ПХБ -ийн каскад EMC цувралын мэдлэгийн тойм

ПХБ-ийн Давхарлах нь бүтээгдэхүүний EMC гүйцэтгэлийг тодорхойлох чухал хүчин зүйл юм. Давхаргын сайн давхарга нь ПХБ -ийн гогцооноос (дифференциал горим ялгаруулалт), түүнчлэн самбартай холбогдсон кабелийн цацраг туяаг бууруулахад маш үр дүнтэй байдаг.

ipcb

Нөгөө талаас, муу каскад нь хоёр механизмын цацрагийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Хавтангийн овоолго хийхдээ дөрвөн хүчин зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

1. Давхаргын тоо;

2. Ашигласан давхаргын тоо ба төрөл (цахилгаан ба/эсвэл газар);

3. Давхаргын дараалал эсвэл дараалал;

4. Давхаргын хоорондох интервал.

Ихэвчлэн зөвхөн давхаргын тоог харгалзан үздэг. Ихэнх тохиолдолд бусад гурван хүчин зүйл нь адил ач холбогдолтой бөгөөд дөрөв дэх нь заримдаа ПХБ -ийн дизайнер хүртэл мэддэггүй. Давхаргын тоог тодорхойлохдоо дараахь зүйлийг анхаарч үзээрэй.

1. Утасны дохионы тоо хэмжээ, зардал;

2. Давтамж;

3. Бүтээгдэхүүн нь А эсвэл В ангиллын хөөргөх шаардлагыг хангасан байх ёстой юу?

4. ПХБ нь хамгаалалттай эсвэл хамгаалалтгүй орон сууцанд байгаа;

5. Зураг төслийн багийн EMC инженерийн мэдлэг.

Ихэвчлэн зөвхөн эхний нэр томъёог авч үздэг. Үнэн хэрэгтээ бүх зүйл амин чухал байсан тул тэдгээрийг адил тэгш авч үзэх ёстой. Энэхүү хамгийн сүүлийн зүйл нь маш чухал бөгөөд хэрэв хамгийн оновчтой дизайныг хамгийн бага цаг хугацаа, зардлаар хийх боломжтой бол үүнийг мартаж болохгүй.

Газар ба/эсвэл цахилгаан хавтгай ашиглан хийсэн олон давхар хавтан нь хоёр давхар хавтантай харьцуулахад цацрагийн ялгаралтыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Дөрвөн давхар хавтан нь хоёр давхар хавтантай харьцуулахад 15dB-ээс бага цацраг туяа ялгаруулдаг бөгөөд бусад бүх хүчин зүйлүүд ижил байдаг. Дараах шалтгааны улмаас хавтгай гадаргуутай хавтан нь хавтгай гадаргуугүй самбараас хамаагүй дээр юм.

1. Тэд дохиог бичил зурвас (эсвэл тууз шугам) болгон чиглүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр бүтэц нь хоёр давхар хавтан дээр ашигласан санамсаргүй утаснаас хамаагүй бага цацраг туяа бүхий эсэргүүцэлтэй дамжуулах шугам юм;

2. Газрын хавтгай нь газрын эсэргүүцлийг (улмаар газрын дуу чимээг) мэдэгдэхүйц бууруулдаг.

Хэдийгээр 20-25 МГц-ийн хамгаалалтгүй хайрцагт хоёр хавтанг амжилттай ашиглаж байгаа боловч эдгээр тохиолдлууд нь дүрмээс илүү онцгой тохиолдол юм. Ойролцоогоор 10-15 МГц-ээс дээш олон давхаргат хавтанг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Олон давхаргат самбар ашиглахдаа таван зорилгыг биелүүлэхийг хичээх хэрэгтэй. Тэдгээр нь:

1. Дохионы давхарга нь онгоцны хажууд үргэлж байх ёстой;

2. Дохионы давхаргыг зэргэлдээх хавтгайд нь нягт холбох (ойрхон) байх ёстой;

3, цахилгаан болон газрын хавтгайг хооронд нь нягт уялдуулах ёстой;

4, өндөр хурдны дохиог хоёр онгоцны хооронд байрлуулах ёстой, онгоц нь хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэж, өндөр хурдтай хэвлэсэн шугамын цацрагийг дарах боломжтой;

5. Олон газардуулгын онгоц нь хавтангийн газардуулгын (жишиг хавтгай) эсэргүүцлийг бууруулж, нийтлэг горимын цацрагийг багасгах тул олон давуу талтай.

