安装在PC板上的设备，如DC-DC转换器、视频和处理器/内存，可以产生足够的自行产生的EMI，从而降低无线或蜂窝接收器的接收灵敏度。对于蜂窝LTE(700到850 MHz)频段来说，这是一个真正的问题，因为耦合的EMI会影响接收机下行频段的总各向同性灵敏度(TIS)。移动电话供应商在允许设备进入他们的系统之前，需要一定的接收灵敏度。我见过一些自行产生的电磁干扰一直延伸到GPS和其他GNSS系统，直到它们失去锁定。

除了完美的PC板布局和堆叠外，通常还必须使用局部屏蔽来防止外部E场和h场通过PC板耦合或直接进入天线。为了获得最佳的h场屏蔽(最常见的问题)，本地板屏蔽需要有多个连接点到板的接地回平面。

在考虑屏蔽效果时，一般的经验法则是，屏蔽罩中的任何槽都不应超过所关注的最高频率波长的1/20，这将提供约20 dB的屏蔽效果。最高临界接收频率将是GPS波段在1575mhz左右，因此1厘米的接地引脚或本地屏蔽片间距应该足够。Wi-Fi频段(2.5和5 GHz)对自行产生的EMI几乎没有这样的灵敏度问题。

然而，话虽如此，我对蜂窝LTE(700至850 MHz)模块的经验是，从板上自行产生的任何发射都应该在屏蔽的周围有一个连续的焊接连接，以降低EMI耦合的风险。

局部屏蔽实例

图1是一个良好的h场屏蔽的例子，因为焊锡标签靠得更近。一些局部屏蔽甚至在关键射频或军事应用的周边进行连续焊接。

除了常规的可定制屏蔽(图2)，Würth Elektronik还提供了如图3所示的“DIY套件”。这些屏蔽模板可以折叠成许多不同的形状和大小。

XGR系统的优点(图4)是定制的，在表面贴装过程中易于附着。

穿透带痕迹的盾牌

为了获得最佳效果，任何穿透屏蔽边界的痕迹都应该被适当过滤。这通常用于军事或航空航天领域。

图5显示了电源上的局部屏蔽的典型安装细节示例以及穿透屏蔽边界的迹线滤波器。电源和输出滤波器应靠近屏蔽。

盾边界

屏蔽边界仅仅是围绕关键电路的边界，例如DC-DC转换器，它将容纳连接到本地板屏蔽。有关示例，请参见上图。这可以是连续的或简单地紧密间隔的可焊点，其中局部屏蔽可以焊接到板上。图6所示为连续可焊迹(或边界)，具有多个通孔连接到地面返回平面。

显示处理器和内存上的屏蔽边界和焊点的另一个示例是覆盖DC-DC转换器的两个较小的屏蔽位置(图7)。

由于键合引脚(或标签)距离较远(图8)，屏蔽将对e场有效(例如DC-DC转换器开关节点)，但对h场无效。电路板上最主要的电场将是h场(通过迹线的高频电流)。

分区电路功能

对于关键的无线应用来说，一个非常重要的概念是电路功能的划分(图9)。通过将有噪声的电路(DC-DC转换器和处理器/内存)划分在一起并远离敏感的无线模块，可以更容易地应用本地屏蔽。

由于返回电流倾向于直接在频率高于100 kHz的信号和功率走线的下方流动，我们可以使用这种自隔离特性，通过使用主要电路功能的划分来将噪声电路从安静电路中分离出来，同时为电路板使用固体返回平面。

例如，通过将数字处理与射频部分分开，我们有助于减少耦合到敏感接收机的相关噪声返回电流。

当我用蓝线表示电源分布时，您也可以为主要3.3 V数字源使用固体电源平面，并且可以根据系统的电源需求选择在整个电路板上运行它。它当然应该是一个坚固的电源平面下所有的数字处理电路和使用大量的去耦电容器到一个相邻的返回平面。

在所示的简单模型中分离电路功能并不总是现实的，但从无线和蜂窝模块中分离已知噪声源是非常重要的。将所有无线电路组合在一起，远离嘈杂的数字处理和电源转换器是关键目标。虽然我将电源转换作为一个单独的块显示，但它通常位于更靠近电源输入连接器的位置，或者也分布在更靠近它供电的负载的位置。我仍然会让所有DC-DC转换器远离无线模块。

总结

我从经验中发现，对于大多数关键的无线应用程序——特别是包括700至850 MHz频段的蜂窝LTE模块的应用程序)，通常需要本地屏蔽的重要能源包括DC-DC转换器、处理器和内存、以太网、USB、总线收发器、fpga或其他自定义ic——提前计划安装本地屏蔽可能会防止额外的电路板旋转。为排除故障，在数字返回平面上设置焊点也很重要。如果你发现不需要护盾，那么你就不会损失任何时间和金钱。

当地有很多盾牌的供应商。这里有一些我推荐的。

• Laird
• Wurth Elektronik
• XGR技术

资源

1. 怀亚特,平台干扰．
2. 怀亚特,使用示波器调试无线和物联网产品的EMI问题(视频)．
3. 怀亚特,EMI问答:降低无线/物联网设备(EDN)的板上DC-DC变换器EMI．
4. 怀亚特,用近场探头(EDN)表征DC-DC变换器电磁干扰．
5. 怀亚特,工作台故障排除EMC辐射(第二卷)，第七章(排除无线干扰）.