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EMC设计技巧及其PCB设计中的EMC设计概念1.电源和信号分离：电源和信号的分离是EMC设计的首要任务之一、在PCB设计中，应将电源线与信号线分开布局，以减少互相干扰。
同时，应尽可能减少电源和信号线之间的交叉。
2. 确保地线的良好连接：地线是EMC设计中非常重要的要素，它能够减少电磁辐射和EMI（Electromagnetic Interference）。
在PCB布局中，应尽量保证地线的连续性和低阻抗，降低电磁波辐射。
同时，应避免形成大的回路环路。
3.使用过滤器：过滤器能够消除电源中的高频噪声，并减少信号线上的干扰。
在PCB设计中，可以采用滤波器来实现对电源线和信号线的滤波，以确保干净的电源和信号。
4.布局合理：合理的布局能够降低电磁辐射和EMI。
在PCB布局中，应尽量减少高频回路和低频回路之间的交叉，在布局时要考虑到信号线的长度和走线路径，避免形成长的导线。
5.适当的屏蔽：在一些高频或EMI敏感的电路中，可以采用屏蔽措施来降低电磁辐射和EMI。
在PCB设计中，可以使用金属屏蔽罩或层叠设计来实现对敏感电路的屏蔽，防止其受到外界噪声的干扰。
6.管理高速信号：高速信号的传输会产生较大的电磁辐射和EMI。
在PCB设计中，应采取措施来管理高速信号，如使用差分信号传输、布局合理的地线和终端阻抗匹配等，以降低高速信号对其他电路的干扰。
7.控制接地回路：在PCB设计中，应注意控制接地回路的路径和走向，避免形成大的环路和共模回路。
合理的接地设计能够减少电磁辐射和EMI，提高电子设备的EMC性能。
8.增加电磁屏蔽性能：在PCB设计中，可以通过增加电磁屏蔽材料和层叠设计来提高电子设备的屏蔽性能。
如通过增加地层、空层、屏蔽层等，来抑制电磁辐射和EMI。
以上是一些常见的EMC设计技巧和PCB设计中的EMC设计概念。
在实际应用中，由于不同电子设备的特点和需求不同，EMC设计也会有一定的差异。
因此，在进行EMC设计时，需要根据具体情况选择合适的技巧和措施，以确保电子设备在特定环境下的正常运行和协调工作。
PCB EMC设计指导书PCB EMC设计指导书1、引言1.1 目的1.2 范围1.3 定义2、设计准则2.1 电磁兼容性（EMC）基础知识2.1.1 电磁辐射和抗扰度2.1.2 EMI / EMC 标准和法规2.1.3 PCB EMC 设计原则2.2 PCB 布局与走线2.2.1 分层布局2.2.2 构建地面层2.2.3 信号与功率分离布线2.2.4 控制信号和高频信号走线2.2.5 时钟信号走线2.2.6 地线和信号线的分隔与交叉 2.2.7 电源线与信号线的分离2.2.8PCB 响应电磁干扰2.3 元件选择和布局2.3.1 高频元件布局2.3.2 过滤器和抑制器件选择2.3.3 元件之间的距离和隔离2.3.4 电源和地线布局2.3.5 电源噪声抑制2.4 PCB 设计技巧2.4.1 PCB 层厚和材料选择2.4.2 阻抗控制2.4.3 地线设计2.4.4 控制信号与高频信号传输 2.4.5 地和电源平面结构2.4.6 PCB 整体尺寸和外壳设计3、PCB 测试和验证3.1 EMI 测试方法3.2 EMI 测试仪器和设备3.3 可行性测试3.4 PCB EMC 验证方法4、EMI 问题的分析和解决4.1 EMI 问题分析方法4.2 EMI 解决技术和方法4.2.1 增加滤波器4.2.2 降低串扰4.2.3 调整元件布局4.2.4 优化引脚布局4.2.5 控制功率和信号引脚的电流路径 4.2.6 使用屏蔽技术4.2.7 电磁屏蔽盖设计4.2.8地线和电源线降噪5、参考文献附件：附件1：EMC 测试报告示例附件2：PCB 布局示意图案例本文所涉及的法律名词及注释：1、EMC：电磁兼容性，是指电子设备在共存共用相互连接的环境下，不互相干扰而正常工作的能力。
2、EMI：电磁干扰，是指电子设备在工作时产生的电磁能量对其他设备或系统的干扰现象。
3、PCB：Printed Circuit Board，印刷电路板的简称，用于连接和支持电子元件的导电板。
PCB 的EMC 设计印制电路板中的电磁干扰问题包括公共阻抗耦合、串扰、高频载流导线产生的辐射，以及印制线条对高频辐射的感应等。
其中的高频辐射的问题最为严重，这是因为电源线和接地线、信号线的阻抗随着频率的增高而增高，较易通过公共阻抗耦合产生干扰；同时，频率增高使得线路间寄生电容的容抗减小，因而串扰更易发生；此外，随着频率的增高，还使走线尺寸达到可以和时钟及其谐波的波长相比拟的程度。
因此，高频辐射情况更加明显。
高频数字线路设计的另一个问题是由于传输线路阻抗不匹配而导致的信号反射与畸变。
1. PCB 中的公共阻抗耦合问题当模拟电路和数字电路在同一块印制电路板上混装时，若电源与地线共用，则可能产生严重的公共阻抗耦合问题。
在地线回路中产生的干扰电压，严重时可能高于接在公共回路中的模拟和数字电路的噪音容限，造成设备工作的不稳定。
较好的印制电路板布线方案是，让模拟和数字电路分别拥有自己的电源和地线通路，这样干扰电压就不会出现在放大器的输入端上。
