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5G設(shè)備PCBEMC設(shè)計：4大技巧破譯干擾，保信號
5G設(shè)備的信號頻率越來越高，從Sub-6GHz到毫米波，PCB上的元件也越來越密集，這就容易出現(xiàn)電磁兼容問題：要么設(shè)備自身的電磁輻射干擾周邊設(shè)備，要么被其他設(shè)備干擾導致5G信號丟包、延遲。做好EMC設(shè)計，重要是既抑制干擾，又保住信號保真度，這需要從布局、接地、屏蔽、濾波四個維度下功夫。
5GPCB上有兩類關(guān)鍵區(qū)域：一類是干擾源，一類是敏感區(qū)，把它們分開布局，是EMC設(shè)計的第一步。具體要注意兩點：一是 物理間距，干擾源和敏感區(qū)至少留5mm以上的距離，比如把12V電源模塊放在PCB邊緣，5G射頻芯片放在對角，避免電源的電磁輻射直接影響射頻信號；二是功能分區(qū)，把PCB明確分成數(shù)字區(qū)、射頻區(qū)、電源區(qū)，每個區(qū)域用隔離帶隔開。
接地是抑制EMC干擾的關(guān)鍵，5GPCB的接地不能一刀切，要按區(qū)域選對方式：射頻區(qū)適合多點接地，因為5G射頻信號頻率高，多點接地能減少接地阻抗，避免信號反射。具體做法是，在射頻芯片周圍每隔5mm打一個接地過孔，把射頻區(qū)的接地銅箔和PCB內(nèi)層的接地層連起來，形成接地網(wǎng)格；數(shù)字區(qū)適合單點接地，數(shù)字芯片的信號頻率相對低，單點接地能避免不同數(shù)字元件的接地電流互相干擾；比如把CPU、內(nèi)存的接地都匯總到一個公共接地點，再連到接地層；電源區(qū)則要單獨接地，電源模塊的電流大，單獨接地能防止電源的干擾電流竄到其他區(qū)域，比如給12V電源模塊做一個單獨的接地回路，再通過一個濾波器連到主接地層。有工程師做過測試：同樣一塊5GPCB，優(yōu)化接地方式后，電磁輻射強度比原來降低25%，完全符合國家EMC標準。
對5GPCB上特別敏感的元件，光靠布局和接地還不夠，得加屏蔽罩，就像給元件穿防干擾外套。屏蔽罩的選擇有講究：材質(zhì)優(yōu)先選銅合金，它的電磁屏蔽效果比馬口鐵好 30%，不過成本稍高；如果預(yù)算有限，也可以用鍍錫鐵皮，但要注意屏蔽罩的厚度至少0.2mm，太薄會影響屏蔽效果；屏蔽罩的安裝也有技巧，要讓屏蔽罩的底部和PCB的接地銅箔緊密接觸，蕞好在屏蔽罩底部涂一層導電膠，避免出現(xiàn)縫隙，縫隙會讓干擾信號漏進去，比如0.1mm的縫隙，就能讓屏蔽效果下降50%。
5GPCB的電源端口和信號端口，容易引入外部干擾，加濾波器能有效解決這個問題：電源端口要加EMI濾波器，比如在 12V電源輸入處，串聯(lián)一個共模電感，并聯(lián)兩個陶瓷電容，這樣能濾掉電源線上的共模干擾；信號端口要加信號濾波器，比如在天線和射頻芯片之間串一個高頻濾波器，濾掉頻率在28GHz以外的干擾信號，保證 5G 信號的純度。
現(xiàn)在5G開始向毫米波方向發(fā)展，毫米波的頻率更高，對PCBEMC設(shè)計的要求也更嚴，比如毫米波信號更容易擾，屏蔽罩的縫隙不能超過0.05mm，接地過孔的密度要更高。不少PCB廠商已經(jīng)開始應(yīng)對：有的用一體化屏蔽罩，有的開發(fā) 低介損基材，減少信號傳輸中的干擾。
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