具有强信号线干扰抑制功能的PCB板的制作方法

本发明涉及一种pcb板(印制电路板)，具体涉及一种具有强信号线干扰抑制功能的pcb板。

背景技术：

在电子产品的电磁兼容性设计中，pcb板上的布线设计非常重要，pcb板上各种线间的耦合干扰是电子产品emi干扰源之间相互传播的主要方式。pcb板上走线间耦合主要是通过共地阻抗和空间辐射阻抗形成的，而这两种耦合的产生方式为pcb强干扰走线与地线形成回路造成的传导或者辐射干扰。目前抑制强干扰布线emi信号的主要布线方法是预留空间和敷铜，预留空间的方法需要对强干扰走线的两侧预留大量的空间，导致pcb板的空间利用效率降低，而敷铜的方法就实际应用和测试结果上看，效果并不显著。本发明通过对强干扰走线的敷铜和地平面的开槽实现干扰回路电磁场的对称抵消，在不增加走线占用空间的方式实现对强干扰走线emi信号的进一步抑制，达到降低pcb板上走线之间的传导和辐射干扰信号的目的。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种具有强信号线干扰抑制功能的pcb板，通过在pcb布线时对强干扰信号线两侧的敷铜和对应的地平面的分割开槽，产生一对外形对称而电流方向相反的强干扰走线与地线回路，两个回路产生的电磁场相互抵消，达到降低强干扰走线对其他临近布线的干扰的目的。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种具有强信号线干扰抑制功能的pcb板，包含介质层3、布线在介质层3上的强干扰走线1和被干扰走线41、42、布设于强干扰走线1两侧的敷铜线5、作为强干扰走线1的参考平面的下地平面22以及作为被干扰走线4的参考平面的上地平面21，下地平面21上对应整段强干扰走线1处或对应强干扰走线1的两端处开有凹槽6。

本发明通过在pcb板上强干扰信号线两侧敷铜的基础上，对强干扰信号线的地平面进行开槽处理，使地平面上的电流回路减小并在两侧敷铜线上产生对称的回路电流，而对称的回路电流产生的电磁场相互抵消，从而达到极大地降低强干扰走线信号对附近走线的耦合干扰的目的。同时这种开槽处理不需要额外占用pcb板上的空间，也不会对原有的设计带来大的变化，具有实施简单的优点。

附图说明

图1是实施例1、实施例2所示的具有强信号线干扰抑制功能的pcb板的结构示意图；

图2是实施例1中强干扰走线1、敷铜线5和凹槽6的关系示意图。

图3是实施例1的实验数据。

图4是实施例2中强干扰走线1、敷铜线5和凹槽6的关系示意图。

图5是实施例2的实验数据。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

参见图1所示，一种具有强信号线干扰抑制功能的pcb板，包含介质层3、布线在介质层3上的强干扰走线1和被干扰走线41、42、布设于强干扰走线1两侧的敷铜线5、作为强干扰走线1的参考平面的下地平面22以及作为被干扰走线4的参考平面的上地平面21，下地平面21上对应整段强干扰走线1处或对应强干扰走线1的两端处开有凹槽6。

强干扰走线1是pcb板上的emi信号源，例如信号源和频率源的走线等。

被干扰走线4是在pcb板上与强干扰走线距离较近，易被强干扰走线信号串扰的走线，被干扰走线分为三种：与强干扰走线同层的被干扰走线41，与强干扰走线不同层共用地平面的被干扰走线，以及不同层不共用地平面的被干扰走线42。

敷铜线5为强干扰走线两侧同层铺设的地线，敷铜线与地平面通过两个以上的连接点相连，敷铜线对称分布于强干扰走线的两侧。

介质层3是pcb板的介质，用于支撑pcb板结构和调节走线的阻抗，介质层介于布线层和地平面之间。

地平面为传输信号的参考地布线，本实施例中地平面分为下地平面21和上地平面22，下地平面2为强干扰走线1的参考平面，上地平面22为与强干扰走线1不共地的被干扰走线42的参考平面。

凹槽6为在下地平面21上对应于强干扰走线的位置进行的挖空处理，本实施例中凹槽6是在整个强干扰走线布线范围内进行的挖空处理，参见图2所示。凹槽6的最终效果应当使强干扰走线通过敷铜线的回路阻抗小于通过地平面的回路阻抗。

图3显示了强干扰走线1和被干扰走线41，42之间的耦合系数仿真结果，“共地敷铜”显示了无凹槽6时强干扰走线1和被干扰走线41的耦合系数，“不共地敷铜”显示了无凹槽6时强干扰走线1和被干扰走线42的耦合系数，“共地开槽”显示了实施例1的强干扰走线1和被干扰走线41的耦合系数，“不共地开槽”显示了实施例1的强干扰走线1和被干扰走线42的耦合系数。从图中可以看出，共地被干扰走线41与强干扰走线1间的耦合系统在开槽后降低了15db，不共地被干扰走线42与强干扰走线1间的耦合系统在开槽后降低了30db。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于凹槽6是在强干扰走线区域分段多个开槽，参见图4所示。

图5显示了强干扰走线1和被干扰走线41，42之间的耦合系数仿真结果，“共地敷铜”显示了无凹槽6时强干扰走线1和被干扰走线41的耦合系数，“不共地敷铜”显示了无凹槽6时强干扰走线1和被干扰走线42的耦合系数，“共地开槽”显示了实施例2的强干扰走线1和被干扰走线41的耦合系数，“不共地开槽”显示了实施例2的强干扰走线1和被干扰走线42的耦合系数。从图中可以看出，共地被干扰走线41与强干扰走线1间的耦合系统在开槽后降低了20db，不共地被干扰走线42与强干扰走线1间的耦合系统在开槽后降低了20db。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有强信号线干扰抑制功能的PCB板，包含介质层(3)、布线在介质层(3)上的强干扰走线(1)、布设于强干扰走线(1)两侧的敷铜线(5)、以及作为强干扰走线(1)的参考平面的下地平面(21)，所述下地平面(21)上对应整段强干扰走线(1)处或对应强干扰走线(1)的两端处开有凹槽(6)。本发明通过在强干扰信号线两侧的敷铜和对应的下地平面的凹槽，产生一对外形对称而电流方向相反的强干扰走线与地线回路，两个回路产生的电磁场相互抵消，达到降低强干扰走线对其他临近布线的干扰的目的。

技术研发人员：陈念
受保护的技术使用者：中国航空无线电电子研究所
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.03.19