另外，在可能的情况下，应尽量加宽这两部分电路的电源与地线，以便减小电源与地线回路的阻抗，减小任何可能在电源与地线回路中的干扰电压。
一单独工作的PCB 的模拟地和数字地可在系统接地点附近单点汇接，如电源电压一致，模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接，如电源电压不一致，在两电源较近处并一1~2nf 的电容，给两电源间的信号返回电流提供通路。
如此PCB 是插在母板上的，则母板的模拟和数字电路的电源和地也要分开，模拟地和数字地在母板的接地处接地，电源处理与上面一样。
2. PCB 的布局设计建议归结如下：・当高速、中速和低速数字电路混用时，在印制板上要给它们分配不同的布局区域。
・对低电平模拟电路和数字逻辑电路要尽可能地分离。
图1是印制板的最佳布局。
因为这种布局可以使高频电流在印制板上的走线路径变短，有助于降低线路板内部的串扰、公共阻抗耦合和辐射发射。
图2 则表示了在线路板上有模拟电路的情况。
PCBEMC设计规范PCBEMC（Printed Circuit Board Electromagnetic Compatibility）设计规范是指在设计和制造PCB（Printed Circuit Board）时，为了保证电路板的电磁兼容性，所需遵循的一系列规范和技术要求。
电磁兼容性（EMC）是指电子设备在电磁环境中，无论是作为干扰源还是受到干扰，都不存在对其它设备或环境的无意干扰的能力。
PCBEMC设计规范的主要目的是避免电路板干扰周围设备和被周围设备干扰的情况，以保证电子设备的正常运行。
一、PCBEMC设计规范的基本要求1、尽量避免信号线的大环路：大环路是导致电磁干扰的主要原因之一。
因此，再设计PCB时，应尽量避免信号线的大环路。
2、减少地线的阻抗：地线的阻抗对于电磁兼容性非常重要。
地线阻抗过大容易导致共模信号的产生，而地线阻抗过小又会导致与其它地面之间的干扰。
因此，应采用正确的地面布局，减少地线的阻抗。
3、正确选择适当的电容：电容必须正确地选择，以防止高频电流的干扰。
电容的参数应该与应用环境的情况相结合。
4、正确布局各器件：各器件在PCB上应尽可能地被布置在合理的位置，以防止器件之间的互相干扰。
另外，在布局时，应注意与辐射源的距离，尽量避免电路板上的辐射源与周围设备的相互干扰。
5、正确选择适当的地面：地面的用途是通过减小信号的信源来减少桥接层和辐射的成本。
因此，必须正确选择适当的地面。
适当的地面可以降低自由空间的辐射垂直系数，并减小外界电磁场辐射下的接收功率。
6、控制走线电阻：在PCBEMC设计中，走线的电阻至关重要。
电阻越大，电流越大，产生的辐射越大，从而对周围设备产生干扰。
因此，应尽量控制走线的电阻。
7、正确选择适当的接口：在PCBEMC设计中，正确选择适当的接口可以有效地防止电磁干扰的影响。
因此，在选择接口时应遵循EMC方面的实际需求。
二、PCBEMC设计规范的实现方法1、采用不同层次的布线方式采用不同层次的布线方式可以在PCB上实现不同信号之间的隔离，从而避免互相干扰。
PCBEMC设计标准1. 引言电子产品的设计和制造中，电磁兼容性〔Electromagnetic Compatibility, EMC〕是一个至关重要的考虑因素。
为了保证产品在遇到电磁干扰时的良好表现，必须遵循一定的设计标准。
本文档旨在为PCB〔Printed Circuit Board〕的EMC设计提供详细指南和建议。
2. 设计布局2.1 别离敏感和噪声局部将PCB分为敏感电路局部和噪声电路局部，并合理布局两者之间的间距。
敏感局部应远离噪声产生器，而噪声局部应尽可能靠近电源和地线等有源器件。
2.2 信号地线和电源地线别离为了防止共模干扰，应将信号地线和电源地线别离，并通过独立的连接方式连接到整个电路板。
同时，应确保地线的大小足够宽，以降低电阻和电感。
2.3 阻止信号循环当信号线和地线形成回路时，可能会导致电磁干扰的增加。
在设计过程中，应注意防止信号线和地线之间形成闭环。
2.4 引入绕线在布局中，根据需要引入绕线，以减少过长的信号线和地线。
3. 网络连接3.1 电源线在设计过程中，应注意电源线的布局。
电源线宜短而粗，尽量减小电阻和电感对电磁干扰的影响。
3.2 地线和信号线在PCB布线时，应确保地线和信号线能够平行走向。
相邻的高速信号线和地线应尽可能靠近。
3.3 电源和信号线的层间穿越在层间穿越时，应减小穿越的区域，防止电源和信号线之间形成环状穿越。
4. 高速设计4.1 控制信号的走线在高速信号走线时，应防止普通信号跨越高速信号线。
同时，应保证高速信号线尽量保持匹配和平行走向。
4.2 信号之间的间距在高速信号布局中，应确保相邻信号之间的间距足够，并且防止平行走向。
间距的增加可以减小信号之间的串扰。
4.3 地线和反向信号线的布局在高速信号布局中，应在信号线的两侧引入地线和反向信号线，以控制信号的传输和降低辐射噪声。
5. 硬件设计5.1 硬件敷铜和接地应在PCB上适当敷铜，以提供良好的接地和屏蔽。
同时，适当增加接地点，降低接地电阻和接地电感。
