Защитить аналогово/цифровое устройство от воздействия ВЧ помех, от мобильного GSM стандарта Опции

[sigmaN]

Разработано устройство, предназначенное для работы с сотовым телефоном.
Плата 2х4см, двухслойка. Нижний слой практически весь земля.
О помехах при разводке никто не думал.
С телефона девайс берет питание и 2 провода rs-232.
Всё завёл с помощью экранированых проводов(старый кабель от CD-ROM к звуковухе).
Вся плата обёрнута фольгой изолированной скотчем, фольга на GND.

При работе телефона в наушнике(уже выход с устройства) слышны характерные звуки GSM передатчика.
Устройство имеет свойство сбоить по этой причине.
При определённом взаимном расположении платы устройства, моих рук и телефона - эффект не наблюдается.

В ВЧ технике я не волоку.
Если не помогает экранирование, то что может помоч?
Может быть использовать как-то диаграмму направленности встроенной антены.
Или сантиметров на 50 от телефона устройство удалить?
До этого момента я наоборот старался делать провода короче.
Саму плату сейчас расположил на задней стенке телефона, но опять - как повезет.
То есть наводки, то почти нет(отражение?).

HEEELP!

[sigmaN]

Тел, кстати, SE W810i.
Подключил стандартную гарнитуру и аж удивился!
На самом деле, работу передатчика можно услышать даже когда просто звонишь по мобильному - а тут вообще тишина!
Я обмотал провод витков 5 вокруг тела в районе антены - тишина!
Чисто теоретически стало интересно как добиваются такого эффекта?
Аудио усилок стоящий за пол метра и то ловит помехи!
А тут же ещё и микрофон встроен. Фантастика ))

В схеме вижу присутствие индуктивностей на всех аудио входах/выходах.
Пришла мысль, что возможно я ловлю большей частью помехи через питание?
Беру его непосредственной подпайкой к разъёму аккумулятора. Может тоже дроссель поставить? Какой?

Также проскользнула у меня идея с удлиннением провода(подальше, см на 30-40) и ззакрутить концы кабеля через ферритовые кольца, ну чтобы вроде как ВЧ гасили. Но опять таки нужно ведь как-то всё это посчитать, прикинуть по характеристикам наводки....

[Mc_off]

Если "чисто теоретически", то разбиритесь с соглавованием входных и выходных сопротивлений, с токовой петлёй, с фильтрафией по питанию...

[sigmaN]

Если чисто теоретически,то мне нужно больше теории: почему не помогает экранирование? Как защитить плату(а это и тактовая и аналоговая схемка)..токовая петля,я так понимаю, это больше на rs-232 интерфейс.
Ну или пара практических советов не помешала бы. Добавил дроссель по питанию - ничего не изменилось....

[Mc_off]

Ну или пара практических советов не помешала бы. Добавил дроссель по питанию - ничего не изменилось....

Если увидеть схему, то можно попытаться предметно её обсудить
А так....
Экранирование тем эффективнее, чем выше частота и чем толще экран.
Дроссель неэффективен на высоких частотах из-за паразитной межвитковой емкости.

О какой частоте помехи идёт речь?

[sigmaN]

Схема в принципе стандартная, без особых изысков.
DSP Texas Instruments, работающий на частоте 150MHz(30MHz интегральныйгенератор тактовой на плате),аудиокодек(сигма-дельта АЦП/ЦАП) кодирует/декодирует звук на 8кГц(тактируется сигналом 75MHz).
Стаб питания TPS71334(линейный). Абсолютно всё включено по стандартным схемам с даташитов. Надо - могу выложить конечно,но смотреть там не начто особо)) В данный момент это отладочный вариант устройства. Любые доработки и доделки ещё возможны и даже нужны :-)

Частота помехи...ну наверное 900MHz.
Обычный GSM телефон - начните по нему говорить и от него будет фонить и телевизор и активные колонки ПК и мой девайс:-)

[ywg]

Если чисто теоретически,то мне нужно больше теории: почему не помогает экранирование?

Экранирование может не помогать по разным причинам - разместите фото - посмотрим.

Сильно изменить ситуацию с наводками можно довольно просто - разместиь на всех проводах клипсы с ферритами и положить внутрь экрана радиопоглощающий материал.

[vvvv]

Сколько смотрел схем на сотовые телефоны, они борятся так, везде где можно вставляют RC цепи 50..100 ом последовательно плюс конденсатор 27pF на землю. Вот и вся защита. Т.е. на все выводы цифровые и аналоговые поставить вот эти RC цепи, у них на 900MHz будет очень большое
поглощение сигнала.

