如何防护PCB电路板的板边产生的边缘辐射

如今，随着系统速率的提高，不仅仅是高速数字信号的时序、信号完整性问题突出，同时因系统中高速数字信号产生的电磁干扰及电源完整性造成的EMC问题也非常突出。高速数字信号产生的电磁干扰不仅会造成系统内部的严重互扰，降低系统的抗干扰能力，同时也会向外空间产生很强的电磁辐射，引起系统的电磁辐射发射严重超过EMC标准，使得产品不能通过EMC标准认证。多层PCB的板边辐射就是比较常见的电磁辐射源。当非预期的电流达到接地层和电源层的边缘时,便发生边缘辐射。

电源噪声

当非预期的电流达到接地层和电源层的边缘时,便发生边缘辐射。这些非预期的电流可能源自: 电源旁路不充分所产生的接地和电源噪声；感性过孔所产生的圆柱形辐射磁场,它在电路板各层之间辐射,最终在电路板边缘会合；承载高频信号的带状线回流电流与电路板边缘靠得太近。

电源交流噪声会在电源层及地层之间，利用这两个平面的谐振腔模式传导交流噪声，传到平面边缘就会辐射到自由空间中，这可能会导致产品EMI过不了认证。

过孔产生的噪声

PCB上互联的信号线包括PCB外层的微带线及内层处于两平面间的带状线以及信号换层起连接作用的电镀过孔（过孔细分为通孔、盲孔、埋孔），处于表层的微带线和处于两平面间的带状线通过良好的参考平面层叠结构设计可以良好的控制辐射。

而过孔在垂直方向上贯穿多个叠层，当高频信号传输线通过过孔换层时，不但传输线的阻抗发生的变化，信号回流路径的参考平面也发生了变化，当信号的频率相对较低时，通孔对信号传输的影响可以忽略不计，但是当信号频率上升到射频或者微波频段时，由于过孔的参考平面变化造成电流返回路径的变化，该过孔会产生的TEM波，会在在两平面形成的谐振腔间横向传播，最终通过PCB的边缘向外辐射到自由空间中，造成EMI指标超标。

电磁干扰源、耦合途径、敏感设备是产生电磁兼容性问题的三个主要因素。

必须要优化PCB上的关键信号走线，避免自身出现EMI问题，多于换层的过孔，我们可以在关键信号的过孔四周打上接地过孔，为关键信号的过孔提供额外的回流路径。 低成本的实现方法就是在PCB的四周以1/20波长孔间距打上一圈接地过孔，形成接地过孔护盾，防止TME波对外辐射。

而对于微波电路板，其波长进一步变小，而由于PCB生产工艺现在，孔与孔之间的间距不能做的很小，此时已1/20波长的间距在PCB四周打屏蔽过孔的方式对于微波板作用已经不太明显，这时就需要采用PCB版本金属化包边工艺，将整个板边用金属包围起来，从而使微波信号无法从PCB板边辐射出去，当然，采用板边金属化包边工艺，也将会导致PCB的生产制造成本增加许多。