Consejos para tomar líneas de señal de alta frecuencia y alta velocidad en el lado de la PCB
Según la teoría del campo electromagnético de Maxwell, un campo eléctrico cambiante produce un campo magnético cambiante en su espacio circundante, y un campo magnético cambiante produce un campo eléctrico cambiante. Por lo tanto, el campo eléctrico variable y el campo magnético cambiante son interdependientes, se excitan mutuamente, se generan alternativamente y se propagan en el espacio desde cerca y lejos a cierta velocidad. Esta es la radiación electromagnética.
Esto tiene dos efectos diametralmente opuestos: en el lado positivo, todas las comunicaciones de RF, las interconexiones inalámbricas y las aplicaciones inductivas se benefician de los beneficios de la radiación electromagnética; y el lado dañino es que la radiación electromagnética causa diafonía y compatibilidad electromagnética. Aspectos del problema.
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Cuando la frecuencia de la onda electromagnética es baja, solo puede ser transmitida por el conductor eléctrico tangible; Cuando la frecuencia aumenta gradualmente, la onda electromagnética se desbordará fuera del conductor, y el medio puede transmitir energía sin el medio.
Este es un tipo de radiación. En oscilaciones eléctricas de baja frecuencia, el cambio mutuo entre la magnetoelectricidad es relativamente lento y casi toda su energía se devuelve al circuito original sin radiación de energía. Sin embargo, en oscilaciones eléctricas de alta frecuencia, las interacciones magnetoeléctricas se vuelven muy rápidas y la energía no puede revertirse al circuito oscilante original, de modo que la energía eléctrica y la energía magnética se propagan en el espacio en forma de ondas electromagnéticas como el campo eléctrico. y el campo magnético cambia periódicamente.
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Según la teoría anterior, cada sección del cable que fluye a través de la corriente de alta frecuencia tendrá radiación electromagnética, y la intensidad de la radiación es proporcional a la frecuencia. Algunos cables en el PCB se utilizan para la transmisión de señales, como las señales de reloj DDR, las líneas de transmisión de señales diferenciales LVDS, etc., y no es deseable tener demasiada radiación electromagnética para perder energía y causar interferencia a otros circuitos del sistema; y algunos cables se usan como antenas. Al igual que una antena de PCB, es deseable convertir la energía en ondas electromagnéticas tanto como sea posible.
Para líneas de transmisión de señal de alta velocidad en PCB (como señales de reloj DDR, líneas de transmisión diferencial de alta velocidad HDMI LVDS), siempre esperamos reducir la radiación generada durante la transmisión de señal y la radiación electromagnética generada por las líneas de transmisión de señal. Se han hecho algunos principios de diseño. Si se reduce la EMI de la línea de transmisión de señal, la distancia entre la línea de transmisión de señal y el plano de referencia que constituye la ruta de retorno de señal debe ser lo más cercana posible. Si la relación entre el ancho W de la línea de transmisión y la distancia H del plano de referencia es inferior a 1: 3, puede reducir significativamente la intensidad de radiación externa de la línea de transmisión de microstrip.
Para la línea de transmisión de microstrip, el plano de referencia amplio y completo también puede reducir la intensidad de radiación externa del campo eléctrico. El plano de referencia correspondiente a la línea de transmisión de microstrip debe ser al menos tres veces el ancho de la línea de transmisión, y cuanto más ancho sea el plano de referencia, mejor.
Si el plano de referencia no es lo suficientemente ancho con respecto a la línea de transmisión micro-única, el acoplamiento del campo eléctrico al plano de referencia es pequeño, y la radiación externa del campo eléctrico aumenta significativamente.