[Аркадий]

ферритовые трубки на экраны надо с концов одеть

[sigmaN]

Еле закинул. Оххх не сладко на GPRS в инет ходить:-))

Просто одеть ферритовую трубку на провод или закрутить виток вокруг кольца?
Кстати, а 900 ли мегагерц помеха?
Учитывая звук который улваливает вся аппаратура,мне показалось, что как-то влияет то, что передатчик на самом деле включается и выключается во время GSM обмена. Там же время распределяется...т.е. в момент, когда он передаёт - он передаёт на частоте ~900MHz, но сумма всех эти квл/выкл даёт другую частоты(которая ниже).... Ну что-то в этом роде..

Щас ищу провода подлиннее,чтобы уменьшить влияние на саму плату и ферриты(где-то кольца валялись)...
Экран потолще сделаю тоже.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Serj78]

Кстати, а 900 ли мегагерц помеха?
Учитывая звук который улваливает вся аппаратура,мне показалось, что как-то влияет то, что передатчик на самом деле включается и выключается во время GSM обмена. Там же время распределяется...т.е. в момент, когда он передаёт - он передаёт на частоте ~900MHz, но сумма всех эти квл/выкл даёт другую частоты(которая ниже).... Ну что-то в этом роде..

В общем виде ситуация выглядит так- 900 мгц- эта такая гадость, которая везде пролезет
а физика появления низкочастотных звуков такова- сигнал передатчика телефона GSM - один временной кадр- 4 мс, кажется, потом пауза в 7 кадров. то есть импульсы вч с достаточно высокой скважностью. Этот радиоимпульс детектируется первым же попавшимся на пути радиосигнала нелинейным элементом- транзистором, диодом, пр, и на выходе появляются эти самые НЧ импульсы.

Судя по всему, помеха у вас по линиям питания. Смотрите организацию питания и разводку земли. Для анализа влияют ли доп. экраны и провода у rs-232, можно их отключить, и послушать что в наушнике при работающем телефоне..

Устройство, по видимому, как-то обрабатывает поток данных с телефона и превращает их в звук. я бы смотрел питание аудиоусилителя ( или что там вместо него) и его связь с землей устройства.

Следует также учитывать, что уровень мощности передатчика зависит от уровня сигнала базовой станции.

Если не секрет- для чего такой здоровый DSP? что-то связанное с техникой для слабослышащих?

[sigmaN]

Скорее для слабовидящих:-D
Секрета никакого тут нет. Понастоящему устройство будет комплектоваться DSP в BGA корпусе 10x10мм и иметь весьма небольшие размеры, сопоставимые с размерами флэшки MS PRO Duo.
Этот весь огород нагородили просто потому, что с доставаемостью таких корпусов возникли проблемы, а двигатться надо дальше.

Так, хорошо, с физикой помехи разобрались более-менее, как я и думал, дело с вкл/выключениями передатчика.

Теперь,мне как полному чайнику, скажите что нужно смотреть с организацией питания и разводкой земли?
Просто основные правила. Или пните на источник.
Плату разводят в стольном граде Киеве, некая команда Х.
Отличаются они высокой степенью "запарок" и я сомневаюсь, что если задачу поставить типа: внести изменения в разводку для дополнительной помехозащищённости платы от таких-то помех. То едва ли раза с 3 у нас что-то рабочее получится.

Что касается проводов: нашел раздолбанную гарнитуру от Samsung D600, она очень мне понравилась,провода просто сказка!

Вопрос по ферритам. есть 2 кольца и 2 трубки ферритовые. Также целая куча больших колец от БП ATX и материнок.
Что лучше применить? Я могу провод там и по 5 и по 15витков обмотать.
Вот эти длинные трубки можно разрезать, аккуратно(кругом от "болгарки"),я думаю:-))

Эскизы прикрепленных изображений

 

[vvvv]

Теперь,мне как полному чайнику, скажите что нужно смотреть с организацией питания и разводкой земли?
Просто основные правила. Или пните на источник.

Источник любая схема сотового телефона, во всяком случае по организации питания.
Плата многослойная, под каждым узлом схемы план земли, и сверху, каждый узел
заэкранирован металлическим кожухом в дырочку. Зайдите в любую мастерскую сотиков
и купите пару битых плат Siemens или Nokia. Там как раз задачка для Вас решена, DSP,
рядом с передающей частью.