Ерөнхийдөө бидэнд дохио/онгоцны ойролцоо холболт (Зорилго 2) ба хүч/газрын хавтгайн ойролцоо холбоо (зорилго 3) хоёрын хооронд сонголт тулгарч байна. ПХБ -ийн барилгын уламжлалт техникээр зэргэлдээх цахилгаан хангамж ба газрын хавтгай хоорондын хавтгай хавтангийн багтаамж нь 500 МГц -ээс доош хангалттай салгахад хангалтгүй юм.

Тиймээс салгах асуудлыг өөр аргаар шийдвэрлэх ёстой бөгөөд ерөнхийдөө дохио болон одоогийн буцах хавтгайн хоорондох хатуу холболтыг сонгох ёстой. Дохионы давхарга ба одоогийн буцах онгоцны хоорондох нягт холболтын давуу тал нь онгоцны багтаамж бага зэрэг алдагдсанаас үүдэлтэй сул талуудаас давж гарах болно.

Найман давхарга нь эдгээр таван зорилгыг биелүүлэх хамгийн бага давхаргын тоо юм. Эдгээр зорилгын заримыг дөрвөн ба зургаан давхар самбар дээр буулгах шаардлагатай болно. Ийм нөхцөлд гар доорх загварт ямар зорилго хамгийн чухал болохыг тодорхойлох ёстой.

Дээрх догол мөрийг хэрэв та чадвал дөрөв, зургаан шатлалтай самбар дээр EMC-ийн сайн дизайн хийж чадахгүй гэсэн үг гэж ойлгож болохгүй. Энэ нь бүх зорилгод нэг дор хүрэх боломжгүй бөгөөд ямар нэгэн буулт хийх шаардлагатай байгааг л харуулж байна.

EMC -ийн бүх зорилгод найман давхаргаар хүрэх боломжтой тул дохионы чиглүүлэлтийн нэмэлт давхаргыг байрлуулахаас бусад тохиолдолд найман давхаргыг ашиглах шалтгаан байхгүй болно.

Механик үүднээс авч үзвэл өөр нэг тохиромжтой зорилго бол ПХБ-ийн хавтангийн хөндлөн огтлолыг тэгш хэмтэй (эсвэл тэнцвэртэй) болгож, эвдрэхээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм.

Жишээлбэл, найман давхаргатай самбар дээр хэрэв хоёр дахь давхарга нь хавтгай бол долоо дахь давхарга нь бас хавтгай байх ёстой.

Тиймээс энд танилцуулсан бүх тохиргоонд тэгш хэмтэй эсвэл тэнцвэртэй бүтэц ашигладаг. Хэрэв тэгш бус эсвэл тэнцвэргүй бүтэцтэй байхыг зөвшөөрвөл бусад каскад тохиргоог бүтээх боломжтой.

Дөрвөн давхар хавтан

Дөрвөн давхаргат хавтангийн хамгийн түгээмэл бүтцийг Зураг 1-д үзүүлэв (цахилгаан хавтгай ба газрын хавтгайг сольж болно). Энэ нь дотоод хүчний хавтгай ба газрын хавтгайтай тэгшхэн зайтай дөрвөн давхаргаас бүрдэнэ. Эдгээр хоёр гадаад утас нь ихэвчлэн ортогональ утаснуудын чиглэлтэй байдаг.

Хэдийгээр энэ хийц нь давхар хавтантай харьцуулахад хамаагүй дээр боловч зарим хүсээгүй онцлог шинж чанартай байдаг.

1 -р хэсгийн зорилтуудын жагсаалтын хувьд энэ стек нь зөвхөн зорилтод нийцсэн болно (1). Хэрэв давхаргууд нь ижил зайтай байвал дохионы давхарга ба одоогийн буцах хавтгайн хооронд том зай байна. Цахилгаан онгоц ба газрын хавтгай хоёрын хооронд том ялгаа бий.

