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《高速數(shù)字PCB輻射電磁干擾噪聲機(jī)理分析與抑制方法研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、研究與開發(fā)高速數(shù)字PCB輻射電磁干擾噪聲機(jī)理分析與抑制方法研究孫紅艷趙陽2張楊2(1．南京師范大學(xué)泰州學(xué)院，江蘇泰州2253002．南京師范大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院，南京210046)摘要本文針對高速數(shù)字PCB的輻射電磁干擾技術(shù)進(jìn)行了干擾噪聲建模與特征分析，在電子設(shè)備輻射干擾機(jī)理特性分析的基礎(chǔ)之上，分別建立了時(shí)鐘晶振干擾模型、電源芯片干擾模型以及數(shù)據(jù)線纜干擾模型。此外，本文采用實(shí)驗(yàn)研究了兩款電子設(shè)備的輻射超標(biāo)問題，根據(jù)本文所提出的干擾模型對其進(jìn)行了診斷與抑制，經(jīng)過有效抑制措施整改后，兩款設(shè)備均通過了國家標(biāo)準(zhǔn)GB9254的限值
2、要求。關(guān)鍵詞：高速數(shù)字PCB；輻射EMI；干擾模型；噪聲抑制NoiseMechanismAnalysisandSuppressionforHigh·speedDigitalPCBRadiatedElectromagneticInterferenceSunHongyanZhaoYangeZhangYange(】_NanjingNormalUniversity,Taizh0uCollege，Taizhou，Jiangsu225300；2．SchoolofElectricalandAutomationEngineering，Nan
3、jingNormalUniversity,Nanjing210042)AbstractFortheradiatedEMItechnologyofhigh—speeddigitalPCB，themodelingandfeaturesontheinterferencenoiseareanalyzedinthispaper．OnthebasisofradiatedEMImechanismanalysisontheelectronicequipments，thecrystalinterferencemodel，powerchipmo
4、delanddatacableinterferencemodelareestablished．Inaddition，theradiationproblemsoftwoequipmentsaretakenasexperimentsubjects，andtheproblemsarediagnosedandsuppressedbytheinterferencemodelproposedinthispaper．Aftereficientsuppressionmethods，thetwoequipmentscanpassthelimi
5、trequirementsofGB9254．Keywords：high—speeddigitalPCB；radiatedEMI；interferencemodel；noisesuppression在常規(guī)電子產(chǎn)品的輻射EMI噪聲建模與診斷研方法，對PCB板跡線的電流分布和電磁發(fā)射進(jìn)行仿究方面，國內(nèi)外學(xué)者利用電路和電磁場方法建立了真，混合方法比單一方法取得了更佳的數(shù)值計(jì)算效輻射EMI噪聲模型，為后續(xù)的噪聲抑制提供了理論果[。依據(jù)。SarikhaniA等學(xué)者利用3D有限元技術(shù)建立在課題組前期研究的基礎(chǔ)之上[6。。，本文采用了電機(jī)輻
6、射EMI模型，能有效估計(jì)由電機(jī)及其線路實(shí)驗(yàn)研究了兩款電子設(shè)備的輻射超標(biāo)問題，分別提產(chǎn)生的輻射EMI噪聲[1】；崔翔等學(xué)者提出了一種近出了時(shí)鐘晶振干擾模型，電源芯片干擾模型以及數(shù)場磁場測試方法，并根據(jù)PCB環(huán)路幾何參數(shù)和等效據(jù)線纜干擾模型。電流計(jì)算得到Buck變換器產(chǎn)生的近場磁場【2]；方哲1輻射EMI噪聲機(jī)理分析等學(xué)者利用天線效應(yīng)和極子積分方法，建立了串行傳輸線同步信號的單線輻射發(fā)射模型【3]；Thomas等射頻情況下，圖1(a)中信號地的電位不為零，學(xué)者提出了PCB輻射干擾噪聲的等效偶極子模型[4】；使得電流返回路徑受到影
7、響，即相當(dāng)于有一電流VahrenholtV等學(xué)者設(shè)計(jì)了PEEC和MOM混合建模(ICM)從接地點(diǎn)流出，從而產(chǎn)生共模輻射噪聲，江蘇省科技廳產(chǎn)萋學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新基金(BY20蛔12004家)，喜南師大泰州學(xué)院院級項(xiàng)目3(0Z92)0,1209)刪5年‘第’12期’t=lill：lltJ‘61研究與開發(fā)此時(shí)的電路模型為電偶極子共模模型。圖1(b)為根據(jù)其工作原理可以得出如圖2所示的等效干擾模差模輻射模型，電路的大環(huán)路信號線等效為環(huán)狀天型電路。其空間輻射場強(qiáng)大小如式(3)所示，即線，模型為磁偶極子差模模型?！周?、J粵z0≈r～(3)式中
8、，／1o為時(shí)鐘晶振主頻信號幅值，厶為晶振輸出電流，Z0為時(shí)鐘晶振輸出等效阻抗，r為測試距離。(a)電偶極子輻射模型(b)磁偶極子輻射模型幽1輻射EMI十?dāng)_模型根據(jù)上述輻射模型，近場中電偶極子的電磁場特性即共模輻射場為一‘l+e圖2無源晶振干擾輻射模型Hr=Ho：02．2基于電源芯片引起的輻