[Alexashka]

Короче смешно наверно, но сам лопухнулся с такой бодягой, правда частота у нас 430МГц и мощность в 100 раз меньше чем в мобиле. Но наводится как ни странно!
Короче весь ваш "экран" не имеет никакого значения при таких длинных проводах торчащих из него
они внутри его переизлучают столькоже как если бы экрана вообще не было.
По поводу защиты от излучения. Мне помогло когда поставил на входах операционников пару кондеров по 100-300пф на землю (наводилось только на первые каскады, дальше как ни странно не полезло. в вашем случае возможно надо защищать все усилительные каскады). В следующем дизайне планируем закрыть экранами усилительный тракт и наставить ЭМ фильтров по входным цепям, но учтите экран будет работать только если он распаян по периметру по земле и все провода которые под него заходят развязаны по ВЧ вблизи экрана (в идеале надо ставить проходные кондеры, которые паяются в дырки экрана). Для этого Murata выпускает Noise Suppression Products-EMI Filters -спецом для таких вот целей. Но возможно в вашем варианте (не видя схемы трудно сказать) хватит простой RC цепочки по входам усилков, ну и по питанию естественно. Только по входам нужно ставить в непосредственной близости с операционником, провод длиной 2-3см уже ловит все наводки!

[sigmaN]

Окончательный вариант,так сказать.
Проблемы остались, но наводки примерно в 2раза сбить удалось.
По крайней мере уже можно хоть что-то отлаживать и если телефон положить на край стола, а девайс повесить на проводе головой вниз - то даже ни малейших наводок по НЧ тракту не слышноПровод идущий от наушников накручкен на феррит.кольцо(4раза) как можно ближе к разъёму.

Это от неопытности всё. Так заняты были продумыванием основных концепций и выбором проца помощнее, что никто даже не успел подумать, что эта вся ерунда будет работать в сложной ВЧ обстановке.
Но ничё: в трудностях характер закаляется. RC фильтра в rev1.2 поставим однозначно.

Кстати, а как вообще идея покрасить плату тонким слоем лака для изолякции(оставив островки с землёй не закрашенными по периметру платы) а потом сверху каким-нибудь метализированным покрытием, чтобы получился экран сплошной.
Выстрелит? Или только намаемся с отмыванием, если чё надо будет перепаять:-)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alexashka]

Жесть какаято
а как отлаживать плату собираетесь?
может сделать провод метра 3 и на нем повесить 3-4 феритовых колечка...интересно получится или нет

зы. имхо разнести наверно эти девайсы будет проще чем заставить работать в тесном контакте.

[sigmaN]

Жесть, говорит, какая-то.
Медная фольга. Кстати дифицит однако!
Там плохо видно, но на первой картинке вырез сделан и контакты JTAG готовы к припайке провода.
Проводок просто ищу экранированный и разъёмчик какой-ниить классный. Тоже фиррит, естественно на него. И побольше!

Да была идея разнести. Но не хочется пугать заказчика при демонстрации.
Это ж ещё всё должно внутри самого телефона заработать однако(страшно даже представить). А он скажет: как они будут работать, если они друг друга на расстоянии 3х метров уже терпеть не могут
Ну слава Богу, что хоть так заработало.

[sigmaN]

В общем решено было сделать RC фильтра на все входы выходы с девайса и тут вопросик возник такой:
С плюсом питания всё ясно - легко можно добавить R=5ohm C=0.1uF и всё будет хорошо(я имею ввиду по постоянке такой резистор ничего плохого не сделает) а вот как быть с землей? Её тоже подать на устройство через такую RC цепочку???
Чё-т я не пойму..вроде как земля должна быть земля, а с другой стороны если добавить туда RC цепочку то можно будет "очистить" её от 900Mhz помехи... Подскажите плиз.

Хотя вот так подумал сейчас, наверное нельзя никаких RC на землю вешать, потому как эта помеха тогда и не уйдёт с девайся через кондёры которые стоят на землю с других линий....

Лично я выбрал резистор поменьше, кондёр побольше и промоделировал это дело в протеусе..R=5ohm C=0.1uF вроде дают неплохой результат на 900Mhz.

АА, да, а что если R вообще сделать =1ohm, а ёмкость ещё увеличить(ну скажем до 1uF) по результатам моделирования получается эффект тот-же.
Может быть тогда по питанию так и сделать(ну резистор же чем меньше тем лучше по питанию).

[Harbinger]

Лично я выбрал резистор поменьше, кондёр побольше и промоделировал это дело в протеусе..R=5ohm C=0.1uF вроде дают неплохой результат на 900Mhz.

В MWO будет другой результат - если учесть добротность конденсатора и его резонансную частоту...
Параллельно 0,1 мкФ (пусть будет, но на ВЧ он не работает) ставим 1000 пФ и 100 пФ. Резистор можно заменить ферритовым супрессором (как бы индуктивность - проволочка, упакованная в феррит). Такие же штуковины и по сигнальным цепям.
...И то не всегда помогает...

