PCB板尺寸与形状如何影响电磁干扰的辐射与传导？

    提问：电磁干扰的传播方式主要有辐射和传导两种，PCB 板的尺寸和形状对这两种传播方式有何具体影响？有没有实际案例可以说明？

    回答：电磁干扰的辐射传播是指干扰通过电磁波形式向外扩散，传导传播是指干扰通过电源线、信号线等导体传输。PCB 的尺寸和形状对这两种传播方式的影响截然不同，但都起到 “决定性作用”。下面结合捷配在 PCB 设计和生产中遇到的实际案例，具体分析。

 

 

    从辐射干扰角度看，PCB 的尺寸和形状直接决定了辐射源的强度和辐射方向。尺寸方面，PCB 的长度和宽度与信号波长的比值是关键 —— 当走线长度接近信号波长的 1/4 时，会成为 “半波振子天线”，产生强烈的辐射。比如在一款 5G 路由器的 PCB 设计中，客户最初将板卡尺寸设计为 200mm×150mm，导致射频走线长度接近 5G 信号波长的 1/4，测试时辐射干扰超标 3dB。后来通过缩小板卡尺寸至 150mm×100mm，缩短射频走线长度，辐射干扰达标。形状方面，尖角结构是辐射干扰的 “重灾区”，因为尖角处的电场强度会急剧升高，形成局部辐射源。捷配曾处理过一款工业传感器的 PCB 订单，客户采用了带尖角的异形板，测试时尖角处的辐射强度比其他部位高 4 倍，后来将尖角改为圆角，辐射干扰降低了 2.5dB。

 

    从传导干扰角度看，PCB 的尺寸和形状主要影响干扰在板内的传导路径和接地效果。尺寸方面，尺寸过小的 PCB 无法布置完整的地平面和滤波电路，导致传导干扰无法有效抑制。比如一款智能家居控制器的 PCB，客户为追求小型化，将板卡尺寸设计为 80mm×50mm，无法布置独立的电源地和信号地，导致电源线上的传导干扰超标。后来通过增大板卡尺寸至 100mm×70mm，布置完整的地平面和滤波电路，传导干扰达标。形状方面，不规则形状的 PCB 会导致走线弯曲和交叉增多，增加干扰传导的路径。比如一款变频器的 PCB，客户采用了窄长形设计，导致功率走线和控制走线交叉，控制信号受到功率走线的传导干扰，设备出现误动作。后来将板卡改为矩形设计，分开布置功率模块和控制模块，传导干扰问题解决。

 

    另外，PCB 的形状还会影响屏蔽效果，进而间接影响辐射和传导干扰。比如矩形 PCB 方便安装金属屏蔽罩，屏蔽罩可以有效阻挡辐射干扰，同时减少传导干扰的耦合。而异形 PCB 难以安装紧密的屏蔽罩，容易出现缝隙，导致屏蔽效果下降。

 

    PCB 的尺寸主要影响辐射干扰的强度和传导干扰的抑制能力，形状主要影响辐射干扰的方向和传导干扰的路径。工程师在设计时，应根据设备的 EMC 要求，优化板卡的尺寸和形状，同时结合滤波、接地、屏蔽等措施，全面提升 EMC 性能。捷配在 PCB 打样阶段，也会通过 Gerber 文件检查，帮助客户优化板型设计，减少电磁干扰风险。