一种降低EMI干扰的布线方法及电路板与流程

本发明涉及电磁兼容技术领域，特别涉及一种降低EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)干扰的布线方法及电路板。

背景技术：

电磁干扰分为传导电磁干扰(Conducted EMI)和辐射电磁干扰(Radiated EMI)。其中，传导电磁干扰噪声在火线、中线与地线间传播，包括火线与地线、中线与地线间的共模噪声(Common-mode Noise)，以及火线与中线间的差模噪声(Differential-mode Noise)。辐射电磁干扰噪声以辐射电磁场的形式在空间传播，包括由于非良好接地或接地反射电位不为零引起的共模噪声，以及由于没有很好控制的大信号环路引起的差模噪声。电磁干扰会给设备的性能带来影响。

在现有技术中，为了实现信号的传输，需要信号能够形成回路，在进行电路板的布线设计时，由线缆中的信号线与各个器件的信号管脚相连，以形成信号传输链路，由大地作为信号回路，以返回信号，从而实现信号正常传输。然而大地的阻抗非常大，会给设备带来很强的EMI干扰。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种降低EMI干扰的布线方法及电路板，以降低EMI干扰。

第一方面，本发明实施例提供了一种降低EMI干扰的布线方法，包括：

针对需要布置在电路板上的线缆，配置至少一个回路配置；

根据布线需求，利用线缆的信号线与各个器件的信号管脚连接，形成信号传输链路；

根据线缆与各个器件的连接顺序，将线缆中的各个回路配置分别连接到器件的相应回路管脚上，以形成至少一个信号传输回路，其中，每一个信号传输回路对应的阻抗小于大地对应的阻抗。

优选地，

所述回路配置包括：GND走线；所述GND走线与所述信号线平行配置；

所述回路管脚包括：GND管脚；

所述将线缆中的各个回路配置分别连接到器件的相应回路管脚上，包括：将所述GND走线与器件的GND管脚相连，形成GND信号传输回路。

优选地，

所述回路配置包括：屏蔽层，所述屏蔽层包裹所述信号线；

所述器件被金属外壳包裹住，所述回路管脚包括与金属外壳相对应的外壳管脚；

所述将线缆中的各个回路配置分别连接到器件的相应回路管脚上，包括：将所述屏蔽层与各个器件的外壳管脚相连，形成金属信号传输回路。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电路板，包括：线缆和多个器件；其中，

所述线缆包括信号线和至少一个回路配置；

所述线缆的信号线与各个器件的信号管脚连接，形成信号传输链路；

所述线缆中的各个回路配置分别连接到相应器件的相应回路管脚上，形成至少一个信号传输回路，其中，每一个信号传输回路对应的阻抗小于大地对应的阻抗。

优选地，

所述回路配置包括：GND走线；所述GND走线与所述信号线平行配置；

所述回路管脚包括：GDN管脚；

所述GND走线与器件的GND管脚相连，形成GND信号传输回路。

优选地，

所述回路配置包括：屏蔽层，所述屏蔽层包裹所述信号线；

所述器件被金属外壳包裹住，所述器件包括与金属外壳相对应的外壳管脚；

所述屏蔽层与各个器件的外壳管脚相连，形成金属信号传输回路。

本发明实施例提供了一种降低EMI干扰的布线方法及电路板，通过为电路板上的线缆配置至少一个回路配置，以使各个回路配置与相应器件的回路管脚相连，以形成至少一个传输回路，以尽可能的将信号从形成的信号传输回路返回，通过将配置可以将形成的各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，由于各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，从而可以降低EMI干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种方法流程图；

图2是本发明一个实施例提供的一种电路图；

图3是本发明一个实施例提供的另一种方法流程图；

图4是本发明一个实施例提供的配置线缆示意图；

图5是本发明一个实施例提供的连接器管脚示意图；

图6是本发明一个实施例提供的测试结果示意图；

图7是现有技术提供的测试结果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种降低EMI干扰的布线方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：针对需要布置在电路板上的线缆，配置至少一个回路配置；