[sigmaN]

Так так, постойте - что-то я запутался уже.
vvvv писал:

Сколько смотрел схем на сотовые телефоны, они борятся так, везде где можно вставляют RC цепи 50..100 ом последовательно плюс конденсатор 27pF на землю.

Вы говорите 1000 и 100pF(т.е. оба, правильно я понял) А как с резистором в вашем варианте? Сколько ом нужно?

Подскажите мне чтоб я не прокололся со всеми этими добротностями и резонансными частотами. Супрессоры ферритовые лепить не будем, а вот RC хочется поставить. Вкупе с тотальным экранированием, я думаю всё удет хорошо.

Во всех этих ВЧ делах я не силён, но приходится заниматься...вот может заодно и разберусь с Вашей помощью

[Harbinger]

А почему, собственно, супрессоры нельзя? В тех же сотовиках они присутствуют. Типоразмеры есть какие угодно - 0402 устроит?

[sigmaN]

Можно конечно и 0402 точно устроит.
Главное их где-то ещё купить. А параметры там ничё так, я смотрю...Достаточно интересно ))

А в схемах мобилок они как L обозначаются? Вот у меня убитая Nokia 6600 лежит, смотрю вроде много тут такой чёрной рассыпухи и в схеме везде обозначены через L. Это они я так понимаю?

[Guest_@Ark_*]

Если чисто теоретически,то мне нужно больше теории: почему не помогает экранирование? Как защитить плату
(а это и тактовая и аналоговая схемка)..токовая петля,я так понимаю, это больше на rs-232 интерфейс.
Ну или пара практических советов не помешала бы. Добавил дроссель по питанию - ничего не изменилось....

На частоте 900МГц длина полуволны около 170мм, четверть - примерно 85 мм. Все, что кратно длине полуволны или близко к этому - будет работать как антенна. Любой проводник четвертьволновой длины, вместе со своим "отражением" в близлежащей "земле", также превращается в эффективный резонатор. Находясь вблизи передатчика, даже защитные диоды входов вашего процессора превращаются в детекторы, способные принимать СВЧ сигнал. Отсюда и проблемы... Причем, это не только теория, но и набор опытных фактов...
Поэтому - смотрИте на вашу плату как на антенну, которую поднесли вплотную к передатчику. Экранирование поможет, но только если экран "глухой", без дырок и щелей. Иначе, наоборот, он может превратиться в объемный резонатор и сработать в прямо противоположную сторону. Кстати и входящие/выходящие провода должны быть не просто экранированы. Их экраны должны быть соединены с общим внешним экраном, а не с землей... Но самое главное - нужно постараться уйти от характерных размеров - четверти/полуволны и кратных им. Это касается и размеров платы, и длины проводников на плате, и проводов, и размеров корпуса, и всего остального. На этих частотах антенной является вся система целиком: телефон с вашим устройством, вместе с тем, кто его держит в руке и на чем стоит, и вблизи чего находится. Что в этой системе срезонирует, и в каком месте возникнет "паразитная антенна" очень сложно предсказать...

[Harbinger]

А в схемах мобилок они как L обозначаются? Вот у меня убитая Nokia 6600 лежит, смотрю вроде много тут такой чёрной рассыпухи и в схеме везде обозначены через L. Это они я так понимаю?

Да. На КЗ должны прозваниваться.

[Alexashka]

Так так, постойте - что-то я запутался уже.
vvvv писал:
Вы говорите 1000 и 100pF(т.е. оба, правильно я понял) А как с резистором в вашем варианте? Сколько ом нужно?

Подскажите мне чтоб я не прокололся со всеми этими добротностями и резонансными частотами. Супрессоры ферритовые лепить не будем, а вот RC хочется поставить. Вкупе с тотальным экранированием, я думаю всё удет хорошо.