总目1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置2 模块划分及特殊器件的布局3 滤波4 地的分割与汇接第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰2优选布线层3阻抗控制4 特殊信号的处理5 过孔6跨分割区及开槽的处理7 信号质量与EMC第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列2 背板的EMC设计第四部分射频PCB的EMC设计1 板材2 隔离与屏蔽3滤波4 接地5布线6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑目录1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置1.1 合理的层数1.1.1 Vcc、GND的层数1.1.2 信号层数1.2 单板的性能指标与成本要求1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面，两者的作用与区别1.3.3 电源层、地层、信号层的相对位置2 模块划分及特殊器件的布局2.1 模块划分2.1 .1 按功能划分2 .1.2 按频率划分2.1.3 按信号类型分2.1.4 综合布局2.2 特殊器件的布局2.2.1 电源部分2.2.2 时钟部分2.2.3 电感线圈2.2.4 总线驱动部分2.2.5 滤波器件3 滤波3.1 概述3.2 滤波器件3.2.1 电阻3.2.2 电感3.2.3 电容3.2.4 铁氧体磁珠3.2.5 共模电感3.3 滤波电路3.3.1 滤波电路的形式3.3.2 滤波电路的布局与布线3.4 电容在PCB的EMC设计中的应用3.4.1 滤波电容的种类3.4.2 电容自谐振问题3.4.3 ESR对并联电容幅频特性的影响3.4.4 ESL对并联电容幅频特性的影响3.4.5 电容器的选择3.4.6 去耦电容与旁路电容的设计建议3.4.7 储能电容的设计4 地的分割与汇接4.1接地的含义4.2 接地的目的4.3 基本的接地方式4.3.1 单点接地4.3.2 多点接地4.3.3 浮地4.3.4 以上各种方式组成的混合接地方式4.4 关于接地方式的一般选取原则：4.4.2 背板接地方式4.4.3 单板接地方式第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰1.1 概述：1.2 传输线模型1.3 传输线的种类1.3.1 微带线（microstrip）1.3.2 带状线（Stripline）1.3.3嵌入式微带线1.4 传输线的反射1.5 串扰2优选布线层2.1 表层与内层走线的比较2.1.1 微带线（Microstrip）2.1.3 微带线与带状线的比较2.2 布线层的优先级别3 阻抗控制3.1 特征阻抗的物理意义3.1.1 输入阻抗：3.1.2 特征阻抗3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗3.2 生产工艺对对阻抗控制的影响3.3 差分阻抗控制3.3.1 当介质厚度为5mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.2 当介质厚度为13 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.3 当介质厚度为25 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.4 屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1 地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响3.4.2 屏蔽地线线宽对阻抗的影响3.5 阻抗控制案例4 特殊信号的处理5 过孔5.1 过孔模型5.1.1 过孔的数学模型5.1.2 对过孔模型的影响因素5.2 过孔对信号传导与辐射发射影响5.2.1 过孔对阻抗控制的影响5.2.2 过孔数量对信号质量的影响6 跨分割区及开槽的处理6.1 开槽的产生6.1.1 对电源/地平面分割造成的开槽6.2 开槽对PCB板EMC性能的影响6.2.1 高速信号与低速信号的面电流分布6.2.2 分地”的概念6.2.3 信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题6.3 对开槽的处理6.3.1 需要严格的阻抗控制的高速信号线，其轨线严禁跨分割走线6.3.2 当PCB板上存在不相容电路时，应该进行分地的处理6.3.3 当跨开槽走线不可避免时，应该进行桥接6.3.4 接插件（对外）不应放置在地层隔逢上6.3.5 高密度接插件的处理6.3.6 跨“静地”分割的处理7 信号质量与EMC7.1 EMC简介7.2 信号质量简介7.3 EMC与信号质量的相同点7.4 EMC与信号质量的不同点7.5 