您可以在 PCB 设计软件中使用的 EMI 屏蔽技术

2021-07-10

您可以在 PCB 设计软件中使用的 EMI 屏蔽技术

电磁干扰 (EMI) 是一个如此严重的问题，以至于世界各国政府都对允许电子设备产生或接收的 EMI 量进行了限制。您的电子设备需要设计为防止意外辐射并将传导噪声抑制到非常高的频率值。这不是在 PCB 布局中的每个电路上添加过滤的简单问题，而是要考虑整个系统及其结构。

EMI 屏蔽的现代技术分为两个领域：板级电磁屏蔽和外壳级电磁屏蔽。有一些电路板布局实践可以帮助确保设计通过 EMC 测试，对外壳进行一些简单的更改可以帮助防止在系统中检测到过多的 EMI。使用正确的 PCB 设计软件，设计人员可以实施两组解决方案，并确保其制造商拥有足够的文档来正确构建设计。
带有高级布局工具的 PCB 设计软件，可实现现代 EMI 屏蔽技术。

当今的现代设备要想上市，就必须经过电磁兼容性 (EMC) 测试。这些测试背后的想法很简单：测量电子设备发出的电磁辐射和由此产生的电磁干扰。如果电路板未通过这些测试，则需要返回给设计人员进行返工，从而产生更多费用和更多时间来完成新项目。但是，可以在您的 PCB 设计软件中实施一些基本设计策略，以帮助您成功通过这些测试。

如果板级解决方案出现故障，也可以在外壳中实施 EMI 屏蔽。如果您曾经需要对电路板和外壳进行返工以实施这些解决方案，那么您就会知道高效且快速地对电路板实施更改是多么重要。Altium Designer 的全套 PCB 布局功能和 MCAD 协作套件是您可以用来实施两组 EMI 屏蔽技术的理想工具。

在 PCB 布局中实施 EMI 屏蔽

有一些简单而有效的方法可以在 PCB 布局中应用 EMI 屏蔽。有一些组件和材料公司提供针对一系列频率的特殊电磁屏蔽材料。当过滤器和最佳布局实践等初始方法失败时，您可以在 PCB 布局中使用以下功能：

金属屏蔽罐可以定制制造并安装在嘈杂的电路周围，以抑制过多的电磁辐射。

弹性体电磁屏蔽材料可用于针对 PCB 布局中的特定组件和连接器，以抑制电磁辐射。

高导电性网状材料可用作刚性屏蔽罐的灵活替代品，特别是在挠性板或刚挠结合板中。

用统一的接地平面代替分离/星形接地可提供多个接地点，并有助于确保导电屏蔽材料可以轻松接地。

当传统滤波器电路出现故障时，铁氧体磁珠、棒和板可用作目标 EMI 滤波器。

这些是一些简单的方法和组件，可以从不同的供应商处获取并整合到您的 PCB 设计软件中。但是，您仍应确保在 PCB 布局中实施一些最佳实践，以确保设计能够通过 EMC 测试。

最佳 PCB 布局工具可帮助您添加 EMI 屏蔽

根据您的 PCB 布局的排列方式，由于设计中铜特征的排列，它还可以提供 EMI 屏蔽。设计的布线方式以及 PCB 叠层的构造方式将影响您的电子设备能否通过 EMC 测试。使用最好的 PCB 布局实用程序，例如 Altium Designer 中的实用程序，您可以轻松实施最佳布线和布局实践，以帮助您防止 EMI 并在设计中应用额外的 EMI 屏蔽材料。

将 PCB 布局中所有未参考的铜特性接地，并用接地层填充空白空间。确保在受控阻抗走线和任何接地灌注之间使用适当的间距。 

您的接地层将作为一种屏蔽形式，并提供一些保护，防止来自 PCB 布局内部和外部的 EMI。 

一些保形喷涂材料可用于抑制电源总线噪声产生的电磁辐射。 

Altium Designer 包括创建高质量 PCB 布局所需的一切。

外壳级 EMI 屏蔽技术

当板级 EMI 屏蔽措施无效时，要么是因为它们无法处理高频范围，要么是因为 EMI 太强，例如您在大电流开关稳压器中可能看到的情况。在这种情况下，可以使用外壳级 EMI 屏蔽技术。这些包括：

