选择简单的EMI滤波器和屏蔽设计来去除噪声

EMI、EMS和EMC测试是设备认证的重要组成部分，特别是如果您希望确保符合FCC/IC/CE。被测设备的电磁干扰发射应被抑制，并且对外部电磁干扰应具有最低要求的抗干扰能力。你最不需要的就是当设备靠近你的手机时不能正常工作。

在每个关键电路或元件上放置一个电磁干扰滤波器是提供电磁干扰免疫的一种策略。然而，这并不是故事的全部，因为您还需要从这些电路块抑制EMI发射。也就是说，EMI滤波器仍然是新产品EMC遵从策略的重要组成部分。下面介绍如何在您的下一个PCB中加入EMC滤波器和其他EMI抑制策略。

无源元件如EMI滤波器电路

通过EMC认证，确保设备正常工作需要以下步骤减少PCB中的电磁干扰．最常见的EMI滤波器类型是一个无源组件，它将提供较高的阻抗对抗特定频率的噪声。从电磁干扰中接收到的噪声通常是感应的，它将一个反电动势传递到电路中，而更高的频率将传递一个更强的电动势。使用对噪声信号阻抗较高的无源电路将减少噪声信号对电路性能的影响。

由于高频噪声比低频噪声诱导更强的反电动势，典型的策略是在具有高截止频率的关键电路中对输入使用低通滤波。对于模拟信号，一种策略是使用以信号频率为中心的带通滤波器。在关键电路上从无源放置低通滤波器有三种主要方法;它们被称为C, LC, CL, Pi和T滤波器。C滤波器只是一个旁路电容，它被分流到地面。

这些过滤器如下图和表所示。下面所示的电路旨在提供多种功能。特别是，它们旨在防止在滤除其他频率的噪声时，滤除所需信号带宽附近的噪声。类似地，如果需要，它们旨在确保沿互连线进行阻抗匹配。这就是为什么LC电路是天线阻抗匹配的典型网络;它们可以在窄带宽内提供阻抗匹配，同时提供电磁干扰的强过滤。

常见EMI滤波器设计

这里需要注意的一点是，这些滤波电路的使用将受到源阻抗和负载阻抗的影响。一定要使用一些基本的频率扫描模拟检查电磁干扰过滤器的过滤功能。

这种使用被动作为过滤元件应该说明的优点微分对．除了差分串扰，电磁干扰通常表现为共模噪声，而差分接收机几乎不受共模噪声影响，只要对中的每个迹线长度匹配。PCB设计软件中的布线工具应该包括长度调优工具，以确保差分对长度匹配并且总线上的信号组不会有过度的倾斜。

屏蔽和隔离结构

与其在每个关键电路和组件上都安装EMI滤波器，更好的选择是设计电路板具有更好的抗噪性。有两种主要方法可以做到这一点:在关键电路块上放置屏蔽罐，在电路板上设计导电隔离结构。

屏蔽罐

提供电磁干扰免疫的一种快速而肮脏的方法是屏蔽。这涉及在关键电路块或元件上放置屏蔽罐，然后将其连接到地面。这种屏蔽就像法拉第笼一样有效地防止了杂散电磁场冲击组件。这也可以防止噪声在板上组件之间传播。

虽然屏蔽是有效的，但它并不总是实用或具有成本效益。屏蔽通常需要定制设计和制造，这增加了成本。然而，许多用于高速/高频设计的连接器已经屏蔽了EMI，您不需要采取额外的措施来防止这些组件的屏蔽。一些组件制造商也提供屏蔽罐，以使用他们的组件。如果您知道您的电路板将部署在电噪声环境中，使用屏蔽是确保抗电磁干扰的好方法，可以帮助您通过EMC认证。

PCB的电磁干扰滤波器

隔离结构

由于屏蔽并不总是抗电磁干扰的最佳选择，更好的选择是实施适当的隔离技术。这些技术将有助于防止关键电路块之间的干扰和来自外部电磁干扰。也许最常见和最简单的隔离结构是通过栅栏;这些通孔通常沿着天线馈线或其他包含高频模拟信号的传输线放置。通孔之间的间距决定了在这些结构中可以隔离的频率。

射频pcb中另一种常见的隔离结构是在表面层的不同电路块周围放置铜栅。这些网格的墙壁包含一个接地的通孔栅栏。另外,接地贯穿表层的间质通孔可以提供强大的射频屏蔽。这相当于用于在表面层上隔离打印微带天线的策略;天线放置在板的一侧，并沿天线的边缘放置通孔栅栏以提供隔离。

其中一些通孔通孔用于在这些组件之间提供屏蔽。

这些通孔和连接它们的铜提供了一个静态图像电荷，反对来自组件的入射电磁干扰。它们从关键电路块和板边缘内提供宽带噪声抑制，但由于这些结构的复杂几何结构，它们有一个限制截止频率，在某些谐波下提供较弱的EMI抑制，就像任何其他谐振结构一样。更复杂的隔离结构仍然是一个开放研究的课题。当在重要部件上与EMI滤波器一起使用时，屏蔽和隔离结构为全面的EMI抑制策略提供了主要步骤。

宽带EMI滤波器设计是一门艺术，因为它是一门科学，你可以实现微妙的电路和板设计选择与正确的PCB布局和设计软件．快板PCB设计者和节奏的全部设计工具套件可以帮助您分析和模拟您的电路板在噪声存在时的行为，并布局您的新产品具有噪声免疫。您还可以使用一组工具来生成3D模型，用于MCAD设计、运行电气模拟和准备制造数据。

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