Во всех этих ВЧ делах я не силён, но приходится заниматься...вот может заодно и разберусь с Вашей помощью

Сейчас аналогичную проблему буду решать, тоже наводки отовсюду лезут, начитался книжек всякие про экранирование, ну и по собственному опыту. Выводы следующие. RC хорошо если типоразмеры порядка 402 и сопротивление порядка 50-100Ом. Если учесть что импеданс емкости (даже нескольких параллельно) порядка 1Ом на частотах 400 и выше МГц, то ослабление будет в лучшем случае раз в 100 для такой цепи, т.е 20дб. Немногим лучше (25-35дб) получается если ставить RF фильтры (есть у Murata как грязи), особенно если устанавливать в экран (до 60дб). Есть фильтры LC, C, RC. Преимущества LC и C в том что их можно ставить в цепях питания (малое сопротивление), другие фильтры (неискажающие фронты сигнала) хороши в цепях цифровой передачи данных. Выбрать есть из чего.
Вопрос остается с землей- действительно нужно ли ее развязывать или нет? Например можно отфильтровать на входе в устройство все цепи (замкнуть ихх на землю по RF), после чего отфильтровать еще и землю. В некоторых рефдизайнах видел такое, что раздедяют например цифровую и аналоговую земли. Однако это было давно, по последним веяниям рекомендуется делать массивную землю, общую для всего.
Для вынесеного модуля расклад видится такой: если есть шум на земле, он не страшен схеме (земли можно соединить напрямую), если у вынесенной схемы отсутствует емкостная связь с каким либо внешним проводником куда бы эти шумы могли стекать (например в землю, всмысле грунт). Если модуль будет в экране -емкостная связь всегда будет отсутствовать. Поэтому думаю что земли надо соединять, и делать полное экранирование. Ну и RF фильтры по всем цепям ессно

[sigmaN]

Муратовские ферритовые супресоры мне понравились! Даже очень!

Я увидал на одной плате проходные конденсаторы. ссылочка

Они отдыхают по сравнению с супрессорами??? Или смысл в них есть всё-же?

[WEST128]

Они положительны в том моменте, что у них индуктивность на землю меньше получается, чем у обычных конденсаторов. Где-то раза в 2, ну и понятно как их паять. Если хотите максимум эффекта подавления - выбирайте конденсаторы так, чтобы они были вблизи последовательно резонанса на частоте основной помехи, лучше с учетом топологии монтажа, хотя это уже экстремизмом попахивает . Для 900 МГц конденсаторы надо ставить около 70 пф. Тут прозвучал один момент, что конденсаторы большого номинала (0.1 мкф) не работают на ВЧ - не верьте, это не так. Они прекрасно работают и на 10 ГГц, проверено на практике, вот только представляют из себя небольшую индуктивность около 0.4-0.6 нГн, в зависимости от типоразмера (для 0402, 0603 и 0805). Для фильтров питания очень рекомендую серию LLL18 у мураты.

[sigmaN]

Хорошо, а ферритовые супрессоры заменяют кондёры? их лучше применять вместе?

[WEST128]

Само собой, он не заменяет конденсаторов, поскольку надо еще обеспечить как минимум путь для возвратного тока не через ваши цепи, а мимо их. Конечно, можно применять только их, но эффект будет минимум десятикратно выше, если добавить конденсаторы. Обычно делают П-образные фильтры, в качестве последовательно элемента как раз и ставят супрессор.

[Alexashka]

Тут прозвучал один момент, что конденсаторы большого номинала (0.1 мкф) не работают на ВЧ - не верьте, это не так. Они прекрасно работают и на 10 ГГц, проверено на практике, вот только представляют из себя небольшую индуктивность около 0.4-0.6 нГн, в зависимости от типоразмера (для 0402, 0603 и 0805). Для фильтров питания очень рекомендую серию LLL18 у мураты.

Что значит конденсаторы "работают", если они уже не конденсаторы, а стали индуктивностями?
Кстати возник вопрос, если параллельно стоят индуктивность (0.1мкФ кондер) и собственно емкость (кондер 100пФ) - получается параллельный колеб.контур -наподобии тех о котороых писали давно радиолюбители при неудачном соединении в параллель электролита и керамики. Тогда такой контур может заводится (т.е абсолютно не подавлять, а может даже усиливать) на частотах 100-200-300МГц?

[WEST128]

Индуктивностями они не стали и не станут, а вот импеданс действительно стал индуктивного характера. Но это вовсе не значит, что они не работают. А насчет параллельного соединения : действительно есть некое подобие резонанса, особенно если нагрузка стоит относительно далеко и не шунтирует такой контур. Прикинул подавление в 50-омном тракте, резонанс налицо.
График с выбросом - параллельное включение емкостей 0.1 мкф и 100 пф, график без выброса - 2 емкости по 0.1 мкф, измерение в 50-тиомном тракте. Как можно понять, пользу включение 100 пф принесет только в узком диапазоне частот, а где-то будет и во вред. Но уровень выброса существенно зависит от топологии платы и нагрузки, он полностью исчезает при сопротивлении нагрузки менее 4 Ом.

[Alexashka]

Индуктивностями они не стали и не станут, а вот импеданс действительно стал индуктивного характера. Но это вовсе не значит, что они не работают.

