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华为EMC培训设计指导书

作者:不详 ; 发布时间:2017-3-14 19:17:37 ; 来源:互联网  点击:


前言        
    电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility),根据国家军用标准GJB72-85《电磁干扰和电磁兼容 性名词术语》第5.10条,定义为:“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其他设备(分系统、系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。” 

    纵观国内外业界精英的做法,无一不是在产品的预研、开发阶段投入大量精力,在设计阶段开展EMC工作,避免可能出现的电磁兼容问题。我司在EMC等产品专项工程方面也开展了一系列的研究并取得一定的成绩,EMC特别工作小组、EMC专业实验室、CAD研究部、SI研究部、机电工程部以及相关产品线均做出一些探索性的工作。

    作为EMI的源头,器件选型、原理设计、PCB设计已逐渐引起重视,硬件开发人员对PCB的EMC设计提出了要求。为了对PCB的EMC设计成果加以总结、推广,同时对一些未知的领域进行积极的探索,以CAD研究部、SI研究部为主,在机电部、EMC实验室、传输产品线的积极参与下,编制了《PCB的EMC设计指导书》。在此,对参与此书编写的汤昌茂、钟章明、姚习武、何平华、潘丰斌、孟繁涛等同事表示热烈的祝贺,对积极提供资料、参与评审、校正的吕鸿涛、姜向忠、胡庆虎、南建峰、吴雨佳、沈晓兰、吴均、于小卫、唐晟等同事、领导表示衷心的感谢,对自始至终参与指导、评审的EMC特别工作小组全体成员表示由衷的谢意。
 
参与本书编写的有:  
   本书由 负责校核和编辑,指导书定位为PCB的EMC设计参考,谨供硬件工程师进行PCB设计时参考,可以充分借鉴现有的工作经验,在多种因素中进行折衷考虑,成功地完成原理图的物理实现。
   文中的有些观点、建议仅仅是现有工作经验的总结,由于EMC领域的诸多未知因素,加上编者的水平有限,错误、疏漏之处在所难免,还望大家不断批评、指正。
   对于本文的任何不明白之处,以及任何有益建议请与CAD研究部(兼EMC特工组)的 联系 ),共同探讨PCB的EMC设计过程中的任何实际问题。

                                               编者   


第一部分布局
1  层的设置 
   在PCB的EMC设计考虑中,首先涉及的便是层的设置; 单板的层数由电源、地的层数和信号层数组成;电源层、地层、信号层的相对位置以及电源、地平面的分割对单板的EMC指标至关重要。
 
1.1   合理的层数 根据单板的电源、地的种类、信号密度、板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量,以及综合单板的性能指标要求与成本承受能力,确定单板的层数;对于EMC指标要求苛刻(如:产品需认证CISPR16 CLASS B)而相对成本能承受的情况下,适当增加地平面乃是PCB的EMC设计的杀手锏之一。

1.1.1   Vcc、GND的层数 单板电源的层数由其种类数量决定;对于单一电源供电的PCB,一个电源平面足够了;对于多种电源,若互不交错,可考虑采取电源层分割(保证相邻层的关键信号布线不跨分割区);对于电源互相交错(尤其是象8260等IC,多种电源供电,且互相交错)的单板,则必须考虑采用2个或以上的电源平面,每个电源平面的设置需满足以下条件: y单一电源或多种互不交错的电源;y相邻层的关键信号不跨分割区;地的层数除满足电源平面的要求外,还要考虑: y元件面下面(第2层或倒数第2层)有相对完整的地平面;y高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面;y 关键电源有一对应地平面相邻(如48V与BGND相邻)。
1.1.2   信号层数          在CAD室现行工具软件中,在网表调入完毕后,EDA软件能提供一布局、布线密度参数报告,由此参数可对信号所需的层数有个大致的判断; 经验丰富的CAD工程师,能根据以上参数再结合板级工作频率、有特殊布线要求的信号数量以及单板的性能指标要求与成本承受能力,最后确定单板的信号层数。 信号的层数主要取决于功能实现,从EMC的角度,需要考虑关键信号网络(强辐射网络以及
易受干扰的小、弱信号)的屏蔽或隔离措施。
1.2   单板的性能指标与成本要求 面对日趋残酷的通讯市场竞争,我们的产品开发面临越来越大的压力;时间、质量、成本是我们能否战胜对手乃至生存的基本条件。对于高端产品,为了尽快将质量过硬的产品推向市场,适当的成本增加在所难免;而对于成熟产品或价格压力较大的产品,我们必须尽量减少层数、降低加工难度,用性价比合适的产品参与市场竞争。对于消费类产品,如,电视、VCD、计算机的主板一般都使用6层以下的PCB板,而且会为了满足大批量生产的要求、严格遵守有关工艺规范、牺牲部分性能指标。但对于诸如我司当初的GSM、目前的GSR等产品;为了尽快将稳定产品推向市场,在开发的初始阶段,过于强调成本、加工工艺因素毫无疑会对产品的开发进度、质量造成一定的影响。
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