工程师们福利到：微带线系列技术讲解（1）——EMC

大家好，小陈再来一系列文章，这一系列是针对微带线的。在平时，大家对微带线的印象可能是这样的：EMC难过、串扰大、损耗小、传输速度快、加工工序多••••在这里小陈将自己所知和盘托出，看能否为大家将微带线抽丝剥茧。

我刚从某EMC论坛回来，我发现很多EMC工程师都还有一个错误的观点。大家都认为共模信号是主要的EMC来源，实际上并不是这样的，有一些共模信号并不会向外辐射。在EMC界，大家把common currents叫做common mode currents或者CM currents。看过我的书的人都知道我不喜欢这么叫，mode这个单词指的是一种互联关系，而共模信号只是同方向传播的电流而已。共模电流是线缆中的净电流。共模信号的回流是在附近的任意的导体中。通常情况下我们会认为共模电流辐射很强。实际上一个3uA的共模电流在1米长的线缆上跑100兆的时候，就过不了FCC的part 15 classB了。这么小的电流是很常见的，所以我们会认为共模电流很不好。EMC工程师对此很警惕。但问题是在不同条件下，共模电流可能是不好的也可能是可以无视的。
当信号与地的耦合程度不如信号线之间的耦合程度时，共模信号辐射会很强，是不好的。但是如果工程师能将回流平面做得比较近的话，共模信号并没有太多辐射，这种情况下就可以不考虑。添加屏蔽罩的原因也是如此，屏蔽罩并不只是去屏蔽信号辐射，也是作为一个回流平面给共模信号回流。屏蔽罩也不会影响双绞线的阻抗，提供这个回流平面之后，双绞线就不会辐射了。微带线就是空气在上回流平面在下，所有PCB都有微带线在表底层。有一个错误的看法就是微带线辐射严重，还有一种看法是因为微带线辐射大所以要紧耦合。他们错误的原因都是一样的。单端信号下方会有电流流过，与回流路径之间的耦合就相当于我们的差分信号。差分信号同样也会有回流，如下图所示。去年有5亿平方英尺的PCB板子生产出来，也就是说有10亿平方英尺的微带线，他们都是经过了EMC验证确定辐射合格的。所有的微带线都会辐射？2012年就有10亿平方英尺辐射合格。当然，没有好的回流平面他们会辐射，同样也包括带状线。难道我们还需要增加微带线之间的耦合去防止他们的辐射？这只是你从表面看到的现象，从表面你只能看到信号都在表层上。用用你的脑子（Eric的名言，be the signal）。当你用脑去看的时候你会发现信号与第二层还有一部分回流。表层差分的回流是在另一条线上，这是乱吹的，实际情况不是这样，让我们看看数据。差分对之间是互为回流，但是还有90%的回流是在平面上。共模信号就像两条单端的传输线一样，在相邻平面回流。增加信号与地之间的耦合会减小共模信号的辐射，增加差分对之间的耦合对这没有好处。如果你能把信号和地之间的耦合增加，那就增加这样的耦合去减小辐射吧。