 射頻PCB的EMC設計 67
板材 67
1.1 普通板材 67
1.2 射頻專用板材 67
隔離與屏蔽 68
2.1 隔離 68
2.2 器件布局 68
2.3 敏感電路和強輻射電路 68
2.4 屏蔽材料和方法 69
2.5 屏蔽腔的尺寸 70
濾波 71
3.1 電源和控制線的濾波 71
3.2 頻率合成器數據線、時鐘線、使能線的濾波 72
接地 73
4.1 接地分類 73
4.2 大面積接地 73
4.3 分組就近接地 73
4.4 射頻器件接地 73
4.4 接地時應注意的問題 74
4.5 接地平面的分布 74
布線 74
5.1 阻抗控制 74
5.2 轉角 75
5.3 微帶線布線 75
5.4 微帶線耦合器 75
5.5 微帶線功分器 76
5.6 微帶線基本元件 76
5.7 帶狀線布線 78
5.8 射頻信號走線兩邊包地銅皮 78
其它設計考慮: 79
第五部分 附錄 80
PCB設計中的安規考慮 80
1.1 引言 80
1.2 安全標識 80
1.2.1 對安全標識通用準則 80
1.2.2 電擊和能量的危險 80
1.2.3 PCB上的熔斷器 80
1.2.4 可更換電池 81
1.3 爬電距離與電氣間隙 82
1.4 涂覆印制板 83
1.4.1 PCB板的機械強度 83
1.4.2 印制板材料的阻燃等級 83
1.4.3 熱循環試驗與熱老化試驗 83
1.4.4 抗電強度試驗 83
1.4.5 耐劃痕試驗 83
1.5 布線和供電 83
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科研開發
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2025-04-07
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電子電氣
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