EMC与信号质量关系小结：第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列1.1 单板信号的互连要求1.2 单板板位结构1.2.1 板位结构影响；1.2.2 板间互连电平、驱动器件的选择2 背板的EMC设计2.1 接插件的信号排布与EMC设计2.1.1 接插件的选型2.1.2 接插件模型与针信号排布2.2 阻抗匹配2.3 电源、地分配2.3.1 电源分割及热插拔对电源的影响2.3.2 地分割与各种地的连接2.3.3屏蔽层第四部分射频PCB的EMC设计1 板材1.1 普通板材1.2 射频专用板材2 隔离与屏蔽2.1 隔离2.2 器件布局2.3 敏感电路和强辐射电路2.4 屏蔽材料和方法2.5 屏蔽腔的尺寸3滤波3.1 电源和控制线的滤波3.2 频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波4 接地4.1 接地分类4.2 大面积接地4.3 分组就近接地4.4 射频器件接地4.4 接地时应注意的问题4.5 接地平面的分布5布线5.1 阻抗控制5.2 转角5.3 微带线布线5.4 微带线耦合器5.5 微带线功分器5.6 微带线基本元件5.7 带状线布线5.8 射频信号走线两边包地铜皮6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑1.1 引言1.2 安全标识1.2.1 对安全标识通用准则1.2.2 电击和能量的危险1.2.4 可更换电池1.3 爬电距离与电气间隙1.4 涂覆印制板1.4.1 PCB板的机械强度1.4.2 印制板材料的阻燃等级1.4.3 热循环试验与热老化试验1.4.4 抗电强度试验1.4.5 耐划痕试验1.5 布线和供电工作室技术规范1 目的本指导书旨在指导PCB的EMC设计，将电路EMC设计要求在PCB中得以实现。
PCB板中的EMC设计PCB板中的EMC设计应是任何电子器件和系统综合设计的一部分，它远比试图使产品达到EMC的其他方法更节约成本。
电磁兼容设计的关键技术是对电磁干扰源的研究，从电磁干扰源处控制其电磁发射是治本的方法。
控制干扰源的发射，除了从电磁干扰源产生的机理着手降低其产生电磁噪声的电平外，还需广泛地应用屏蔽（包括隔离）、滤波和接地技术。
EMC的主要设计技术包括电磁屏蔽方法、电路的滤波技术以及应特别注意的接地元件搭接的接地设计。
一、PCB板中的EMC设计金字塔如图9-4所示为器件和系统EMC最佳设计的推荐方法，这是一个金字塔式图形。
首先，优秀的EMC设计的基础是良好的电气和机械设计原则的应用。
这其中包括可靠性考虑，比如在可接受的容限内设计规范的满足、好的组装方法以及各种正在开发的测试技术。
一般来说，驱动当今电子设备的装置要安装在PCB上。
这些装置由具有潜在干扰源以及对电磁能量敏感的元件和电路构成。
因此，PCB的EMC设计是EMC设计中的下一个最重要的问题。
有源元件的位置、印制线的走线、阻抗的匹配、接地的设计以及电路的滤波均应在EMC设计时加以考虑。
一些PCB元件还需要进行屏蔽。
再次，内部电缆一般用来连接PCB或其他内部子组件。
因此，包括走线方法和屏蔽的内部电缆EMC设计对于任何给定器件的整体EMC来说是十分重要的。
在PCB的EMC设计和内部电缆设计完成以后，应特别注意机壳的屏蔽设计和所有缝隙、穿孔和电缆通孔的处理方法。
最后，还应着重考虑输入和输出电源以及其他电缆的滤波问题。
二、电磁屏蔽屏蔽主要运用各种导电材料，制造成各种壳体并与大地连接，以切断通过空间的静电耦合、感应耦合或交变电磁场耦合形成的电磁噪声传播途径，隔离主要运用继电器、隔离变压器或光电隔离器等器件来切断电磁噪声以传导形式的传播途径，其特点是将两部分电路的地线系统分隔开来，切断通过阻抗进行耦合的可能。
屏蔽体的有效性用屏蔽效能（SE）来表示（如图9-5所示），屏蔽效能的定义为：电磁屏蔽效能与场强衰减的关系如表9-1所列。
PCB EMC 设计指导书前 言本技术规范根据国家标准GJB72-85和原邮电部标准以及国际标准系列标准编制而成。
本规范于2008年1月1日首次发布。
本规范起草单位：品石电子技术研发工作室 本规范主要起草人：叶有福 本规范批准人：电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility)，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。
中国品石电子研发工作室在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，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，编制了《PCB 的EMC 设计指导书》。
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中国品石电子技术研发工作室联系，共同探讨PCB 的EMC 设计过程中的任何实际问题。