Я просто не так выразился. Это и имел ввиду- у емкости сопротивление становится индуктивным, и по модулю далеко не то, которое было бы у идеалього конденсатора. Т.е несведующий человек будет ставить блокирующие кондеры в устройсво на 10ГГц, подумает- 1мкФ будет иметь в 10 раз меньше сопротивление чем 0,1мкФ. Поставлю лучше 1мкФ! А еще лучше 10 (а керамика есть и на 100мкФ).

Про резонансы - вы чем моделировали конденсатор? что за программа? тоже хочу попробовать

[WEST128]

Программа AWR Microwave Office, конденсаторы я не моделировал, это модели по S-параметрам, снятым с реальных конденсаторов, в моем случае фирмы MuRata, данные вполне достоверны.

[HardJoker]

Разработано устройство, предназначенное для работы с сотовым телефоном.
Плата 2х4см, двухслойка. Нижний слой практически весь земля.
О помехах при разводке никто не думал.

http://www.3dnews.ru/news/tdk_razrabotala_...pronitsaemostu/

[Alexashka]

Программа AWR Microwave Office, конденсаторы я не моделировал, это модели по S-параметрам, снятым с реальных конденсаторов, в моем случае фирмы MuRata, данные вполне достоверны.

Както год назад наткнулись на схему RF-приемопередатчика, где рядышком на плате были установлены 100пф, 1000пф и 0,1мкФ. Долго чесали голову- зачем это комуто понадобилось Подозреваю что у такой сниски резонансоы будут не такие ярко выраженные? (как в случае 100 и 0,1)

[sigmaN]

Ндааа, действительно не легко отделаться от этих помех....
Супрессоры, конденсаторы - всё ни почём
Дело конечно в разводке, но тем не менее. Заказчика мы достали - сказал денег не даст на новую плату. Ужас вообще!

Пропарился я, разделял земли на аналоговую и цифровую, питание тоже, разделил эти земли и питание супрессорами - стало ещё хуже. Я так понимаю при таком разделении нужен какой-то особый подход к разводке остальных аналоговых цепей....
Ещё читал что вообще для помехозащищенности лучше делать общую землю.

В итоге пришлось максимально объединить землю всего девайса. Стало заметно лучше. Если закоротить микрофон, вообще практически не слышно никаких наводок, но как только включаешь микрофон - можно вешаться.
Не смотря на П-образный и Г-образный фильтры, два кондёра по 68пФ параллельно микрофону, ферритовое кользо на проводе....

Хоть может вопрос уже можно постить в тему о разводке, но тем не менее: всё-же в таком случае предпочтительнее раздельная земля или общая?

[WEST128]

Раздельные земли делают тогда, когда ведут борьбу с внутренними помехами, генерируемыми цифровыми узлами, за счет ограничения пути распространения возвратного тока. Могу предположить, что детектированием ВЧ сигнала от сотового у вас занимается сам микрофон, попробуйте надеть экран на него, в виде мелкой сеточки, и запаят ее вокруг оплетки кабеля. В электретном микрофоне стоит усилитель на полевом транзисторе, который весьма чувствителен к наводкам.

[Alexashka]

sigmaN кстати что за микрофон?
У меня была следующая фигня с смд-микрофоном, у него короче 3 провода: питание, общий и выход. Наводка шла страшенная от передатчика 433МГЦ, искал сначала на плате- нифига, думаю на микрофон наводится- завернул в фольгу- тоже нифига, наводка прет! спасло то, что я припаял прям на самом микрофоне (он гдето 5х8мм) 2 кондера по 1000пф (по одному на питание и выход). Наводка ушла полностью! Т.е наводилось на провода микра, детектировалось и усиливалось усилителем внутри него...вот такие чудеса

[INT1]

...вот такие чудеса

Это не чудеса , много двухвыводных электретных микрофонов поставляются с уже припаянным к выводам конденсатором примерно 1nF.

[sigmaN]

Разделяют земли для защиты от внутренних помех, а как это влияет на помехоустойчивость от внешних наводок?

По моим соображениям это должно ухудшить помехозащищенность, т.к. при попадании помехи ппотенциал замли будет меняться не равномерно.
Не станет ли это проблемой?

[WEST128]

Здесь многое будет зависить от конфигурации полигонов земли, в некоторых случаях она очень напоминает планарную антенну, так что хорошего будет явно мало.

[Serj78]

Както год назад наткнулись на схему RF-приемопередатчика, где рядышком на плате были установлены 100пф, 1000пф и 0,1мкФ. Долго чесали голову- зачем это комуто понадобилось Подозреваю что у такой сниски резонансоы будут не такие ярко выраженные? (как в случае 100 и 0,1)

Именно так и следует делать, скажу я вам по секрету
Это "поставщик-независимое" решение.

