低电磁干扰原型的构建方法图解

低电磁干扰原型的构建方法

在微波暗室一致性测试之前构建低电磁干扰（EMI）原型的关键步骤，包括设计低辐射的电路以及预兼容检测。

预兼容检测包括使用三维电磁场仿真软件对印刷电路板（PCB）版图模型进行仿真及EMI分析，再使用频谱分析仪（SA）对原型PCB进行近场电磁扫描。

最后，执行微波暗室测试验证设计。

1、最低EMI电路设计

要确保低辐射发射（RE），设计电路原理图和PCB版图时必须应用最佳实践经验，包括为供电回路、USB数据线、以太网等信号添加铁氧体磁珠以过滤EMI。

此外，供电回路上适当放置充足数量的去耦合电容器可以最大限度地减少电源分配网络阻抗，进而降低数字负载产生的噪声纹波幅度，并减少辐射风险。

同时，优化开关电源的闭合回路补偿网络设计以实现稳定闭合回路，能够确保电压输出可控，并最大幅度地降低开关噪声纹波幅度。噪声纹波幅度降低可以显著抑制原型的EMI风险。

高频或快上升/下降沿信号的PCB走线应参考连续回路（例如参考地平面），以降EMI风险。走线不能经过任何分割平面和孔洞。

如果信号需要通过过孔完成层间传输，紧邻信号过孔位置应放置至少一个接地过孔，作为信号电流从接收端返回发射端的回流路径。如果没有适当的回流路径，返回电流可能在PCB中随意传输，成为潜在的EMI源。

出色的接地方案也是最大限度降低EMI的关键因素。所有PCB设计都必须避免接地回路，因为返回信号电流经过时接地回路将形成辐射发射机。

设计接地为宽参考面可以构建出色的接地方案。不同电路组（例如射频、模拟和数字电路）的地平面应当物理隔离，并通过铁氧体磁珠建立电路连接，以帮助防止高频噪声在电路组之间传播。

完成PCB版图设计后应执行仿真进行EMI分析，以便在制造前确保PCB具有较低的辐射发射风险。省略EMI仿真可能无法保证PCB的EMI性能，会导致重新设计。

如果EMI仿真结果符合技术规范要求，设计人员即可开始PCB制造，然后使用频谱分析仪对原型PCB执行近场电磁扫描。

EMI仿真和近场电磁扫描等预兼容检测可以增加设计人员的信心，确信原型具有较低的EMI.完成预兼容检测后，被测器件即可执行实际微波暗室EMI一致性测试。