
一、什(shí)麽是磁場耦(ǒu)合
磁場耦合是因為(wéi)傳導電(diàn)流(conduction current)的電生磁效應而(ér)產生。我們需要信號(hào)從(cóng)設計路徑流通,但是外部環境所導致的寄生電感對電流提(tí)供了一個比原來路徑較低阻抗的路徑。
二、磁場耦合的產生(shēng)
圖(tú)1表示在(zài)一個PCB上(shàng)的兩個過孔,這兩個過孔穿過(guò)上層散(sàn)熱鰭片(piàn)(電場耦合提到過),現在線路布線埋到(dào)4層板的不同中間層(如圖2),以(yǐ)改善之(zhī)前討論的電場耦合效應。通常線(xiàn)路布線有些位置要改變布線層以規避其他布線或組件,這樣電路走(zǒu)向就如圖 2 所示(shì)。

圖1 PCB上的過孔(kǒng)孔
圖2 PCB上的(de)過孔(kǒng)(內部)
第二個過孔如果接一個無屏蔽的線纜,第一(yī)個過孔電流造成的磁力線(xiàn)(Magnetic fluxline)被第二個過孔擷取(如圖 3 所(suǒ)示),此時第二個過孔因為磁力線感應的電(diàn)流而傳導到線纜。因此會較容易傳導電流造成潛在輻射路徑。

圖(tú)3 PCB板貫(guàn)穿孔磁力線(xiàn)
三(sān)、磁場耦合的影響
假設此線纜與(yǔ)高頻信號過孔間也有足夠大的寄生電容存在,就會有一些電流會(huì)沿此路徑流過(如圖 4)寄生互感(gǎn)與寄生電(diàn)容的組合更容易造成高頻諧波電流流經這個無屏蔽(bì)線纜,而(ér)輻射源(yuán)就因為這個回路(lù)而超標(biāo)。

圖4 寄生回路電流路徑
實(shí)例中(圖5)在排線附(fù)近有一高頻過(guò)孔,如(rú)本(běn)次列舉的(de)模型來看這樣極易導致磁場耦合出現輻射幹擾,後麵在整改中就需要屏蔽或者磁環來解決,不僅增加項目時間也增加了物料成本,最終效果還不一定能達到預期(qī),所以能早期在源頭解決是最.好.的(de)方(fāng)式。

圖5
四、總結
所有的輻射超標都是因為有不合理的回路造成的,基於這個原(yuán)理我(wǒ)們在實際項目布線中就要考慮好高頻信號中電場耦合與磁(cí)場耦合,避免除了設計的回路外還有其它異常回路的產生(shēng)。能提前考慮電、磁場耦合的影響來避免輻射幹擾,後期遇到的輻射問題就會少很多。
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