编者总目1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置2 模块划分及特殊器件的布局3 滤波4 地的分割与汇接第二部分 布线1 传输线模型及反射、串扰2 优选布线层3 阻抗控制4 特殊信号的处理5 过孔6 跨分割区及开槽的处理7 信号质量与EMC第三部分 背板的EMC设计1 背板槽位的排列2 背板的EMC设计第四部分 射频PCB的EMC设计1 板材2 隔离与屏蔽3 滤波4 接地5 布线6 其它设计考虑：第五部分 附录1 PCB 设计中的安规考虑目录1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置1.1 合理的层数1.1.1 Vcc、GND的层数 1.1.2 信号层数1.2 单板的性能指标与成本要求1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题 1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面，两者的作用与区别 1.3.3 电源层、地层、信号层的相对位置 2 模块划分及特殊器件的布局2.1 模块划分2.1 .1 按功能划分 2 .1.2 按频率划分 2.1.3 按信号类型分 2.1.4 综合布局 2.2 特殊器件的布局 2.2.1 电源部分 2.2.2 时钟部分 2.2.3 电感线圈 2.2.4 总线驱动部分 2.2.5 滤波器件 3 滤波3.1 概述3.2 滤波器件 3.2.1 电阻 3.2.2 电感 3.2.3 电容3.2.4 铁氧体磁珠 3.2.5 共模电感 3.3 滤波电路3.3.1 滤波电路的形式3.3.2 滤波电路的布局与布线3.4 电容在PCB 的EMC 设计中的应用 3.4.1 滤波电容的种类 3.4.2 电容自谐振问题3.4.3 ESR 对并联电容幅频特性的影响 3.4.4 ESL 对并联电容幅频特性的影响 3.4.5 电容器的选择3.4.6 去耦电容与旁路电容的设计建议 3.4.7 储能电容的设计 4 地的分割与汇接 4.1 接地的含义 4.2 接地的目的 4.3 基本的接地方式 4.3.1 单点接地 4.3.2 多点接地 4.3.3 浮地4.3.4 以上各种方式组成的混合接地方式 4.4 关于接地方式的一般选取原则： 4.4.2 背板接地方式 4.4.3 单板接地方式第二部分 布线1 传输线模型及反射、串扰 1.1 概述： 1.2 传输线模型 1.3 传输线的种类1.3.1 微带线（microstrip ） 1.3.2 带状线（Stripline ） 1.3.3嵌入式微带线 1.4 传输线的反射 1.5 串扰2 优选布线层2.1 表层与内层走线的比较 2.1.1 微带线（Microstrip ） 2.1.3 微带线与带状线的比较 2.2 布线层的优先级别 3 阻抗控制3.1 特征阻抗的物理意义 3.1.1 输入阻抗： 3.1.2 特征阻抗3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗 3.2 生产工艺对对阻抗控制的影响 3.3 差分阻抗控制3.3.1 当介质厚度为5mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.3.2 当介质厚度为13 mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.3.3 当介质厚度为25 mil 时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势 3.4 屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1 地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响 3.4.2 屏蔽地线线宽对阻抗的影响 3.5 阻抗控制案例 4 特殊信号的处理 5 过孔5.1 过孔模型5.1.1 过孔的数学模型5.1.2 对过孔模型的影响因素5.2 过孔对信号传导与辐射发射影响 5.2.1 过孔对阻抗控制的影响5.2.2 过孔数量对信号质量的影响 6 跨分割区及开槽的处理6.1 开槽的产生6.1.1 对电源/地平面分割造成的开槽 6.2 开槽对PCB 板EMC 性能的影响6.2.1 高速信号与低速信号的面电流分布 6.2.2 分地”的概念6.2.3 信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题 6.3 对开槽的处理6.3.1 需要严格的阻抗控制的高速信号线，其轨线严禁跨分割走线 6.3.2 当PCB 板上存在不相容电路时，应该进行分地的处理 6.3.3 当跨开槽走线不可避免时，应该进行桥接 6.3.4 接插件（对外）不应放置在地层隔逢上 6.3.5 高密度接插件的处理 6.3.6 跨“静地”分割的处理 7 信号质量与EMC7.1 EMC简介7.2 信号质量简介7.3 EMC与信号质量的相同点 7.4 EMC与信号质量的不同点 7.5 EMC与信号质量关系小结：第三部分 背板的EMC设计1 背板槽位的排列1.1 单板信号的互连要求 1.2 