印制板设计中的抗干扰技术分析

陈娟

摘要：针对目前印制板设计应用抗干扰技术过程存在的问题，文章从实践角度出发，分析了抗干扰技术的应用现状，并提出了优化控制的方法策略。结果表明，只有在明确噪声干扰产生原因与作用情况基础上，才能是抗干扰设计技术效果充分发挥出来。

关键词：印制板设计;抗干扰技术;电磁噪声;接地技术

引言：

科技水平的不断提升，使得人们越来越认识到印制板电路设计可靠性所带来的价值。然而，印制板设计不合理问题的存在，不仅影响了产品设计的性能效果，还阻碍了涉及行业的健康稳定发展。为此，相关建设者应从实践角度出发，对印制板设计应用抗干扰技术情况进行分析，以找出优化控制的方法策略。这是提升行业快速稳定发展水平的关键，研究人员应将其作为重点科研对象，以服务于现代化经济建设的全面发展进程。

1研究印制板设计中抗干扰技术的现实意义

印制板（PCB-Printed Circuit Board），又名印制电路板，其作为电子产品中器件与电路元件的支撑件，即能够为器件元件之间提供电气连接。设计工作开展，是实现电子产品可靠性，与基本目标实现的关键。然而，实际印制板设计过程，由于市场环境多元化发展，使得印制电路板布线、布局以及焊盘合理性控制工作难度增加，为此，相关建设者应采用抗干扰技术，对设计工作进行优化，继而提高印制板设计的可靠性[1]。

2印制板设计中抗干扰技术的应用现状

现阶段，印制板设计是按照电路原理图来实现电路设计使用所需功能的。这里的印制板设计工作内容包括：电磁保护、外部连接布局、金属连线、内部电子元件布局以及热耗散等。为保证印制板电路设计工作开展的可靠性，需采用抗干扰技术来强化电路板设施的抗干扰能力与工作稳定性。印制板抗干扰是指抗噪音，经对实际电路运行情况进行分析，发现电路噪声可划分三种，即电源噪声、电磁噪声以及地线噪声。

印制板抗干扰目标，电噪声是指，直流电源供电电压会受交流电压、环境温度以及负载电流等因素影响而发生变化。对其控制可通过选用稳定度高的电源，并设有额外容量来降低电源噪声影响。

电磁噪声，导致其产生的原因众多，最常作用形式为：电路中的寄生电容会受到电干扰信号影响而串入电路;外部干扰源的电磁会经过密度与处于工作状态的电路环路发生交链，进而产生电感耦合干扰;电路与设备内部固有的电磁干扰也会导致电磁噪声现象发生。

地线噪声，是印制板地线设计工作开展过程特别要关注的问题。如一根导线接地处理两个不同节点时，会因为导线电阻而使两节点间的电位差不归零。当将此电位差作为一个电压源，就会对输出与输入电压造成影响，进而造成地线噪声干扰[2]。

3印制板设计中抗干扰技术的应用控制策略

3.1减少噪声辐射

首先，对器件进行优选，即通过注重元器件老化问题，选用热温度系数小的器件。为减少电路辐射，还应对高频电路的芯片进行适用性配制。对于逻辑器件的设计选择，应综合考虑噪声容限指标，即尽可能选用HTL。值得注意的是，基于对功耗的考虑，应选用VDD≥15V的CMOS。

其次，使用多层印制板，从设计结构上提升屏蔽效果。具体过程，抗干扰设计人员需将中间层作为电源线或是地线，并将电源密封在板内。当两面完成绝缘处理后，就可使流经上下面的干扰电流不互相影响。此外，还要在印制板内部设置大面积的导电区。这样一来，各个导线间就存在很大静电电容，当形成极低阻抗的供电线路，即可预防噪声干扰影响。

再次，满接地设计，绘制高频线路板过程中，应尽可能加粗接地印制导线，并将电路板未占用的所有面积作为接地线。由此，就可保证器件能够更好地进行就近接地。

最后，附加一面或是两面接地板，即将铝片或是铁片附加在印制板背面，或是把印制板设置在两块铝板与铁板之间。同时，安装接地板过程，应尽可能与印制板靠近，且系统信号应设置在最佳接地点上。

3.2切断噪声传递途径

印制板设计的抗干扰技术人员可采用滤波技术，其主要针對电磁噪声，及为电磁噪声提供一条低阻抗通路，进而实现电磁干扰的抑制目标。对于滤波器的设计选用，应将安装正确性作为原则，以对PCB上的传导干扰进行抑制。在运用接地技术进行印制板抗干扰设计工作时，需将地线与电源线作为重点。如印制板为双面板，应采用单点接地法，意识电源与地线能够电源两端与印刷线路板连接。因印刷线路板上有多个返回地线，所以，就会汇聚到那个电源接点上。如信号为高频与数字类型，屏蔽电缆两端均要进行接地控制[3]。

3.3噪声干扰的设计解决

电源噪声的抗干扰设计控制，如印制线路板设置有较多芯片器件，相关人员应对大小电流电路进行分开供电，以降低小电流电路的干扰影响。此外，为降低电源噪声的影响，还可在印制板电源与地线入口部位，或是其他电源与地线的接点部位，连接一大容量的电解电容。

电磁噪声干扰控制，应对印制板两面采用互相垂直布线方式，来规避电容耦合效应出现。此外，抗干扰设计控制还要减少电流环路面积，即将各个反馈先与对应回线的排列距离进行接近处理，以降低电磁干扰。而后，还可利用金属屏蔽外壳罩将电路罩起来，以降低电容耦合所产生的干扰与其他工作电路影响。

地线设计控制，应尽可能粗，使其能够三倍于印制板的允许电流。此外，还可采用一点接地，来解决信号布线与器件间电感影响和接地电路环流所产生的干扰影响问题。对于一点接地地线长度超出1/20的波长，应采用多点接地。对于信号工作频率超出10MHz的情况，如地线阻抗过大，应设计多点接地与就近接地来进行阻抗控制[4]。

4结束语：

综上所述，印制板设计使用的噪声干扰问题，可通过减少噪声辐射与切断噪声传递途径来提高设施选用与设计布局的科学合理性。

参考文献：

[1]刘新年，江燕平，安国义.铝基印制板制作工艺改善[J].印制电路信息，2019，27（12）：64-66.

[2]何润宏.印制电路板拼板中测试图形位置设计改进[J].印制电路信息，2019，27（08）：12-14.

[3]杨秀涛，吴文单.挠性及刚挠印制板组件可制造性设计[J].机电元件，2018，38（06）：9-13+64.

[4]姜海玲，李晓明，余贤.基于微波多层印制技术的阵列馈电网络设计与实现[J].无线电通信技术，2019，45（01）：100-105.