当前，随着IC器件集成度的提高、设备的逐步小型化和器件速度愈来愈高，电子产品中的EMI（电磁干扰）问题也愈加严重。从系统设备EMC /EMI设计的观点来看，在设备的PCB设计阶段处理好EMC/EMI问题，是使系统设备达到电磁兼容标准最有效、成本最低的手段。本文，我们就来了解下如何在PCB设计阶段处理好EMI问题。

　　EMI的产生及危害

　　噪音源：发射干扰的源头。

　　耦合途径：传播干扰的载体。

　　接收器：被干扰的对象。

　　EMI的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的。它包括经由导线或公共地线的传导、通过空间辐射或通过近场耦合三种基本形式。

　　EMI的危害表现为降低传输信号质量，对电路或设备造成干扰甚至破坏，使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求。

　　PCB设计阶段如何处理EMI问题？

　　在PCB设计阶段，工程师可以从以下几个方面来进行EMI控制。

　　1、器件选型

　　在进行EMI设计时，首先要考虑选用器件的速率。在保证电路性能要求的前提下，应尽量使用低速芯片，采用合适的驱动/接收电路。

　　同时，由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容，因此在高速PCB设计中，器件封装形式对信号的影响也是不可忽视的，因为它也是产生EMI辐射的重要因素。一般来讲，贴片器件的寄生参数小于插装器件，BGA 封装的寄生参数小于QFP 封装。

　　2、叠层设计

　　在成本许可的前提下，增加地线层数量，将信号层紧邻地平面层可以减少EMI辐射。对于高速PCB，电源层和地线层紧邻耦合，可降低电源阻抗，从而降低EMI。

　　3、合理布局

　　根据信号电流流向，进行合理的布局，可减小信号间的干扰。合理布局是控制EMI的关键。布局的基本原则是：

　　（1）模拟信号易受数字信号的干扰，模拟电路应与数字电路隔开；

　　（2）时钟线是主要的干扰和辐射源，要远离敏感电路，并使时钟走线最短；

　　（3）大电流、大功耗电路尽量避免布置在板中心区域，同时应考虑散热和辐射的影响；

　　（4）连接器尽量安排在板的一边，并远离高频电路；

　　（5）输入/输出电路靠近相应连接器，去耦电容靠近相应电源管脚；

　　（6）充分考虑布局对电源分割的可行性，多电源器件要跨在电源分割区域边界布放，以有效降低平面分割对EMI的影响；

　　（7）回流平面（路径）不分割。

　　4、合理布线

　　（1）阻抗控制：高速信号线会呈现传输线的特性，需要进行阻抗控制，以避免信号的反射、过冲和振铃，降低EMI辐射。

　　（2）将信号进行分类，按照不同信号（模拟信号、时钟信号、I/O信号、总线、电源等）的EMI辐射强度及敏感程度，使干扰源与敏感系统尽可能分离，减小耦合。

　　（3）严格控制时钟信号（特别是高速时钟信号）的走线长度、过孔数、跨分割区、端接、布线层、回流路径等。

　　（4）信号环路，即信号流出至信号流入形成的回路，是PCB设计中EMI控制的关键，在布线时必须加以控制。要了解每一关键信号的流向，对于关键信号要靠近回流路径布线，确保其环路面积最小。

　　5、PCB接地

　　接地设计是减少整板EMI的关键。

　　（1）确定采用单点接地、多点接地或者混合接地方式。

　　（2）数字地、模拟地、噪声地要分开，并确定一个合适的公共接地点。

　　（3）双面板设计若无地线层，则合理设计地线网格很重要，应保证地线宽度＞电源线宽度＞信号线宽度。也可采用大面积铺地的方式，但要注意在同一层上的大面积地的连贯性要好。

　　（4）对于多层板设计，应确保有地平面层，减小共地阻抗。