8.5改进 #4：用匹配的传输线
        设备数据表规定了匹配的传输线——通常用于高速时钟或串行数据——设计师一般都记得控制它们的走线布局和匹配阻抗。但是他们一般不会将其他所有的走线都视为匹配传输线，除非他们在研究数字信号上升/ 下冲，振荡或其他冗余噪声，而这些噪声在项目后期会引起错误或不稳定的软件操作——这个阶段的延迟和设计变化也是最贵的。

这些上升/ 下冲或者振荡意味着会产生强烈的发射（和发射频点处的低抗扰度），如[2] 中所示。抑制它们可以取得良好的EMC，要么通过在它们驱动处进行滤波，要么用匹配的传输线来减少“意外天线”效应并防止谐振，由此可以产生很低的上升/ 下冲和无振荡。这也可以减少串扰并使（无缺陷！）软件可靠的工作。

关于什么时候将PCB 导线或者电缆作为一个匹配传输线，在EMC 教材中有叙述。但是数字设备（脉冲）上升和下降时间都很短（74 级胶合逻辑小于0.5 毫微秒，而对微处理器和内存则小于0.2 毫微秒），因此几乎所有走线和电缆要么需要用滤波来减少它们的频率分量，要么将其按匹配阻抗的传输线处理。

设计匹配传输线更多详情请见[7] 中的4.7 和7.6，[12] 中的6。

       8.6改进实例

     
    图18 改进后的PCB组装实例

图18 代表了上文中8.2 到8.5 提及的PCB 改进实例。值得注意的是，在主安全隔离变压器下，仍然有一个平面分割——这是不可避免的。

无论是增加提供射频参照和电源层的板层，以及增加额外控制传输线阻抗的层数，还是增加去耦电容和滤波器，总的生产成本（不是物料清单）仍然较低也是相当正常的。这是因为移除了板间的连接器和电缆——而连接器和电缆往往会造成组装错误及返工；性能不可靠及退货。

      图19 改进后PCB组装的近场图（用近场探头模仿或测量）

图19 是改进后的PCB 组装20mm 以上的近场图，我们可以看到只在元件周围存在一些小的红色区域。这些完全是想要的能量和信号产生的DM 场，在没有消除能量或信号本身的情况下我们并不能消除它们。

记住，所有的波动电流（无论是能量，信号或是噪声）实际上都是以波的形式传播的电磁能量，所以我们最好是提供一个可以允许这些电流自然地流进低阻抗（高导纳）回路的结构，以此来创造小的局部场分布，这对SI、PI 和EMC 很有好处。当我们完成了这些，如图19 所示，我们可以发现CM 噪声电流产生的场分布很小。

8.7采用屏蔽电缆
当采用滤波器和无屏蔽的电缆（[7] 中4.4，[12] 中2 及[10] 中13.1.8） 不能充分抑制电缆周围的DM 或CM 场时，就需要对一些（或全部）电缆和/ 或PCB 组装的一部分（或全部）进行屏蔽。

9.总结

所有的电气和电子行为都是电磁波形式传播电磁能量，而安全地的连接对它们没有影响，所以这种连接对于SI、PI 和EMC 是不重要也是没有必要的。

       我们可以简单地设计电路和PCB，为想要的DM 和杂散CM 电流创造小的，低阻抗的电流回路，电磁波自然而然地喜欢沿这些路径流动。所以，通过物理定律的作用，我们自动地就实现了非常紧密的场型，并且这种场型最利于内外部EMC 和最终的盈利。

       因为这些工艺通过控制场型来减少了多余的“噪声”耦合，也正是这个工艺利用了互易定理来提高了抗扰度，比如减小多余“噪声”耦合。

良好的SI、PI 和EMC 设计原则非常清晰，易懂，并且在实际中很容易以较低的成本进行修改。产品实际上是在竭尽全力帮我们通过EMC 测试和满足EMC 要求规范——我们要做的就是在它们设计的开始给予小小的帮助。

       参考文献
       [1]. Armstrong, K.“ Key knowledge for the efficient design of electronic products and their EMC – that we
were never taught at university”, Keith Armstrong,ANSYS Seminar“ Next Generation Signal Integrity and
EMI Simulation”, 23rd March 2011, Oxford, UK. www.ansys.com/staticassets/ANSYS%20UK/staticassets/Keith_
Armstrong_Presentation_ANSYS_March_23%202011.pdf
      [2]. Armstrong, K. “EMC and Signal Integrity,”Compliance Engineering, March/April 1999.
      [3] “The Consume r El e c t roni c s Boom-How Semiconductor and Consumer Electronics Companies
Can Improve Cost, Time-to-Market, and Product Quality,”KPMG LLP’s Information, Communication and
Entertainment (ICE) Practice, 2008.
      [4] Armstrong, K.“ BOM cost, and profitability,” The EMC Journal, May 2009, pp 32-34.
      [5] Armstrong, K.“ Maxwell’s Equations, Quantum Electrodynamics, and good installation practices for SI, PI
and EMC,” The EMC Journal, Issue 91, November 2010.
      [6] Armstrong, K. “The Physical Basis of EMC,” Armstrong/Nutwood UK, October 2010, ISBN: 978-0-
9555118-3-7.
      [7] Armstrong, K. “EMC Design Techniques for Electronic Engineers,” Nutwood UK November 2010,
ISBN: 978-0-9555118-4-4.
      [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_state
      [9] Feynman, R.P.“ QED The Strange Theory of Light and Matter,” Penguin Books, 1990, ISBN: 0-14-012505-1.
      [10] Williams, T.“ EMC for Product Designers, 4th Edition,” Elsevier 2007, ISBN-10: 0-750-68170-5, ISBN-
13: 978-0-75-068170-4.
      [11] Klinger, M. “Modeling and Simulation of Powertrains for Electric and Hybrid Vehicles,” Workshop
FR-AM-4-1, IEEE 2009 International Symposium on EMC, Austin, TX, Aug 17-21, 2009.
      [12] Armstrong, K.“ EMC for Printed Circuit Boards– Basic and Advanced Design and Layout Techniques,”
Nutwood UK December 2010, ISBN 978-0-9555118-5-1.
      [13] Archambeault, B. “The ‘Ground’ Myth”,18 November 2008, http://ewh.ieee.org/r6/phoenix/
phoenixemc/PCB-Design.pdf