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印刷電路板上管理磁耦合
讓我們看一下PCB上的兩種耦合。電容耦合或交流耦合是與由電介質隔開的兩個金屬導體相關的現象。當然，這就是電容器的工作方式。它還具有RF耦合器的功能。一個元件上的電場由于其鄰近和共享邊界而進入另一元件。
什么是磁耦合？
磁耦合是另一種動物。移動的電荷將產生磁場作為副產物。磁場可能會非常強大，盡管隨著受害者遠離攻擊者而使其作用迅速減弱。
磁場的特殊作用之一是我們無法以常規(guī)方式屏蔽它們。助焊劑線將直接穿過銅層，并且其路徑中的幾乎任何東西都容易受到影響。如果需要的話，鎳和鐵是可以幫助屏蔽磁性的兩種材料。然后，您正在用實際的磁鐵來對抗感應磁場。唔。
盡管不必給它們提供大量空間，但應在所有三個維度上都考慮電感器或變壓器周圍的間隙。如果我在第一層上有一個用于開關電源的電感器，我會認為電感器下面的幾層是無人區(qū)，特別是對于任何高速信號路由。
因此，我們在導體附近有一個感應場，而輻射場則進一步擴展。電流和磁流彼此正交，磁場沿著導體環(huán)繞。我們可以使用物理學老師稱之為右手法則的方法來找出磁通量的流動方向。
手機和其他設備中至少內置了一種電容耦合應用。觸摸屏將基于電容耦合方案或電阻性元件來捕獲手指運動。另一方面，電磁耦合已在這些相同設備的無線充電中找到了最酷的應用。
跨越氣隙獲取電荷-磁學的卓越應用
第一個手指跟蹤似乎很敏感，而第二個似乎更白肋。您知道可以為用完的電池充電時會發(fā)生嚴重的耦合。之所以起作用，是因為在充電元件和移動設備上的另一個線圈上都有一個相當大的線圈。這兩個設備鎖定在所謂的共振磁耦合中。
與典型的電感耦合相比，這種頻率對準允許功率在更大的距離上被接收單元清除。Nicola
Tesla時代的真正進步在于效率。諧振傳遞是通過使線圈環(huán)產生振蕩電流來實現的。這產生振蕩磁場。
由于線圈高度諧振，因此放置在線圈中的任何能量都會在短時間內消失。但是，如果第二個線圈靠近它，則第二個線圈可以吸收大部分能量，其方式與變壓器中的次級線圈幾乎相同。這可以通過簡單的電路將功率轉移到附近區(qū)域。
問題是這樣的共鳴并不總是好的結果。不正確的走線路徑可能是有害耦合的起源-噪音！電源和/或接地平面中的環(huán)路會隨著插槽周圍的電流渦流而產生鈴聲。傳輸線或其他反射幾何形狀中的短截線可能是電磁干擾的來源。
處理磁耦合的簡單技巧
PCB設計中有很多規(guī)則可以幫助減少不同電路之間的相互影響。最相關的是元素之間的間距。放下的任何走線都應考慮到每當電流發(fā)生變化時圍繞導體的所謂B場。
為了保持信號完整性，我們要避免對電流造成障礙的阻抗不匹配。通孔是磁耦合的主要位置之一。從痕跡進入桶狀并回到痕跡可能會在高數據速率下造成震動。
一個小故事：您工作的每個工程師都會有自己的優(yōu)先級。有些將集中于功率形狀和旁路電容器的放置。在此方面做得好將緩解大多數其他問題。其他EE將努力爭取更緊密的長度匹配或通道之間的接地軌，以集中削減時序預算。
我有一位先生，他無法忍受兩個過孔穿過接地層中同一空隙的景象。唯一可行的方法是兩個通孔攜帶形成差分對的信號。在剩下的時間里，這是公開邀請大幅度信號干擾其小幅度表親。
為了將電路板取出，我逐層檢查了電路板，并盡可能多地分隔了過孔。即使使用同一網，我們也希望較小的小組減少該地區(qū)其他銅澆注的開口。減少電磁干擾的總負荷是一個接一個的小動作。了解高速總線在PCB上傳播的物理原理，使您距離成功的設計工作更近了一步。
磁學并不是什么新鮮事物。法拉第，特斯拉，麥克斯韋等先驅者一直在研究這種自然現象。但是，我們仍在探索，學習和開發(fā)新產品，這些新產品使物理學能夠為共同的利益而努力。