步骤102：根据布线需求，利用线缆的信号线与各个器件的信号管脚连接，形成信号传输链路；

步骤103：根据线缆与各个器件的连接顺序，将线缆中的各个回路配置分别连接到器件的相应回路管脚上，以形成至少一个信号传输回路，其中，每一个信号传输回路对应的阻抗小于大地对应的阻抗。

根据上述实施例提供的方案，通过为电路板上的线缆配置至少一个回路配置，以使各个回路配置与相应器件的回路管脚相连，以形成至少一个传输回路，以尽可能的将信号从形成的信号传输回路返回，通过将配置可以将形成的各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，由于各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，从而可以降低EMI干扰。由于信号传输回路的阻抗越大，EMI干扰则会越大，为了降低EMI干扰，可以考虑降低信号传输回路的阻抗，只需保证信号传输回路的阻抗小于大地阻抗即可相对于现有技术降低EMI干扰。

在本发明一个实施例中，对于用于实现信号传输回路的线缆，至少可以通过配置如下两种回路配置：

1、GND走线。

为了实现电路板上各个器件的信号传输功能，需要由线缆来实现各个器件的连接，而对于大多数用于实现信号传输的器件上一般会设置有GND管脚，并且在实际的电路板上进行器件布置时，器件的GND管脚处于悬空状态。

因此，可以给线缆配置上GND走线，该GND走线可以与信号线一同连接在器件上，其中，信号线与器件上的信号管脚连接，GND走线与器件上的GND管脚连接，以此形成信号传输链路的GND信号传输回路。

由于GND走线是一根导线，而一般导线的阻抗较低，因此，在信号寻找信号传输回路时，会优先选择阻抗较小的链路来实现返回。

2、屏蔽层。

在本发明一个实施例中，为了实现线缆的屏蔽，可以给线缆配置屏蔽层，使得屏蔽层包裹住线缆的信号线，其中，对于用于实现信号传输的器件上大多会被金属外壳包裹住，以防止器件的损坏，器件上会配置金属外壳对应的外壳管脚，且在实际的电路板上进行器件布置时，器件的外壳管脚会处于悬空状态。

因此，通过给线缆外层包裹一层屏蔽层，可以将该屏蔽层与信号线一同连接在器件上，其中，信号线与器件上的信号管脚连接，屏蔽层与器件上的外壳管脚连接，以此形成信号传输链路的金属信号传输回路。

由于金属的导通性能很强，其形成的金属信号传输回路的阻抗小于大地阻抗，那么信号寻找信号传输回路时，会优先选择阻抗较小的链路来实现返回。

在本发明一个实施例中，由于在偶然情况下，会由于信号源头的干扰，会驱动信号传输回路上的信号流向与信号线上的信号流向相同，为了防止此现象导致的信号将大地作为信号传输回路，可以在电路板上的布置尽可能多的信号传输回路，以保证在一些信号传输回路的信号流向与信号线上的信号流向相同时，能够有较小阻抗的信号传输回路将信号返回。

实施例二

以同时给线缆配置上GND走线和屏蔽层为例，对如图2所示的电路实现在电路板上的配置，在图2中，电路板包括子板和母板，在子板内部器件之间通过内部线缆连接，在母板内部器件之间同样通过内部线缆连接，而子板与母板之间通过外部线缆连接，在通常情况下，由于外部线缆暴露在外部，因此，会有一个屏蔽层将信号线包裹住，以防止漏电，而对于内部线缆却只包括裸露的信号线。因此，以该情况，请参考图3，本发明实施例提供了一种降低EMI干扰的布线方法，该方法可以包括如下步骤：

