PCB, 灌孔(Via), 屏蔽, 时钟讯号, 及接地对天线灵敏度之剖析及研究.pdf

Radiation from PCB and Via 由[1-3]可知，电流流经金属导体，便会产生寄生电感，而由于现今数字IC 的切 换速度越来越快，因此在电压切换瞬间所产生的瞬时电流，也越来越大，如下图: 这使得数字IC 的切换噪声，也越来越大。虽然由天线理论可知，IC 本体因为尺 寸过小，所以其辐射效率很差[5]，换言之，IC 本体很难将其噪声有效辐射出去， 但由下图可知，PCB 本体可以充当天线，进而将数字IC 的切换噪声，有效辐射 出去，若干扰到天线本身，则灵敏度就会变差[6]，因此需针对此议题，做一番 研究与探讨。 1 下式是共模噪声的辐射场强[10-12] : f 是频率，L 是其导体长度，r 是辐射源与Receptor 的距离，IC 是电流强度。由 上式可知，当频率越高，其辐射强度就越大，虽然前述已知，IC 本体不会是个 有效辐射体，但由于现今的PCB，几乎都是多层板，亦即层与层之间的距离越来 越薄，因此层与层之间，会形成导波管结构，如此便构成了有效的辐射体，如下 图 其等效电路如下[4] : 2 而我们由[4]可发现，若我们将PCB 本体当天线来分析，会发现Decoupling 电容 的数量越多，其辐射效率越低，如下图 : 3 而由辐射干扰的角度来看，也确实，Decoupling 电容的数量越多，其辐射干扰越 低，如下图 : 因此我们得到一个结论，Decoupling 电容确实可抑制PCB 本体的辐射能力，数 量越多，抑制能力越好。