电路板EMC设计技巧 #02 - 电路板上的屏蔽

问题1:什么叫内部天线?
内部天线是指嵌入在设备内部的天线,用于接收或发送无线信号。这些天线通常隐藏在电子设备的外壳或组件中,不容易被用户察觉到。内部天线可以用于各种无线通信技术,例如Wi-Fi、蓝牙、移动网络(如4G、5G)等。
内部天线的设计考虑了多种因素,包括设备的尺寸、性能要求以及电磁相互干扰等因素。通过在设备内部放置天线,可以减小外部因素对天线性能的影响,同时改善设备的外观和人机交互体验。
在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备中,内部天线是常见的。它们通常位于设备的内部结构中,与其他组件(如主板、屏幕等)共享空间。内部天线也可以在其他类型的设备中使用,例如汽车、家电、无线路由器等。
总的来说,内部天线是指嵌入在电子设备内部的天线,用于实现无线通信功能,并提供更好的用户体验和外观设计。
问题2:什么叫电路板屏蔽?
电路板屏蔽是指在电路板上采取措施来阻挡或减弱电磁辐射或电磁干扰的传播。电路板上的信号线和元器件可能会发出电磁辐射,同时也容易受到外部电磁干扰的影响。为了确保电路板的正常运行,防止电磁干扰对电路造成干扰,需要采取屏蔽措施。
电路板屏蔽的常见方法包括:
- 金属屏蔽罩:在电路板上安装金属屏蔽罩,通常由导电材料制成,如金属盒或金属覆盖层。屏蔽罩可以将电磁辐射或外部干扰阻挡在外部,防止其对电路产生干扰。
- 屏蔽层和层间屏蔽:在电路板的设计中,可以采用屏蔽层或层间屏蔽来隔离不同信号层之间的干扰。这些层通常由金属材料构成,如铜箔层,用于阻挡电磁辐射的传播。
- 地面平面:在电路板设计中,合理规划和布局地面平面可以提供屏蔽效果。地面平面通常与信号层相邻,通过提供低阻抗路径来吸收和分散电磁干扰。
- 屏蔽性元件:在电路板上使用屏蔽性元件,如屏蔽罩、屏蔽盖或屏蔽套等,来保护特定的元器件或信号线免受电磁干扰的影响。
通过采用这些电路板屏蔽方法,可以有效地减小电磁干扰的影响,提高电路板的性能和可靠性。这在特别要求电磁兼容性(EMC)的应用中尤为重要,如无线通信设备、医疗设备和航空航天系统等。
屏蔽效果与开孔尺寸、开孔数量和屏蔽罩厚度有关:
开孔尺寸 < 1% x 波长
在开孔尺寸为1%波长时,开孔数量越多,屏蔽效果越差。
屏蔽效果会随着屏蔽罩的厚度的增加而增加,随着屏蔽罩的厚度的减少而减少。
如何避免屏蔽罩的谐振频率产生的问题:
尽可能选用尺寸远小于信号1/2波长的屏蔽罩。
尽可能避免将屏蔽罩的长宽尺寸的比例设计为整数倍。