Дөрвөн давхар хавтангийн хувьд бид хоёулаа хоёуланг нь хоёуланг нь засч залруулах боломжгүй тул бидэнд аль нь хамгийн чухал болохыг шийдэх ёстой.

Өмнө дурьдсанчлан, зэргэлдээх цахилгаан хангамж ба газрын хавтгай хоорондын давхаргын багтаамж нь ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн уламжлалт техникийг ашиглан хангалттай салгахад хангалтгүй юм.

Салгах ажлыг өөр аргаар хийх ёстой бөгөөд бид дохио болон одоогийн буцах хавтгайн хоорондох хатуу холболтыг сонгох ёстой. Дохионы давхарга ба одоогийн буцах онгоцны хоорондох нягт холболтын давуу тал нь давхаргын багтаамж бага зэрэг алдагдахаас илүү давуу талтай болно.

Тиймээс дөрвөн давхаргат хавтангийн EMC гүйцэтгэлийг сайжруулах хамгийн хялбар арга бол дохионы давхаргыг аль болох хавтгайд ойртуулах явдал юм. 10 миль), мөн тэжээлийн эх үүсвэр ба газрын хавтгай хооронд том диэлектрик цөм ашигладаг (> 40 миль), 2 -р зурагт үзүүлсэн шиг.

Энэ нь гурван давуу болон сул талуудтай. Дохионы хүрдний талбай бага тул дифференциал горимын цацраг бага үүсгэдэг. Утас болон хавтгай давхаргын хооронд 5 милийн зайтай байх тохиолдолд ижил зайтай овоолсон бүтэцтэй харьцуулахад давталтын цацрагийг 10 дБ ба түүнээс дээш хэмжээгээр бууруулах боломжтой.

Хоёрдугаарт, дохионы утсыг газарт холбосон нь хавтгай эсэргүүцлийг (индуктив) бууруулж, улмаар самбартай холбогдсон кабелийн ердийн горимын цацрагийг бууруулдаг.

Гуравдугаарт, онгоцыг утастай нягт холбох нь утас хоорондын хөндлөн огтлолыг багасгах болно. Кабелийн тогтмол зайны хувьд хөндлөн дамжуулалт нь кабелийн өндрийн квадраттай пропорциональ байна. Энэ бол дөрвөн давхар ПХБ-ээс цацраг туяа бууруулах хамгийн хялбар, хямд, үл тоомсорлож буй аргуудын нэг юм.

Энэхүү каскадын бүтцээр бид (1) ба (2) зорилтуудыг хоёуланг нь хангаж байна.

Дөрвөн давхарласан давхарласан бүтцийн хувьд өөр ямар боломжууд байдаг вэ? Зураг 2А -д үзүүлсэн каскадыг үйлдвэрлэхийн тулд бид жаахан уламжлалт бус бүтэц ашиглаж болно, тухайлбал 3 -р зураг дээрх дохионы давхарга ба хавтгай давхаргыг сольж болно.

Энэхүү давхаргын гол давуу тал нь гаднах хавтгай нь дотоод давхарга дээр дохио дамжуулах хамгаалалтыг хангадаг явдал юм. Сул тал нь ПХБ-ийн өндөр нягтралтай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусламжтайгаар газрын хавтгайг их хэмжээгээр огтолж болно. Энэ нь онгоцыг эргүүлэх, цахилгаан хавтгайг элементийн хажуу талд байрлуулах, газрын хавтгайг самбарын нөгөө талд байрлуулах замаар тодорхой хэмжээгээр хөнгөвчлөх боломжтой юм.

Хоёрдугаарт, зарим хүмүүс ил цахилгаан онгоцтой байх дургүй, гуравдугаарт, булсан дохионы давхаргууд нь самбарыг дахин боловсруулахад хүндрэл учруулдаг. Каскад нь (1), (2) зорилтыг хангаж, зорилгыг (4) хэсэгчлэн хангадаг.