将金属罐或网状材料应用于配合表面以封闭外壳中的间隙

将柔性弹性体材料应用于线束和管件的配合表面

在塑料外壳中应用接地网或金属片以创建轻型电磁屏蔽笼

在圆形配合表面上使用高导电性垫圈 EMI 屏蔽材料

这些解决方案很简单，但如果 EMI 是一个问题，它们可以有效地防止电磁辐射逸出外壳。这些解决方案往往是高频率的宽带，而且它们往往具有成本效益，因为它们通常不需要修改 PCB 布局或需要对外壳进行微小改动。所有这些屏蔽、外壳和板级要求都需要通过标准文档传达给制造和组装团队，以确保成功制造。

用于电源设计的一整套 PCB 布局功能

在批量生产期间，您的制造商和组装商需要知道您打算如何使用这些材料以及它们需要应用到何处。为了确保设计人员可以在不产生机械干扰的情况下实施这些解决方案，机械设计团队需要访问 MCAD 软件中的 PCB，以完成对添加到外壳的 EMI 屏蔽材料的回查。此外，装配需要了解这些要求，并且应在标准图纸中清楚地传达这些要求。

Altium Designer 不仅仅为您提供最好的 PCB 布局工具。设计人员可以将他们的电路板导入流行的 MCAD 应用程序，并在电路板周围设计一个外壳，其中包括抑制电磁辐射和干扰的屏蔽措施。一旦定义了外壳要求，就可以使用 Altium Designer 中的 Draftsman 实用程序轻松将这些要求写入标准装配文档和图纸中。您将拥有用于产品开发和制造的完整工具集。

实施外壳级 EMI 屏蔽技术需要将重要的 ECAD 和 MCAD 功能集成到单个程序中的设计软件。 

除了 MCAD 应用程序之外，Altium Designer 用户还可以将他们的电路板导入 Ansys 场解算器应用程序，以评估 EMI 降低策略并精确定位 PCB 布局中的 EMI 热点。 

当您准备好生产新的电源设计时，您可以开始使用 Altium Designer 中的一组集成制造功能创建文档。 

使用 Altium Designer 中的 Draftsman 实用程序，根据 EMI 屏蔽材料要求轻松创建和自定义您的制造和装配文档。

用于实施 EMI 屏蔽的完整工具集

Altium Designer 是业界首屈一指的 PCB 布局程序，可与许多其他设计应用程序集成。由于与 SolidWorks、PCT Creo、Autodesk Inventor 和 Fusion 360 的集成，PCB 设计人员和机械团队可以协同工作，在板级和外壳级实施 EMI 屏蔽技术。从设计数据快速生成所需输出所需的一切都包含在 Altium Designer 中，为产品开发团队提供了完整的 PCB 设计和制造解决方案。

在 Altium 的规则驱动型 PCB 设计软件中保持高效

由于其规则驱动的设计引擎，Altium Designer 的电路设计、布局和文档功能可以协同工作。没有其他设计平台能提供与 Altium Designer 相同水平的生产力或像 Altium Designer 一样易于使用。当您使用 Altium Designer 时，您的设计工具将帮助您在创建 PCB 布局时发现设计错误，帮助您在高级电子设计中保持高效。

当您需要为印刷电路板的设计文档使用最佳设计功能时，请寻求 PCB 设计和制造的行业领导者 Altium Designer。 

当您准备好将设计数据投入制造时，您可以使用 Altium 365 平台。每个 Altium Designer 都可以使用 Altium 365 通过托管云平台与其制造商协作。 

MCAD 用户可以通过带有 MCAD CoDesigner 扩展的 Altium 365 平台访问 Altium Designer PCB 布局和 3D 模型。 

Altium Designer 包含您实施 EMI 屏蔽策略所需的一切。

通过电磁屏蔽降低 EMI 是一个复杂的话题，但减少 PCB 布局中的电磁辐射和干扰对于产品上市至关重要。当您使用与其他行业标准设计应用程序集成的最佳 PCB 布局软件时，您可以实施此处讨论的 EMI 屏蔽技术并完全控制您的设计。Altium Designer 的全套 PCB 设计工具使 Altium Designer 成为您 EMI 抑制策略的基石。