简单的EMI滤波器和屏蔽设计选择，以消除噪声

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要求。被测设备的EMI发射应被抑制，并且对外部EMI应具有最低要求的抗扰水平。你最不需要的就是当设备靠近你的手机时不能正常工作。

在每个关键电路或组件上放置EMI滤波器是提供EMI抗扰性的一种策略。然而，这并不是全部，因为您还需要抑制来自这些电路块的EMI发射。话虽如此，EMI滤波器仍然是新产品EMC合规策略的重要组成部分。以下是如何将EMC滤波器和其他EMI抑制策略合并到下一个PCB中。

无源元件如EMI滤波器电路

通过EMC认证，确保设备正常工作，需要采取以下步骤降低PCB中的EMI．最常见的EMI滤波器类型是无源组件，它将在特定频率提供更高的抗噪声阻抗。从EMI接收到的噪声通常是感应的，它将反电动势传递到电路中，更高的频率将传递更强的电动势。使用具有较高阻抗的无源噪声信号将减少其对电路性能的影响。

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。在关键电路上放置被动低通滤波器有三种主要方法;这些被称为C, LC, CL, Pi和T滤波器。C滤波器只是一个分流到地的旁路电容器。

这些过滤器如下图和表格所示。下面所示的电路旨在提供多种功能。特别是，它们旨在防止在滤波其他频率的噪声时对所需信号带宽进行滤波。类似地，它们的目的是确保阻抗匹配沿互连，如果需要。这就是为什么LC电路是天线阻抗匹配的典型网络之一;它们可以在窄带宽内提供阻抗匹配，同时提供强的EMI过滤。

常用EMI滤波器设计

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

这种使用被动作为过滤元素应该说明的优势微分对．除了差分串扰外，EMI通常表现为共模噪声，而差分接收机几乎不受共模噪声的影响，只要信号对中的每个迹线长度匹配。PCB设计软件中的路由工具应该包括长度调整工具，以确保差分对是正确的长度匹配总线上的信号组没有过度的倾斜。

屏蔽和隔离结构

与其在每个关键电路和组件上都放置EMI滤波器，更好的选择是将电路板设计成具有更好的抗干扰性。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，并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使用屏蔽。这包括在关键电路块或组件上放置屏蔽罐，然后连接到地面。这种屏蔽有效地像法拉第笼一样防止杂散电磁场撞击组件。这也可以防止噪声在板上的组件之间传播。

虽然屏蔽是有效的，但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保护这些组件的屏蔽。一些组件制造商还提供屏蔽罐，用于与他们的组件一起使用。如果您知道您的电路板将部署在电噪声环境中，使用屏蔽是确保抗干扰的好方法，并可以帮助您通过EMC认证。

屏蔽作为PCB的EMI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，因此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EMI。也许最常见和最简单的隔离结构是通孔栅栏;这些通孔通常沿着包含高频模拟信号的天线馈线或其他传输线放置。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网格。这些网格的墙壁包含一个接地通过围栏。此外，接地贯穿表层的间质孔可提供强大的射频屏蔽。这相当于用于在表面层隔离印刷微带天线的策略;天线放置在板的边缘，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。

这些通孔及其连接的铜提供了一个静态图像电荷，以对抗来自组件的事件EMI。它们从关键电路块和板边缘提供宽带噪声抑制，但由于这些结构的复杂几何结构，它们具有限制截止频率，并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，屏蔽和隔离结构为实现全面的EMI抑制策略提供了重要步骤。

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