Эдгээр гурван асуудлын хоёрыг Зураг 3В -д үзүүлсэн шиг каскадын тусламжтайгаар бууруулах боломжтой бөгөөд хоёр гаднах онгоц нь газрын хавтгай бөгөөд цахилгаан хангамж нь дохионы хавтгай дээр утас хэлбэрээр дамждаг.Цахилгаан хангамжийг дохионы давхарга дахь өргөн ул мөр ашиглан растераар дамжуулах ёстой.

Энэхүү каскадын хоёр нэмэлт давуу тал нь:

(1) Газрын хоёр онгоц нь газрын эсэргүүцлийг хамаагүй бага байлгадаг бөгөөд ингэснээр ердийн горимтой кабелийн цацрагийг бууруулдаг;

(2) Газрын хоёр онгоцыг хавтангийн захад оёж, бүх дохионы ул мөрийг Фарадей торонд битүүмжлэх боломжтой.

EMC-ийн үүднээс авч үзвэл энэ давхарга нь сайн хийгдсэн бол дөрвөн давхар ПХБ-ийн хамгийн сайн давхарга байж магадгүй юм. Одоо бид (1), (2), (4), (5) зорилтуудыг зөвхөн нэг дөрвөн давхар хавтангаар биелүүлсэн.

Зураг 4 -т ердийн биш, харин сайн гүйцэтгэж чадах дөрөв дэх боломжийг харуулав. Энэ нь Зураг 2 -тэй төстэй боловч цахилгаан хавтгайн оронд газрын хавтгайг ашигладаг бөгөөд цахилгаан хангамж нь утас дамжуулах дохионы давхаргад ул мөр болдог.

Энэхүү каскад нь дээр дурдсан дахин боловсруулалтын асуудлыг даван туулж, хоёр газрын онгоцны улмаас газрын эсэргүүцэл багатай байдлыг хангаж өгдөг. Гэсэн хэдий ч эдгээр онгоцууд ямар ч хамгаалалт өгөхгүй. Энэхүү тохиргоо нь (1), (2), (5) зорилтуудыг хангадаг боловч (3) эсвэл (4) зорилтуудыг хангадаггүй.

Тиймээс, таны харж байгаагаар дөрвөн давхаргын давхаргын хувьд таны бодож байснаас илүү олон сонголтууд байгаа бөгөөд дөрвөн зорилтот PCBS ашиглан бидний таван зорилгын дөрөвийг хангах боломжтой юм. EMC -ийн үүднээс авч үзвэл, Зураг 2, 3b, 4 -ийн давхарга нь бүгд сайн ажилладаг.

6 давхар хавтан

Ихэнх зургаан давхар хавтан нь дөрвөн дохионы утас, хоёр хавтгай давхаргаас бүрддэг бөгөөд зургаан давхар хавтан нь EMC-ийн үүднээс авч үзвэл дөрвөн давхар хавтангаас илүү сайн байдаг.

Зураг 5-д зургаан давхар хавтан дээр ашиглах боломжгүй каскад бүтэц харуулав.

Эдгээр онгоц нь дохионы давхаргын хамгаалалтыг хангадаггүй бөгөөд дохионы давхаргын хоёр нь (1 ба 6) хавтгайтай зэргэлдээ оршихгүй. Энэхүү зохицуулалт нь зөвхөн бүх өндөр давтамжийн дохиог 2 ба 5 -р давхрагад чиглүүлж, зөвхөн маш бага давтамжийн дохиог дамжуулдаг эсвэл 1, 6 -р давхарт огт дохионы утас (зөвхөн гагнуурын дэвсгэр) оруулдаггүй тохиолдолд л ажилладаг.

Хэрэв ашиглавал 1, 6 -р давхарт ашиглагдаагүй байгаа бүх хэсгийг хатуу хучилттай болгож, аль болох олон байршилд үндсэн давхарт viAS бэхлэх ёстой.

Энэхүү тохиргоо нь бидний анхны зорилгын зөвхөн нэгийг хангадаг (Зорилго 3).

