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航空电子设备印制电路板的电磁兼容设计

2014-01-16田建学魏俊淦

电子设计工程 2014年24期
关键词:信号设计

田建学,魏俊淦,赵 波

(海军航空工程学院 青岛校区,山东 青岛266041)

印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)与元器件一样,是航空电子设备最基本的组成部分。印制电路板不但对电路元器件起支撑作用,而且提供元器件之间的电气连接,它的性能直接关系到机载设备的质量好坏。要使航空电子设备获得最佳性能,除了元器件的选择和电路的设计之外,良好的印制电路布局和布线在电磁兼容性中也是一个需要考虑的非常重要的因素[1]。

1 印制电路板电磁兼容设计要求

印制电路板(PCB)中的迹线由铜箔制成,存在一定的电阻和电感。另外,由于印制电路的面积和厚度都很小,因此迹线之间也存在较大的互感和电容。据推算,在0.25 mm厚的碾压板上,位于地线层上方的0.5 mm宽、20 mm长的迹线具有2.7 mΩ直流电阻、20 nH的电感以及与地之间1.66 pF的耦合电容。与元器件的寄生效应相比,这些都是可以忽略不计的,但是所有布线的总和可能会超出寄生效应。这些寄生参数将对电路特别是高速电路的运行产生严重影响,如信号幅值衰减、上升时间变缓等[2]。

印制电路的设计,应使印制电路板上的电路正常实现各自的功能,各部分之间不发生干扰,对外辐射发射和传导发射尽可能降低,外来干扰对印制电路上的电路不产生影响。

具体地讲,印制电路电磁兼容性设计应实现对下述指标的控制[3]:1)来自印制电路的辐射;2)印制电路与设备中其它电路之间的耦合;3)印制电路对外部干扰的灵敏度;4)印制电路上各种电路的耦合。……

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