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​详谈复杂电子系统的辐射噪声抑制方法

2023-03-10 11:53
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随着时代发展,复杂电子系统已成为当下首选的电子系统,能够处理高数据量也能满足高性能需求,但随之而来是愈发严重的辐射噪声问题,针对这个问题,今天本文将以复杂电子系统为重点,详谈其辐射噪声抑制方法。

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1、因信号大环路引起的辐射噪声抑制方法

因信号大环路引起的辐射噪声可等效为磁偶极子辐射,易产生严重的辐射噪声,如PCB布线不良引起的信号线与地线环路,用于RFID通讯的信号环路,差分信号引起的环路辐射等。该辐射噪声与噪声电流、等效环形天线的面积有关。因此,电路中信号线与地线应避免构成大环路,且应减小差分信号线间的距离,此外对于通讯信号环路而言,可采用全电容滤波器以减小信号环路中的噪声电流,提高信噪比等。

2、因传输线缆引起的辐射噪声抑制方法

PCB板间、PCB电路与其他系统间一般存在较长的传输线路,噪声电流通过传输线路会产生较强的辐射噪声。辐射噪声与线缆长度、噪声电流及等效阻抗有关。在实际工程应用中,线缆长度和等小组课与电路功能有关,一般较难改变,因此通过减小线缆噪声电流可降低辐射噪声。

传输线缆中的电流一般由电路功能决定,因此电流频谱特征也是确定的,包括电流主频、备品(谐波)等,据此利用铁氧体磁珠、EMI滤波器能够减小电流谐波,提高电流信噪比,降低辐射噪声。

3、因阻抗失配引起的辐射噪声抑制方法

PCB电路传输线阻抗失配会导致信号反射问题,由于传输线阻抗与频率有关,原信号与反射信号叠加后易降低信噪比,产生辐射噪声。因此,应根据PCB 材料特性、传输线长度、宽度等提取传输线特征阻抗,利用电容、电感或电阻等调整某特定节点的传输线阻抗,确保传输线阻抗与特征阻抗相等。若传输线阻抗与特征阻抗相等,传输线反射系数为零,信号将毫无失真的传输至终端,且不引起信噪比降低。

值得注意的是,传输线特征阻抗与频率有关,一般较难保证传输线阻抗与特征阻抗在全频段相等,因此在设计PCB时,应确定传输线信号主频,提取该频点的特征阻抗,确保特征阻抗与传输线阻抗相等以提高传输线的信噪比,降低辐射噪声。

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专注EMC设计的研究,愿意给大家分享一些EMC相关的电子知识~

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