隨著(zhù)電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越復雜，所需要的模塊和元器件也越來(lái)越多，但是就是由于這些原因，導致了我們的地被不斷的分割，雖然四層板可以有一個(gè)完整的地平面，但是我們所需要的過(guò)孔也多，不需要的雜散的參數更多，這些雜散的參數和地的不平衡造成EMI的問(wèn)題的因素。

二地的概念

傳統的定義是電路正常工作時(shí)需要一個(gè)電壓的參考點(diǎn)，人們把這個(gè)稱(chēng)作地，這個(gè)點(diǎn)叫做參考電位�，F在，隨著(zhù)電子設備的普及，電磁干擾問(wèn)題也越來(lái)越嚴重。地的術(shù)語(yǔ)也越來(lái)越廣，例如濾波地、屏蔽地、回流地、安全地等各種叫法�？偟膩�(lái)說(shuō)地就是電源電流、信號電流的回流路徑。

三地線(xiàn)形成干擾的原因

1.地線(xiàn)阻抗的不平衡 說(shuō)到地線(xiàn)的阻抗，很多人會(huì )想到一個(gè)典型的規范，就是接地電阻要小于4Ω。但是請注意了，傳統上我們提到接地電阻要小于4Ω，是針對安全地而言的，較小的接地電阻保證了在出現故障電流時(shí)不會(huì )出現過(guò)大的電壓，不會(huì )對人體造成傷害。另外，較小的接地電阻還保證了在配電系統出現短路故障時(shí)能夠產(chǎn)生較大短路電流，觸發(fā)保護裝置。本文討論地線(xiàn)阻抗并不是為了安全的目的，而是針對地線(xiàn)阻抗對電路系統電磁兼容性的影響。那么地線(xiàn)的阻抗如何造成電磁干擾呢？首先，我們先來(lái)回顧一下地線(xiàn)的阻抗。

通過(guò)上面的公式我們可以地線(xiàn)阻抗的大小是由哪些參數決定的，RDC是導線(xiàn)上的直流電阻值，jwL是感抗。由于RDC是ρ（電阻率）、S（橫截面積）、L（長(cháng)度）這三個(gè)因素決定的。ρ材料的電阻率一般導線(xiàn)制作出來(lái)就已經(jīng)固定了，銅的電阻率為1。所以在直流電中影響電阻的阻值就是導線(xiàn)的橫截面積和導線(xiàn)的長(cháng)度。根據公式:

可知交流電阻阻值的大小頻率也有關(guān)系。那決定感抗的因素有哪些呢？

根據公式:

決定感量的因數主要是導線(xiàn)的長(cháng)度和導線(xiàn)的直徑。因此決定導線(xiàn)的阻抗的因素我們也知道了，所以在電路中各個(gè)地方的地阻抗的不一致就是以上的因素所決定的。那么，我們來(lái)看一下地阻抗的不平衡如何產(chǎn)生電磁干擾的。

圖2 地線(xiàn)電位真實(shí)情況

圖2我們的感覺(jué)就像是地理書(shū)上的地貌的分布，其實(shí)這是PCB板上的地阻抗的分布，可以看到，不同的地阻抗所對應的電位不一樣。因此我們  步的理解就是地阻抗的不平衡，導致了地的電位不一樣，地與地之間產(chǎn)生了電位差。這個(gè)電位差可以等效成一個(gè)電源信號，這個(gè)電源信號在地的阻抗下，產(chǎn)生了地電流，這個(gè)地電流就是我們所說(shuō)的地噪聲。地噪聲的存在可以通過(guò)一些線(xiàn)束或空間輻射輻射出來(lái)，這樣我們在測試CE或RE時(shí)不能通過(guò)測試。 2.地環(huán)路的干擾地環(huán)路干擾是一種較常見(jiàn)的干擾現象，常常發(fā)生在通過(guò)較長(cháng)電纜連接的相距較遠的設備之間。其產(chǎn)生的內在原因是地環(huán)路電流的存在。圖3中設備1-互聯(lián)電纜-設備2-地線(xiàn)構成了一個(gè)回路。需要注意的是，有時(shí)候地環(huán)路并不明顯，即使兩臺設備沒(méi)有同時(shí)連接到同一個(gè)金屬體，甚至兩臺設備都沒(méi)有連接到同一個(gè)金屬體上，地環(huán)路也可能存在。因為設備與地線(xiàn)面之間存在著(zhù)雜散電容，這些雜散電容構成了電流的通路。

圖3 地環(huán)路干擾形成

根據上圖3可以看出I1和I2就是地電流通過(guò)設備1、設備2與地之間的寄生電容形成了一個(gè)環(huán)路。對于圖2所示的非平衡電路，I1和I2經(jīng)過(guò)輸入阻抗后形成噪聲電壓VN,對電路形成干擾。 四

形成環(huán)路電流的原因

1.當兩個(gè)設備的接地點(diǎn)不同時(shí)，由于兩個(gè)接地點(diǎn)的電位不同，在兩個(gè)設備的接地點(diǎn)之間形成電壓，在這個(gè)電壓的驅動(dòng)下形成了地環(huán)路電流，如圖4所示。這個(gè)地線(xiàn)電壓的形成是由于作為地的導體上流過(guò)了較大的電流，電流在導體阻抗上形成電壓。形成這個(gè)電流的常見(jiàn)機理包括，地線(xiàn)設計不良的建筑物中地線(xiàn)上流過(guò)了工作電流；機柜上發(fā)生了靜電放電現象，靜電放電電流流過(guò)機柜上搭接點(diǎn)；雷電在飛機、艦船等殼體上感應出電流，等等。上節討論的雷電導致的地電位不同是一種  極端的情況。

2.如圖4所示，當一個(gè)設備的接地線(xiàn)上電壓較大時(shí)，這個(gè)電壓驅動(dòng)了地環(huán)路電流，這種情況很常見(jiàn)，它通常由兩個(gè)原因產(chǎn)生

（1）浪涌泄放電流流過(guò)地線(xiàn)。前面提到，為了保護設備免受浪涌電壓的損害，需要在電纜的端口安裝浪涌電壓保護器。當線(xiàn)路上出現浪涌電壓時(shí)，浪涌抑制器就會(huì )起作用，把浪涌能量旁路到大地，浪涌電流（可達幾千安培）就會(huì )在地線(xiàn)上產(chǎn)生電壓，這種電壓可以很高，甚至會(huì )達到干擾數字電路的程度。

（2）靜電放電電流。當機殼上發(fā)生靜電放電時(shí)，放電電流會(huì )流過(guò)安全地線(xiàn)，由于靜電放電電流具有很高的頻率，地線(xiàn)呈現很大的感抗，因此會(huì )產(chǎn)生很高的地線(xiàn)電壓，造成嚴重的干擾問(wèn)題。

3.當互聯(lián)設備處在較強的交變電磁場(chǎng)中時(shí)，根據電磁感應定律，交變磁場(chǎng)會(huì )在這個(gè)回路中產(chǎn)生感應電壓V=l（dp/dt），l是回路的電感，p是磁通量。在這個(gè)電壓驅動(dòng)下，在設備1-互聯(lián)電纜-設備2-地形成的環(huán)路中感應出環(huán)路電流，

五總結

上面說(shuō)明的地線(xiàn)的形成干擾的原因主要是低阻抗的不平衡、地回路面積的大小。所以我們在設計產(chǎn)品時(shí)要考慮地該怎么畫(huà)，怎樣的回路才是  正確的，這樣就大大減少我們后面過(guò)  時(shí)減少一定的成本.