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20h pcb

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好的,关于“20h PCB”,这是一个常见的电磁兼容性(EMC)设计规则,特别是在高速数字电路和多层板设计中非常重要。

20h规则的含义:

  1. 核心概念: 这个规则建议,电源层(Power Plane)的边缘应该向内缩进(内缩)一定的距离,这个距离至少应该是两个参考平面(通常是电源层和地层)之间间距(h)的20倍。
  2. 符号解释:
    • “h”: 指的是电源层(Power Plane)与其相邻的接地层(Ground Plane)之间的介质层厚度
    • “20h”: 就是 20 × h。这个数值决定了电源层相对于地层需要向内缩进的最小距离。

为什么需要遵守20h规则?

主要目的是抑制PCB边缘的电磁辐射(Edge Radiation)

  1. 边缘场效应: 在PCB的物理边缘,电源层和地层形成的平板电容器效应会被破坏。电场线不再是紧密耦合在层间,而是会“溢出”到PCB的边缘之外,形成边缘场(Fringe Fields)
  2. 天线效应: 这些溢出的边缘场会像小天线一样向外辐射电磁能量(EMI),或者更容易受到外部干扰的影响,从而降低产品的电磁兼容性。
  3. 减小辐射环路: 通过将电源层内缩20h的距离,可以有效地限制这些边缘辐射场。实验和仿真表明,内缩20h能将边缘辐射强度显著降低(可达70%甚至更多),内缩更大距离(如40h)效果更好,但20h通常被认为是一个成本效益比较高的折中点。

如何应用20h规则?

在PCB设计软件(如Altium Designer, KiCad, Cadence Allegro等)中布局电源层时:

  1. 确定介质厚度 h 找出你的叠层结构中,目标电源层与其下方(或上方)的相邻接地层之间的介质(通常是FR4)厚度。这个厚度通常在叠层规划文件中定义(如PP片的厚度)。
  2. 计算内缩距离: 内缩距离 = 20 × h
  3. 内缩电源层: 在PCB编辑器中,设置该电源层的形状(通常是平面填充或负片),让其边缘距离PCB板的物理边缘至少20h的距离。也就是说,电源层的面积要比地层小一圈(仅指边缘区域)。

需要注意的关键点:

总结:

“20h PCB” 是指在PCB设计中,电源层应比地层(参考平面)内缩至少20倍相邻层间介质厚度(20h) 的设计规则。这是为了有效抑制PCB边缘的电磁辐射,提高产品的电磁兼容性(EMI/EMC性能),是高速、高密度多层PCB设计中的一个重要实践准则。

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