什么是SI、PI EMC和RF?

作者&投稿:诗汤 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何在高速设计中考虑PI/SI和EMI/EMC问题~

从PI的角度考虑电源平面阻抗,其中就会综合评估电源的各种电容匹配是否合理,进而从整个频段来保证电源网络有一条低阻抗的通道,如果某频段内阻抗超标,在相应频段就会出现较高的噪声,此时EMI问题就有可能会被激发,所以我们就会采用相应频段的电容来滤除这些噪声。

从叠层、地和滤波的角度。叠层其实就是提供一个最基本的信号框架,在这个框架内需要满足信号及电源完整性的各种质量要求,当然还要能保证可以加工,接下来就有叠层的专题;地的话题我们在上一篇文章里面只是很肤浅的重新认识了一下,关键就是我们需要分信号来保证信号的回流和参考,另外就是各种地的分割,最终怎么把分割的地通过什么方式来连接,这个在EMC或者PCB设计中是需要注意的,但也是最复杂的。还有就是滤波,常见的有低通、高通、带通、带阻等滤波方式,这些需要根据不同的需求采用不同的滤波,另外还有不用的滤波器件如馈通滤波器,L型滤波器,Pai型滤波器,T型滤波器,共模滤波器等,采用不同的滤波器件在硬件原理设计的时候有不同的考量。


这篇文章讲得更详细,基本是从PI,SI角度出发考虑EMC问题。
http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=926

简称RF射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。

在电子学理论中,电流流过导体,导体周围会形成磁场;交变电流通过导体,导体周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。
在电磁波频率低于100khz时,电磁波会被地表吸收,不能形成有效的传输,但电磁波频率高于100khz时,电磁波可以在空气中传播,并经大气层外缘的电离层反射,形成远距离传输能力,我们把具有远距离传输能力的高频电磁波成为射频,英文缩写:RF
将电信息源(模拟或数字的)用高频电流进行调制(调幅或调频),形成射频信号,经过天线发射到空中;远距离将射频信号接收后进行反调制,还原成电信息源,这一过程称为无线传输。
无线传输发展了近二百年,形成了大量的用户和产品群,但是,由于气候的变化和地表障碍物的影响,不能传输完美的信息。
近代人类发明了廉价的高频传输线缆(射频线),为了追求完美的信息传输质量,兼顾原有的无线设备,无线方式有线传输开始流行。产生了射频传输这一概念。
如果你的信息源经过二次调制,用线缆传输到对端,对端用反调制将信息源还原后再应用,不管频率多低,也是射频传输方式,如果没有调制反调制过程,只是将信息源用线缆传送到对端直接使用,不管频率有多高,都是一般的有线传输方式。
SI---Signal Integrity 信号完整性
PI---Power Integrity 电源完整性
emc---electromagnetic compatibility 电磁兼容
rf --radio frequency 射频
emc=emi+ems
EMI(电磁辐射)=传导干扰(conduction)+辐射干扰(emission)
SI: 由傅立叶 变换可看出,信号上升越快, 高次谐波的幅度越大, MAXWELL方程组看知,这些交流高次谐波会在临近的线上产生交变电流. 甚至通过空间寄生电容直接辐射到另外的导体,所以这些高次谐波就是造成辐射干扰(emission)的主要因素; (说的简单点,就是信号上升越快,信号越完整,信号品质越好,但是对于emi不好)
PI: PCB上存在数字\\模拟区域, 高频\\低频区域等不同的区域和平面, 如果分割不当则很容易相互干扰, 即传导干扰

SI指Signal Integrity 即信号完整性。 PI指Power Integrity 即电源完整性。 emc指electromagnetic compatibility 即电磁兼容。 rf指radio frequency 即射频。