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高速PCB設(shè)計(jì)中的屏蔽方法

時(shí)間:2019-06-29 08:36:51 分享到:
 高速pcb設(shè)計(jì)布線系統(tǒng)的傳輸速率在穩(wěn)步加快的同時(shí)也帶來(lái)了某種防干擾的脆弱性,這是因?yàn)閭鬏斝畔⒌念l率越高,信號(hào)的敏感性增加,同時(shí)它們的能量越來(lái)越弱,此時(shí)的布線系統(tǒng)就越容易受干擾。
 
    干擾無(wú)處不在,電纜及設(shè)備會(huì)對(duì)其他元件產(chǎn)生干擾或被其他干擾源嚴(yán)重干擾,例如:計(jì)算機(jī)屏幕、移動(dòng)電話、電動(dòng)機(jī)、無(wú)線電轉(zhuǎn)播設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸及動(dòng)力電纜等。此外,潛在的竊聽(tīng)者、網(wǎng)絡(luò)犯罪及黑客不斷增加,因?yàn)樗麄儗?duì)UTP電纜信息傳輸?shù)臄r截會(huì)造成巨大的損害及損失。
 
    尤其在使用高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí),攔截大量信息所需要的時(shí)間顯著低于攔截低速數(shù)據(jù)傳輸所需要的時(shí)間。數(shù)據(jù)雙絞線中的絞合線對(duì)在低頻下可以靠自身的絞合來(lái)抵抗外來(lái)干擾及線對(duì)之間的串音,但在高頻情況下(尤其在頻率超過(guò)250MHz以上時(shí)),僅靠線對(duì)絞合已無(wú)法達(dá)到抗干擾的目的,只有屏蔽才能夠抵抗外界干擾。
 
    電纜屏蔽層的作用就像一個(gè)法拉第護(hù)罩,干擾信號(hào)會(huì)進(jìn)入到屏蔽層里,但卻進(jìn)入不到導(dǎo)體中。因此,數(shù)據(jù)傳輸可以無(wú)故障運(yùn)行。由于屏蔽電纜比非屏蔽電纜具有較低的輻射散發(fā),因而防止了網(wǎng)絡(luò)傳輸被攔截。屏蔽網(wǎng)絡(luò)(屏蔽的電纜及元器件)能夠顯著減小進(jìn)入到周圍環(huán)境中而可能被攔截的電磁能輻射等級(jí)。
 
    不同干擾場(chǎng)的屏蔽選擇干擾場(chǎng)主要有電磁干擾及射頻干擾兩種。電磁干擾(EMI)主要是低頻干擾,馬達(dá)、熒光燈以及電源線是通常的電磁干擾源。射頻干擾(RFI)是指無(wú)線頻率干擾,主要是高頻干擾。無(wú)線電、電視轉(zhuǎn)播、雷達(dá)及其他無(wú)線通訊是通常的射頻干擾源。
 
    對(duì)于抵抗電磁干擾,選擇編織屏蔽最為有效,因其具有較低的臨界電阻;對(duì)于射頻干擾,箔層屏蔽最有效,因編織屏蔽依賴于波長(zhǎng)的變化,它所產(chǎn)生的縫隙使得高頻信號(hào)可自由進(jìn)出導(dǎo)體;而對(duì)于高低頻混合的干擾場(chǎng),則要采用具有寬帶覆蓋功能的箔層加編織網(wǎng)的組合屏蔽方式。通常,網(wǎng)狀屏蔽覆蓋率越高,屏蔽效果就越好。
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