
產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)需要從系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊和單板設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。首先根據(jù)產(chǎn)品需求,確定產(chǎn)品電磁兼容性設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)。來自產(chǎn)品需求的電磁兼容性設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)是作為電磁兼容性設(shè)計(jì)的輸入。根據(jù)電磁兼容性指標(biāo)在系統(tǒng)總體架構(gòu)、模塊和單板設(shè)計(jì)上進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)。比如:對于使用歐標(biāo)機(jī)柜的鐵路產(chǎn)品而言,需要考慮以下幾個(gè)方面的電磁兼容性設(shè)計(jì):
(1)機(jī)柜結(jié)構(gòu)件的電磁兼容性設(shè)計(jì):機(jī)柜結(jié)構(gòu)采用阻抗整體連續(xù)的防靜電屏蔽機(jī)柜。機(jī)柜各個(gè)組成部分之間必須無縫隙,采用導(dǎo)電棉或防靜電彈簧條填充機(jī)柜內(nèi)各結(jié)構(gòu)件的縫隙。機(jī)柜前后門、側(cè)門、頂部和底部等所有活動(dòng)部件采用可靠接地螺釘通過寬度不小于10mm的編織銅帶連接。為了使從機(jī)柜內(nèi)部引出的屏蔽線纜得屏蔽層可靠接地,在機(jī)柜內(nèi)底部或頂部必須設(shè)置彈簧型環(huán)狀屏蔽層接地裝置。
(2)機(jī)柜內(nèi)部配線的電磁兼容性設(shè)計(jì):在電源輸入端口設(shè)置低通濾波器,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)作用,一是防止外部環(huán)境通過電源輸入端口引入的高頻干擾進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部,另外防止設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的干擾通過電源線輸出至公共電源線,造成電源線的污染。這種措施對于電源端口的輻射發(fā)射、浪涌、雷電等測試有一定的好處。在電源端口設(shè)置通過CRCC認(rèn)證的電源防雷器進(jìn)行共模和差模雷電防護(hù),可以對抑制來自外部的浪涌、脈沖群和雷電脈沖干擾有很好的效果。另外,為了防止電源輸入或輸出端口所接設(shè)備短路,對外部電源產(chǎn)生影響,在輸入或輸出電源端口處設(shè)置空氣開關(guān)或熱磁斷路器進(jìn)行短路防護(hù)。引出機(jī)柜的信號線必須采用屏蔽層致密的屏蔽電纜,屏蔽層在機(jī)柜側(cè)接地,信號端口安裝通過CRCC認(rèn)證的信號防雷器進(jìn)行共模和差模雷電防護(hù)。在機(jī)柜內(nèi)部配線時(shí),必須要求電源線和信號線分開兩側(cè)走線。若無法分開兩側(cè)走線,那么,至少保證信號線和電源線不能綁扎在一起,且信號線和電源線保持大于20mm以上的間距。在進(jìn)行電源線配線時(shí),低通濾波器輸入端和輸出端的電源線必須分開走線,若有重合,盡量十字交叉配線或保證兩者之間間距大于20mm,禁止近距離平行配線和把兩者平行綁扎在一起。另外,為了防止信號端口輸出設(shè)備內(nèi)高頻干擾信號或抑制外部環(huán)境通過信號線引入信號端口的高頻干擾信號,在機(jī)柜內(nèi)部信號端口前端的屏蔽線上套上鐵氧體磁環(huán),最后把屏蔽線在鐵氧體磁環(huán)上繞一圈或兩圈,這樣效果更好。這種措施,對脈沖群、浪涌、雷電和射感干擾的抑制效果比較好。
(3)機(jī)箱的電磁兼容性設(shè)計(jì):機(jī)箱采用類似CPCI機(jī)箱的防靜電措施,為了保證機(jī)箱結(jié)構(gòu)件之間阻抗連續(xù),機(jī)箱機(jī)構(gòu)件縫隙處采用導(dǎo)電棉或防靜電導(dǎo)電彈簧條填縫,機(jī)箱必須設(shè)置良好接地螺釘。通過接地線接到機(jī)柜地線上。機(jī)箱上下蓋板的扇熱孔尺寸需要根據(jù)電磁兼容測試效果進(jìn)行確定。
(4)PCB的電磁兼容性設(shè)計(jì):采用不同的PCB疊層結(jié)構(gòu)、布線方式、防護(hù)電路來抑制印制板上提供電磁兼容性。比如:復(fù)位信號線設(shè)置在內(nèi)電層,復(fù)位信號線盡量短,若條件允許,可以在復(fù)位信號線兩側(cè)平行布兩根地線。差分信號線等長同距布線,控制差分線阻抗(USB差分線阻抗控制在90歐姆,其他未做特殊要求的差分線阻抗控制在100歐姆)。DDR2布線時(shí),差分時(shí)鐘信號線、地址線和數(shù)據(jù)線等長布線等措施。另外,盡可能的采用信號完整性
(5)和電源完整性設(shè)計(jì)工具,確保PCB設(shè)計(jì)的電源分配網(wǎng)絡(luò)滿足信號完整性和電源完整性的設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),PCB板的對外接口布線,在引腳引線長對應(yīng)的PCB層(頂層或底層)不能布線,用于抑制通過接口引腳引線引入的干擾信號干擾到其他引腳上。PCB板的外部接口電路應(yīng)采用隔離和靜電防護(hù)措施,保護(hù)PCB板內(nèi)部脆弱的電路。對于PCB內(nèi)部比較脆弱的電路,可以增加屏蔽罩的方式進(jìn)一步進(jìn)行防護(hù),要求屏蔽罩必須接地。