А вот грамотно выбранная проходная емкость (27pF) на 900 Мгц , например, может служить хорошим входным резонансным фильтром, но это- поставщик-зависимое решение- каждую новую катушку надо тестить. А если в тракте емкостей несколько, и включены они последовательно ...

[WEST128]

В моей конторе давно уже поняли, что надо закупать то, что надо, а не то, что привезут, по этой причине ранее были серьезные разногласия с дистрибьюторами, но со временем выдрессировали их, теперь если пишем, что надо конденсаторы AVX, то везут именно AVX, а не MuRata (хотя они почти идентичны), и уж тем более не безымянную китайскую продукцию. Выше 1 ГГц первую блокировочную емкость всегда приходится подбирать в резонанс, и с этим трудно что-то поделать.

[Guest_@Ark_*]

Здесь многое будет зависить от конфигурации полигонов земли, в некоторых случаях она очень напоминает планарную антенну, так что хорошего будет явно мало.

В том-то все и дело! Сдается мне автор темы еще до конца не осознал источник проблемы. Поскольку плата находится вблизи антенны работающего передатчика, то помехи и "наводки" будут приходить не только "по проводам", но и "прилетать по воздуху" (извините за образное сравнение). Бороться с последними чисто схемными методами малоэффективно. Разделение земель или частичное экранирование могут даже ухудшить дело.
Топология разводки и геометрия самой платы (характерные размеры) имеют определяющее значение. А еще - можно "поиграть" расстоянием до антенны передатчика и ориентацией относительно нее, это может помочь.
Но окончательно решить проблему, IMHO, может только полное экранирование.

[vladch]

Есть такая же проблема. Наводится помеха на микрофон подключенный к кодеку. Схему выкладываю.
Срисовал кусок схемки со схемы мобильного телефона и попытался прикрутить к своему девайсу.
Прошу специалистов покритиковать и/или дать совет. Планирую использовать разделение земель, но на многослойной плате воттом будет полностью цифровая земля, а аналоговой будет всего кусочек(микрофон и кодек), который розведу в сигнальном слое. Соединять земли буду у источника питания. Поставил п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде). Кто что скажет? Заранее спасибо.

Прикрепленные файлы

 ____.doc ( 37.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 74

 

[ЮВГ]

Есть такая же проблема. Наводится помеха на микрофон подключенный к кодеку. Схему выкладываю.
Срисовал кусок схемки со схемы мобильного телефона и попытался прикрутить к своему девайсу.

Фото платы целиком опубликуйте.

[vladch]

Фото платы будет позже. Но в старой плате фильтров в цепях микрофона небыло, только один розделяющий конденсатор. Плата проектировалась не мною, а мне сейчас нужно помочь убрать наводки. С тарый кусок схемы выглядел так - смотри вложение. Я теперь хочу добавить П-образные фильтры, сделать многослойку с земляным полигоном на воттом, цепи от микрофона до кодека покороче. Еще хочу спросить рекомендации по расположению слоев платы. Сейчас выбираю между ТОР(стоят компоненты, по возможности минимум дорожек максимум полингона)-питание(полигон)-сигнальный слой(где возможно - полигон земли)-ВОТТОМ(полностью полигон цифровой земли) и другой вариант где сигнальный слой поменян местами с слоем питания. Что скажете?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_@Ark_*]

Фото платы будет позже.
... Что скажете?

Без фото Вам никто не ответит.

[vladch]

Вот выкладываю плату, которая фонит. Планирую сделать следующее:
Планирую использовать разделение земель, но на многослойной плате воттом будет полностью цифровая земля, а аналоговой будет всего кусочек(микрофон и кодек), который розведу в сигнальном слое. Соединять земли буду у источника питания. Поставил п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде). Кто что скажет? Прошу специалистов покритиковать и/или дать совет. Схема платы в посте выше, схема доработаной платы в посте еще выше(в ворде.)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[WEST128]

Надо начать с выделения источника фона - если это возвратные токи по земле - тогда разделение однозначно, если плохая фильтрация источника питания - надо ставить фильтры / LDO стабилизаторы, земля второстепенна. Рекомендую записать спектр фона и выделить основные компоненты, по которым можно будет определить источник.

