經(jīng)驗(yàn)之舉---高速PCB設(shè)計中的屏蔽方法解說
發(fā)布時間：2016-1-6 17:02
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高速PCB設(shè)計布線系統(tǒng)的傳輸速率在穩(wěn)步加快的同時也帶來了某種防干擾的脆弱性，這是因?yàn)閭鬏斝畔⒌念l率越高，信號的敏感性增加，同時它們的能量越來越弱，此時的布線系統(tǒng)就越容易受干擾。干擾無處不在，電纜及設(shè)備會對其他元件產(chǎn)生干擾或被其他干擾源嚴(yán)重干擾，例如： 計算機(jī)屏幕、移動電話、電動機(jī)、無線電轉(zhuǎn)播設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸及動力電纜等。此外，潛在的竊聽者、網(wǎng)絡(luò)犯罪及黑客不斷增加，因?yàn)樗麄儗TP電纜信息傳輸?shù)臄r截會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，攔截大量信息所需要的時間顯著低于攔截低速數(shù)據(jù)傳輸所需要的時間。數(shù)據(jù)雙絞線中的絞合線對在低頻下可以靠自身的絞合來抵抗外來干擾及線對之間的串音，但在高頻情況下（尤其在頻率超過250MHz以上時），僅靠線對絞合已無法達(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法拉第護(hù)罩，干擾信號會進(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。
不同干擾場的屏蔽選擇干擾場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)是指無線頻率干擾，主要是高頻干擾。無線電、電視轉(zhuǎn)播、雷達(dá)及其他無線通訊是通常的射頻干擾源。對于抵抗電磁干擾，選擇編織屏蔽最為有效，因其具有較低的臨界電阻；對于射頻干擾,箔層屏蔽最有效,因編織屏蔽依賴于波長的變化，它所產(chǎn)生的縫隙使得高頻信號可自由進(jìn)出導(dǎo)體；而對于高低頻混合的干擾場，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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