Зургаан давхаргыг ашиглах боломжтой бол 3-р зурагт үзүүлсэн шиг өндөр хурдны дохиог хоёр булшласан давхаргаар хангах зарчмыг (Зураг 6-т үзүүлсэн шиг) хялбархан хэрэгжүүлдэг. Энэхүү тохиргоо нь бага хурдтай дохио өгөх хоёр гадаргуугийн давхаргыг өгдөг.

Энэ бол хамгийн түгээмэл зургаан давхар бүтэц бөгөөд хэрэв сайн хийвэл цахилгаан соронзон ялгаралтыг хянах маш үр дүнтэй байж магадгүй юм. Энэ тохиргоо нь 1,2,4 -р зорилгыг хангаж байгаа боловч 3,5 -р зорилгыг хангаагүй болно. Үүний гол сул тал бол цахилгаан болон газрын хавтгайг салгах явдал юм.

Ийм салангид байдлаас шалтгаалан цахилгаан хавтгай ба газрын хавтгай хооронд хавтгай хоорондын багтаамж тийм ч их байдаггүй тул энэ байдлыг даван туулахын тулд салгах ажлыг сайтар хийх хэрэгтэй. Салгах талаар нэмэлт мэдээлэл авахыг хүсвэл манай салгах техникийн зөвлөмжийг үзнэ үү.

Бараг адилхан, сайн ааштай зургаан давхарласан давхарласан бүтцийг Зураг 7-д үзүүлэв.

H1 нь 1 дохионы хэвтээ чиглүүлэлтийн давхаргыг илэрхийлдэг, V1 нь 1 дохионы босоо чиглүүлэлтийн давхаргыг илэрхийлдэг, H2 ба V2 нь 2 дохионы хувьд ижил утгыг илэрхийлдэг бөгөөд энэ бүтцийн давуу тал нь ортогональ чиглүүлэлтийн дохио нь үргэлж нэг хавтгайг хэлдэг.

Энэ нь яагаад чухал болохыг ойлгохын тулд 6-р хэсгийн дохио дамжуулах онгоцны хэсгийг үзнэ үү. Сул тал нь 1 -р болон 6 -р түвшний дохиог хамгаалдаггүй.

Тиймээс дохионы давхарга нь зэргэлдээх хавтгайд маш ойрхон байх ёстой бөгөөд хавтангийн шаардлагатай зузааныг бүрдүүлэхийн тулд илүү зузаан дунд судалтай давхаргыг ашиглах ёстой. Ердийн 0.060 инчийн зузаантай хавтангийн зай нь 0.005 “/ 0.005″/ 0.040 “/ 0.005″/ 0.005 “/ 0.005” байх магадлалтай. Энэхүү бүтэц нь Зорилго 1, 2 -т нийцдэг боловч 3, 4, 5 -р зорилтод нийцдэггүй.

Маш сайн гүйцэтгэлтэй өөр зургаан давхар хавтанг 8-р зурагт үзүүлэв. Энэ нь бүх таван зорилгыг биелүүлэхийн тулд хоёр дохионы булагдсан давхарга, зэргэлдээх цахилгаан болон газрын онгоцоор хангадаг. Гэсэн хэдий ч хамгийн том дутагдал нь зөвхөн хоёр утастай байдаг тул тийм ч их ашиглагддаггүй.

Зургаан давхаргын хавтан нь сайн цахилгаан соронзон нийцтэй байдлыг олж авахад дөрвөн давхаргатай хавтанг бодвол илүү хялбар байдаг. Түүнчлэн бид хоёроор хязгаарлагдахын оронд дохио чиглүүлэх дөрвөн давхаргын давуу талтай.

Дөрвөн давхар хэлхээний самбартай адил зургаан давхар ПХБ нь бидний таван зорилгын дөрөвийг биелүүлсэн. Хэрэв бид дохионы чиглүүлэлтийн хоёр давхаргаар хязгаарлагдвал бүх таван зорилгыг биелүүлэх боломжтой. Зураг 6, Зураг 7, Зураг 8 дахь бүтэц нь EMC -ийн үүднээс сайн ажилладаг.