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高速PCB設計中的屏蔽方法

發(fā)布時(shí)間:2014-01-23 責任編輯:cicy

【導讀】高速PCB設計布線(xiàn)系統的傳輸速率在穩步加快的同時(shí)也帶來(lái)了某種防干擾的脆弱性,這是因為傳輸信息的頻率越高,信號的敏感性增加,同時(shí)它們的能量越來(lái)越弱,此時(shí)的布線(xiàn)系統就越容易受干擾。那么如何高速PCB設計中的都有哪些屏蔽方法呢?

干擾無(wú)處不在,電纜及設備會(huì )對其他元件產(chǎn)生干擾或被其他干擾源嚴重干擾,例如: 計算機屏幕、移動(dòng)電話(huà)、電動(dòng)機、無(wú)線(xiàn)電轉播設備、數據傳輸及動(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,因為他們對UTP電纜信息傳輸的攔截會(huì )造成巨大的損害及損失。
 
尤其在使用高速數據網(wǎng)絡(luò )時(shí),攔截大量信息所需要的時(shí)間顯著(zhù)低于攔截低速數據傳輸所需要的時(shí)間。數據雙絞線(xiàn)中的絞合線(xiàn)對在低頻下可以靠自身的絞合來(lái)抵抗外來(lái)干擾及線(xiàn)對之間的串音,但在高頻情況下(尤其在頻率超過(guò)250MHz以上時(shí)),僅靠線(xiàn)對絞合已無(wú)法達到抗干擾的目的,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)法拉第護罩,干擾信號會(huì )進(jìn)入到屏蔽層里,但卻進(jìn)入不到導體中。因此,數據傳輸可以無(wú)故障運行。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(zhù)減小進(jìn)入到周?chē)h(huán)境中而可能被攔截的電磁能輻射等級。
 
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、熒光燈以及電源線(xiàn)是通常的電磁干擾源。射頻干擾(RFI)是指無(wú)線(xiàn)頻率干擾,主要是高頻干擾。無(wú)線(xiàn)電、電視轉播、雷達及其他無(wú)線(xiàn)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(lài)于波長(cháng)的變化,它所產(chǎn)生的縫隙使得高頻信號可自由進(jìn)出導體;而對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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