单板板位结构1.2.1 板位结构影响；1.2.2 板间互连电平、驱动器件的选择 2 背板的EMC设计2.1 接插件的信号排布与EMC设计 2.1.1 接插件的选型2.1.2 接插件模型与针信号排布 2.2 阻抗匹配2.3 电源、地分配2.3.1 电源分割及热插拔对电源的影响 2.3.2 地分割与各种地的连接 2.3.3屏蔽层第四部分 射频PCB的EMC设计1 板材1.1 普通板材 1.2 射频专用板材 2 隔离与屏蔽2.1 隔离 2.2 器件布局2.3 敏感电路和强辐射电路 2.4 屏蔽材料和方法 2.5 屏蔽腔的尺寸 3 滤波3.1 电源和控制线的滤波3.2 频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波 4 接地4.1 接地分类 4.2 大面积接地 4.3 分组就近接地 4.4 射频器件接地4.4 接地时应注意的问题 4.5 接地平面的分布 5 布线5.1 阻抗控制 5.2 转角5.3 微带线布线 5.4 微带线耦合器 5.5 微带线功分器 5.6 微带线基本元件 5.7 带状线布线5.8 射频信号走线两边包地铜皮 6 其它设计考虑：第五部分 附录1 PCB 设计中的安规考虑 1.1 引言 1.2 安全标识1.2.1 对安全标识通用准则 1.2.2 电击和能量的危险 1.2.4 可更换电池1.3 爬电距离与电气间隙 1.4 涂覆印制板1.4.1 PCB 板的机械强度1.4.2 印制板材料的阻燃等级 1.4.3 热循环试验与热老化试验 1.4.4 抗电强度试验 1.4.5 耐划痕试验 1.5 布线和供电工作室技术规范1 目的本指导书旨在指导PCB 的EMC 设计，将电路EMC 设计要求在PCB 中得以实现。
PCB EMC设计指导书PCB EMC设计指导书⒈概述本文档旨在为PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）设计提供指导。
EMC设计是确保电路板在正常工作时，不对周围环境中的其他电子设备产生干扰，以及抗干扰的能力。
⒉ EMC设计原则⑴接地设计●确保良好的接地系统，包括地面层，框架接地，以及单点接地等。
●最小化接地回路的面积，减少电流回路上的环路。
●在PCB上合理划分数字地与模拟地区域。
⑵信号布线与分层●分离数模接口，减小互相干扰。
●避免高速信号线与敏感信号线平行走线。
●使用层与层之间的过渡层减小信号线辐射。
●最小化信号回路的面积，减少电磁辐射。
⑶压控元件选择与布局●使用合适的滤波器，如电容、电感、滤波器阻抗匹配等。
●避免在接近高速信号线的区域布置敏感信号线。
●在布局中考虑信号线的长度和走线路径，最小化电磁辐射。
⑷组件布局●合理安排元器件的位置与方向，减少元器件之间的干扰。
●避免敏感元器件与高功率元器件之间的靠近。
●安排元器件与散热器之间的间距，以确保散热器不对其他元器件产生干扰。
⒊ PCB布局与堆栈设计⑴ PCB尺寸和形状●最小化PCB的尺寸，减小电磁辐射面积。
●考虑设备中的集装箱尺寸，确保PCB适应设备外壳。
⑵分区和回路划分●根据不同功能和信号性质，将PCB分区，减小相互之间的干扰。
●使用地面层来划分分区，进一步隔离不同回路。
⑶堆栈设计●确定合适的PCB层厚度和材料，以满足设计要求。
●根据设计需求，选择适当的内层层间方式，如间距、耦合介质等。
⒋ PCB布线⑴数据线布线●使用良好的差分布线技术，减少信号线辐射和抗干扰能力。
●控制信号线的长度，减小信号的传输延迟和相位差。
⑵电源线布线●最小化电源线的长度，减小电源线的电感和电阻。
●根据电源需求选择适当的电容和电感。
⑶地线布线●使用足够宽的地线来传递大电流，减小接地回路的阻抗。
优秀的PCB的EMC设计1.理解PCB的布线规则：-适当选择信号线和地线的宽度和间距，并使用正确的电源和地面分层。
-避免信号线和地线之间的交叉和平行布线，以减少电磁耦合。
-通过较短的信号线长度和最小的线距来减少电磁辐射。
-使用地面平面和屏蔽层来降低射频信号的传输和辐射。
2.使用屏蔽：-在PCB上使用适当的屏蔽罩或金属屏蔽箱，以减少电磁辐射和抑制电磁干扰。
-在高频电路上使用抗干扰屏蔽设备，如屏蔽罩、屏蔽片等。
3.选择适当的元件和材料：-选择具有较低电磁辐射和敏感性的元件。
-选择具有良好屏蔽特性的材料和涂层，以减少电磁辐射和电磁干扰。
4.地线设计：-为电路板提供足够的地线连接和地面平面，以提供良好的信号返回路径和屏蔽。
-避免地线环路，减少磁场耦合。
5.电源供应设计：-使用电源滤波器和稳压器来减少电源中的高频噪声和波动。
-对于敏感电路，可以使用降噪电源芯片和电磁兼容电源设计。
6.热管理：-使用适当的散热器和热沉，以保持电路板和元件的正常工作温度。
-热管理有助于减少电磁辐射，并提供更好的电路性能。
7.地线引出和阻抗控制：-避免地线引出点的高频电流环流，减少电磁辐射。
-控制地线的阻抗和电流分布，以减少干扰和保持信号完整性。
8.使用模拟和数字信号隔离：-对于混合信号电路，使用适当的信号隔离技术和屏蔽，以防止模拟信号对数字信号的干扰和干扰。