步骤301：选择针对需要布置在电路板上的内部线缆和外部线缆，均为其配置GND走线和屏蔽层。

其中，配置的GND走线可以与信号线等长。

屏蔽层可以采用金属材质。

步骤302：将屏蔽层包裹住GND走线和信号线。

请参考图4，为配置的线缆示意图。

步骤303：根据布线需求，确定线缆与各个器件的连接顺序。

根据图2可知，可以确定线缆与各个器件的连接顺序。

步骤304：根据线缆与各个器件的连接顺序，将线缆上的GND走线与器件的GND管脚连接，以形成GND信号传输回路。

步骤305：根据线缆与各个器件的连接顺序，将线缆上的屏蔽层与器件的外壳管脚连接，以形成金属信号传输回路。

请参考图5，为连接器管脚示意图，根据图5可知，连接器包括两个信号管脚(一个作为输入，另一个作为输出)、两个GND管脚(一个作为输入，另一个作为输出)和两个外壳管脚(一个作为输入，另一个作为输出)。

在电路板布置完成之后，信号传输回路的阻抗大小为：GND信号传输回路的阻抗小于金属信号传输回路的阻抗。

那么若没有信号源的干扰驱动，那么信号从信号传输链路上进行传输，在信号返回时会优先选择GND信号传输回路；

若由于信号源的干扰驱动导致GND信号传输回路的电流流向与信号线的电流流向相同了，那么信号返回时会选择金属信号传输回路。

只有当GND信号传输回路和金属信号传输回路的电流流向，均与信号线的电流流向相同了，那么才会选择大地作为信号传输回路。

需要说明的是，步骤304和步骤305的顺序可以置换。

步骤306：对布置好的电路板进行信号传输，并进行信号数据的测试。

请参考图6，为本实施例提供的降低EMI干扰的布线方法对应的测试结果，其中，横坐标是指信号传输频率，纵坐标是指辐射能量，根据图6可知，辐射能量几乎均在标准线以内。

请参考图7，为现有技术提供的布线方法对应的测试结果，同样的横坐标是指信号传输频率，纵坐标是指辐射能量，根据图7可知，有一部分辐射能量超出了标准线。

因此，本发明实施例相对于现有技术，有效降低了EMI干扰。

实施例三

本发明实施例还提供了一种电路板，包括：线缆和多个器件；其中，

所述线缆包括信号线和至少一个回路配置；

所述线缆的信号线与各个器件的信号管脚连接，形成信号传输链路；

所述线缆中的各个回路配置分别连接到相应器件的相应回路管脚上，形成至少一个信号传输回路，其中，每一个信号传输回路对应的阻抗小于大地对应的阻抗。

在本发明一个实施例中，所述回路配置包括：GND走线；所述GND走线与所述信号线平行配置；

所述回路管脚包括：GDN管脚；

所述GND走线与器件的GND管脚相连，形成GND信号传输回路。

在本发明一个实施例中，所述回路配置包括：屏蔽层，所述屏蔽层包裹所述信号线；

所述器件被金属外壳包裹住，所述器件包括与金属外壳相对应的外壳管脚；

所述屏蔽层与各个器件的外壳管脚相连，形成金属信号传输回路。

综上所述，本发明各个实施例至少可以实现如下有益效果：

1、在本发明实施例中，通过为电路板上的线缆配置至少一个回路配置，以使各个回路配置与相应器件的回路管脚相连，以形成至少一个传输回路，以尽可能的将信号从形成的信号传输回路返回，通过将配置可以将形成的各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，由于各个传输回路的阻抗小于大地的阻抗，从而可以降低EMI干扰。

2、在本发明实施例中，由于在偶然情况下，会由于信号源头的干扰，会驱动信号传输回路上的信号流向与信号线上的信号流向相同，为了防止此现象导致的信号将大地作为信号传输回路，可以在电路板上的布置尽可能多的信号传输回路，以保证在一些信号传输回路的信号流向与信号线上的信号流向相同时，能够有较小阻抗的信号传输回路将信号返回。

上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。