初学pcb的emi设计心得以及高速pcb背板设计方案

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1、初学PCB的EMI设计心得   很多初学者对于EMI设计都摸不着头脑，其实我当初也是一样，但是在做了几次设计以后，也逐渐有了一些体会。   首先，对于大脑里面一定要清楚一个概念－－在高频里面，自由空间的阻抗是377欧姆，对于一般的EMI中的空间辐射来说，是由于信号的回路到了可以和空间阻抗相比拟的地步，因而信号通过空间“辐射”出来。了解了这一点，要做的就是把信号回路的阻抗降下来。   控制信号回路的阻抗，主要的办法是缩短信号的长度，减少回路的面积，其次是采取合理的端接，控制回路的反射。其实控制信号回路的一个最简单的办法就是对重点信号进行包地处理（在两边最近的距离走地线，尤其是双面板要特别注意，因

2、为双面微带模型阻抗有150欧姆，和自由空间不相上下，而包地可以提供几十欧姆的阻抗），请注意由于走线本身在高频里面也是有阻抗的，所以最好采用地平面或者地线多次接过孔到地平面。我很多的设计都是在采用包地以后，避免了时钟信号的辐射超标。   另外就是要避免信号穿越被分割的区域，很多工程师信号对地进行分割，但有时候又忘记了，把线布过了这些区域，结果造成信号回路绕过很大的区域，无形中增加了布线长度。   对于EMI传导的部分，重点是要用好旁路电容和去藕电容。旁路电容（提供一条交流短路线）一定要以最短的连线布置在芯片电源管脚和地线（平面）上。去藕电容要放在电流需求变化最大的地方，避免因为走线的阻抗（电感）

3、，让噪声从电源和地线上耦合出去。当然，合理串联使用磁珠，可以“吸收”（转换成热能）这些噪声。电感有时也可以用来滤除噪声，但是请注意电感本身也是有频率响应范围的，而且封装也决定其频率响应……   以上是一些最基本的体会。对于EMI设计来说，需要你真正了解你自己的设计，什么地方需要重点照顾，什么地方出了问题会是什么样的现象，备选方案是什么，都需要预先整理好。高速PCB背板设计方案高速PCB背板设计者面临信号衰减、符号间干扰(ISI)及串扰等几项主要挑战。具有创新信号调整技术的芯片产品(如高速PCB背板接口解决方案)可有效解决这些系统级难题，使系统厂商能为其客户提供高性能及可升级的系统，并减少开发时

4、间及成本。路由器、以太网交换机及存储子系统等基于模块化机箱的系统中，高速PCB背板要求有高等级的信号完整性及更高的系统吞吐量。面向这些应用的系统供应商为了用一种经济且及时的方式来设计这些高速PCB背板，正面临众多挑战。他们还必须保护其客户在原有线卡、机箱及电源上的投资，同时还必须支持更高的性能及提供更新的服务。今天，一些系统中的PCB背板正采用5Gbps或更高速的串行链路技术运行。为设计能以这种速率工作的高可靠系统，要求芯片厂商提供确保在PCB背板中进行无错误传输的解决方案。本文将阐述基于模块化机箱系统中的高速PCB背板及其设计挑战，同时将讨论能解决这些挑战的芯片解决方案。一、基于模块化机箱的

5、系统实例像核心路由器、企业级交换机及存储子系统等模块化机箱系统，全都拥有高速PCB背板及多个线卡。通过增加更多的线卡以及提高线卡端口密度，可提高系统性能及容量。这些系统均为模块化，可独立进行扩展。它们还被设计成具有高可用性以确保连续运行。这些系统由含有冗余开关卡、线卡及电源模块的插槽组成。它们可配备冗余组件来增加安装的可靠性及可用性。一种典型的基于模块化机箱的系统配置。PCB背板接口解决方案(亦称为高速串行连接)提供高速PCB背板间的全双工通信。串行连接器件的速度取决于系统吞吐量要求。串行连接通过高速差分信号来传输数据。然后此差分信号又通过线卡及连接器路由，穿过PCB背板并经过另一组高密度连接

6、器。其信道特征取决于PCB背板材料、连接器密度、走线宽度/耦合等。在典型的路由器中，根据线卡插入这些走线中的位置，走线长度可在1英寸至48英寸范围内。这些模块化机箱系统中的PCB背板接口器件具有以下一些关键要求：1．提高速度：接口器件应能满足系统设计者不断提高的带宽要求。芯片厂商目前正出售3.125-5Gbps速率并在提供6.25Gbps解决方案的样品，以实现对现有PCB背板中的解决方案进行升级。通过简单的开关卡升级，系统厂商可再利用现有机箱及线卡，同时提供一种向更高带宽线卡的升级途径，以低成本来为客户提供更多的服务；2．后向兼容性：PCB背板接口器件要求能以原有线卡速度工作，以便与原有线卡兼

7、容；3．高密度及低功耗：为应付日益增加的网络流量，这些系统需要更小的占位面积及更高的性能和密度，且不会额外增加的功耗。因此对功耗更低、速度更快的PCB背板器件的需求始终存在。4．可制造性及可测试性：PCB背板接口器件需要整合JTAG及BIST等功能，来实现原型创建及制造期间的芯片级和系统级测试。二、高速PCB背板设计考虑随着数据速率超出1Gbps水平，设计人员必须解决其PCB背板系统设计中的新问题