9.进行电磁辐射测试：-在PCB设计完成后，进行电磁辐射测试，并根据测试结果进行必要的修改和优化。
10.避免信号回流路径：-在设计PCB时，避免信号线回流路径和大电流线的交叉，尤其在高速信号线和敏感信号线周围。
通过采用以上优秀的PCBEMC设计原则和技术，可以有效减少电磁辐射和敏感性，提高电路板的抗干扰能力和电磁兼容性。
这将确保电路板与其他设备和系统相互协作，无干扰地工作。
总目1 目的2 围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置2 模块划分及特殊器件的布局3 滤波4 地的分割与汇接第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰2优选布线层3阻抗控制4 特殊信号的处理5 过孔6跨分割区及开槽的处理7 信号质量与EMC第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列2 背板的EMC设计第四部分射频PCB的EMC设计1 板材2 隔离与屏蔽3滤波4 接地5布线6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑目录1 目的2 围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置1.1 合理的层数1.1.1 Vcc、GND的层数1.1.2 信号层数1.2 单板的性能指标与成本要求1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面，两者的作用与区别1.3.3 电源层、地层、信号层的相对位置2 模块划分及特殊器件的布局2.1 模块划分2.1 .1 按功能划分2 .1.2 按频率划分2.1.3 按信号类型分2.1.4 综合布局2.2 特殊器件的布局2.2.1 电源部分2.2.2 时钟部分2.2.3 电感线圈2.2.4 总线驱动部分2.2.5 滤波器件3 滤波3.1 概述3.2 滤波器件3.2.1 电阻3.2.2 电感3.2.3 电容3.2.4 铁氧体磁珠3.2.5 共模电感3.3 滤波电路3.3.1 滤波电路的形式3.3.2 滤波电路的布局与布线3.4 电容在PCB的EMC设计中的应用3.4.1 滤波电容的种类3.4.2 电容自谐振问题3.4.3 ESR对并联电容幅频特性的影响3.4.4 ESL对并联电容幅频特性的影响3.4.5 电容器的选择3.4.6 去耦电容与旁路电容的设计建议3.4.7 储能电容的设计4 地的分割与汇接4.1接地的含义4.2 接地的目的4.3 基本的接地方式4.3.1 单点接地4.3.2 多点接地4.3.3 浮地4.3.4 以上各种方式组成的混合接地方式4.4 关于接地方式的一般选取原则：4.4.2 背板接地方式4.4.3 单板接地方式第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰1.1 概述：1.2 传输线模型1.3 传输线的种类1.3.1 微带线（microstrip）1.3.2 带状线（Stripline）1.3.3嵌入式微带线1.4 传输线的反射1.5 串扰2优选布线层2.1 表层与层走线的比较2.1.1 微带线（Microstrip）2.1.3 微带线与带状线的比较2.2 布线层的优先级别3 阻抗控制3.1 特征阻抗的物理意义3.1.1 输入阻抗：3.1.2 特征阻抗3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗3.2 生产工艺对对阻抗控制的影响3.3 差分阻抗控制3.3.1 当介质厚度为5mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.2 当介质厚度为13 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.3 当介质厚度为25 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.4 屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1 地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响3.4.2 屏蔽地线线宽对阻抗的影响3.5 阻抗控制案例4 特殊信号的处理5 过孔5.1 过孔模型5.1.1 过孔的数学模型5.1.2 对过孔模型的影响因素5.2 过孔对信号传导与辐射发射影响5.2.1 过孔对阻抗控制的影响5.2.2 过孔数量对信号质量的影响6 跨分割区及开槽的处理6.1 开槽的产生6.1.1 对电源/地平面分割造成的开槽6.2 开槽对PCB板EMC性能的影响6.2.1 高速信号与低速信号的面电流分布6.2.2 分地”的概念6.2.3 信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题6.3 对开槽的处理6.3.1 需要严格的阻抗控制的高速信号线，其轨线严禁跨分割走线6.3.2 当PCB板上存在不相容电路时，应该进行分地的处理6.3.3 当跨开槽走线不可避免时，应该进行桥接6.3.4 接插件（对外）不应放置在地层隔逢上6.3.5 高密度接插件的处理6.3.6 跨“静地”分割的处理7 信号质量与EMC7.1 EMC简介7.2 信号质量简介7.3 EMC与信号质量的相同点7.4 EMC与信号质量的不同点7.5 EMC与信号质量关系小结：第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列1.1 单板信号的互连要求1.2 单板板位结构1.2.1 板位结构影响；1.2.2 板间互连电平、驱动器件的选择2 背板的EMC设计2.1 接插件的信号排布与EMC设计2.1.1 接插件的选型2.1.2 接插件模型与针信号排布2.2 阻抗匹配2.3 电源、地分配2.3.1 电源分割及热插拔对电源的影响2.3.2 地分割与各种地的连接2.3.3屏蔽层第四部分射频PCB的EMC设计1 板材1.1 普通板材1.2 射频专用板材2 隔离与屏蔽2.1 隔离2.2 器件布局2.3 敏感电路和强辐射电路2.4 屏蔽材料和方法2.5 屏蔽腔的尺寸3滤波3.1 电源和控制线的滤波3.2 频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波4 接地4.1 接地分类4.2 大面积接地4.3 分组就近接地4.4 射频器件接地4.4 接地时应注意的问题4.5 接地平面的分布5布线5.1 阻抗控制5.2 转角5.3 微带线布线5.4 微带线耦合器5.5 微带线功分器5.6 微带线基本元件5.7 带状线布线5.8 射频信号走线两边包地铜皮6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑1.1 引言1.2 安全标识1.2.1 对安全标识通用准则1.2.2 电击和能量的危险1.2.4 可更换电池1.3 爬电距离与电气间隙1.4 涂覆印制板1.4.1 PCB板的机械强度1.4.2 印制板材料的阻燃等级1.4.3 热循环试验与热老化试验1.4.4 抗电强度试验1.4.5 耐划痕试验1.5 布线和供电工作室技术规1 目的本指导书旨在指导PCB的EMC设计，将电路EMC设计要求在PCB中得以实现。
本书旨在对PCB的EMC设计现有成果加以总结、推广，结合PCB设计过程中的经验教训以及产品的EMC测试数据，谨供各硬件工程师进行PCB的EMC设计时参考。
本指导书会不断升级，请使用最新版本。
2 围本指导书适用于单板、背板的EMC设计。
3 定义EMC：Electromagnetic Compatibility，电磁兼容EMI：Electromagnetic Interference，电磁干扰4 引用标准和参考资料下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨，使用下列标准最新版本的可能性。
PCB设计规GB4943-2000 《信息技术设备的安全》IEC 60950 《Safty of Infomation Technology Equiment》电磁兼容原理与设计（电子科大）电子电路实用抗干扰技术如何设计符合电磁兼容要求的印刷电路板布线EMC培训讲义（Training for EMC design)实践电磁兼容技术Emi BookHigh-Speed Digital Design指导书容第一部分布局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：*单一电源或多种互不交错的电源；*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：*元件面下面（第2层或倒数第2层）有相对完整的地平面；*高频、高速、时钟等关键信号有一相邻地平面；*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、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。
1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题（此问题有待深入研究、以下列出现有部分观点，仅供参考）*电源、地平面存在自身的特性阻抗，电源平面的阻抗比地平面阻抗高；*为降低电源平面的阻抗，尽量将PCB的主电源平面与其对应的地平面相邻排布并且尽量靠近，利用两者的耦合电容，降低电源平面的阻抗；*电源地平面构成的平面电容与PCB上的退耦电容一起构成频响曲线比较复杂的电源地电容，它的有效退耦频带比较宽，（但存在谐振问题）。
1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面，两者的作用与区别电源、地平面均能用作参考平面，且有一定的屏蔽作用；但相对而言，电源平面具有较高的特性阻抗，与参考电平存在较大的电位势差；从屏蔽的角度，地平面一般均作了接地处理，并作为基准电平参考点，其屏蔽效果远远优于电源平面；在选择参考平面时，应优选地平面。