[vladch]

Дело в том, что у меня нету этого устройства и проделать такие опыты не представляется возможным. Устройство было разработано другими людьми и по функционированию (кроме помех) устроило заказчика. Моя задача побороться с помехами и предложенные Вами опыты я смогу поставить только на собственном устройстве. Но видя проблемы, которые возникли у предшественников хотелось бы зарание подстелить соломки там где вероятно всего будет скользко. Поетому попрошу Вас оценить мои шаги по улучшению ситуации и дать советы:
1.Планирую использовать разделение земель, но на многослойной плате воттом будет полностью цифровая земля, а аналоговой будет всего кусочек(микрофон и кодек), который розведу в сигнальном слое. Соединять земли буду у источника питания (вверху платы).
2.Поставить п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде).
3. Одеть сверху экран и почаще припаять по контуру платы.

Возникают еще вопросы:
1. Подключать питание, микрофон (если решим применять внешний) лучше через проходныеконденсаторы или фильтры(один пин под экраном, земляной контакт припаевается к экрану и полигону, а второй пин - снаружи)?
2. Расположение слоев платы какое лучше (ТОР(с компонентами)-сигнальный слой-слой питания(полигоном)-ВОТТОМ(земляной полигон)) или ТОР(с компонентами)-слой питания(полигоном)-сигнальный слой-ВОТТОМ(земляной полигон))?
3.Где лучше всего брать землю - возле аккумулятора?

[WEST128]

Не все так однозначно с разделением земли, как кажется. В вырожденном случае, когда нужно просто соеденить два независимых устройства через землю - тогда соединять у источника, меньше уровень помех. В случае с кодеком ситуация несколько другая, так как он подключен к цифровому шумящему устройству (микроконтроллеру), а это в корне меняет дело. Для цифровых сигналов надо обеспечить такой же путь возврата тока, как и конфигурация сигнальных проводников. Подключая землю у кодека (при условии, что она едина как для цифровых, так и для аналоговых сигналов) к источнику питания длинным отрезком, вы тем самым заставляете возвратный ток течь по дополнительной петле до источника, а от него к микроконтроллеру (поскольку он является генератором сигнала и заблокирован по питанию конденсаторами). Как результат - резкий рост уровня шумов. В таком случае аналоговую землю лучше сделать "на месте", вырезав кусок из цифровой, через точку соединения, не пересекая вырез, должны пройти все цифровый сигналы. Но вообще это все общие слова, которые можно почерпнуть из книг по проектированию скоростных печатных плат, конктретно в вашем случае нельзя давать гарантии, что именно это поможет. Результат будет, но он может быть слишком малым на фоне помех совершенно иного рода. От электромагнитных наводок и детектирования высокочастотного поля очень хорошо помогает экран, запаянный по контуру аналоговой земли, пайку делать сплошной, а не точечной, иначе эффективность экрана ощутимо падает. Микрофон тоже было бы неплохо поместить под экран-сеточку, и запаять на его выводах (как уже упоминалось выше) чип-конденсатор около 1 нФ.

[sigmaN]

На сколько я понимаю, для успешной борьбы с внешними наводками важно чтобы в момент воздействия этой самой помехи(наводки) земля всего устройства как можно более равномерно(по всей плате) приняла её. Тогда разность потенциалов не возникнет и звука помехи мы не услышим..
Теоретически.

И вот тут я прихожу к тому, что земля должна быть как можно более общей и как можно в большем кол-ве мест она должна быть соединена с землей "материнского" девайса(телефона) по месту монтажа.

Правильный ход мыслей?

Если да - то тогда разделение земель может повлечь за собой ухудшение помехозащищенности.... ?
Или я неправильно моделирую процесс.... ??
Что-то я как-то никак не могу толком понять с этими землями. Во многих источниках пишут по-разному.

>2.Поставить п-образные фильтры и думаю, что сливать помеху лучше на цифровую землю(авось аналоговая чище буде).
ОО, кстати, а такой подход не вызовет "обратной тяги"? Что будет не помеха сливаться на цифровую землю через кондер, а наоборот, с цифровой земли в сигнальную пойдет мусор через этот кондер.
И вот опять, то что я писал выше..Если это верно, то лучше чтобы уровень и земли и сигнального провода подпрыгнул одновременно, чем если с сигнального провода мы помеху сольём, а земля подскочит(разность потенциалов будет больше чем если бы вообще не сливали)...

>1. Подключать питание, микрофон (если решим применять внешний) лучше через проходныеконденсаторы или фильтры(один пин под экраном, земляной контакт припаевается к экрану и полигону, а второй пин - снаружи)?
Ну тогда экран придётся разрезать в этом месте.... не знаю...
Может просто фильтр(проходной кондер) рядом с экраном, чтоб дорожка после фильтра сразу уходила во внутренний слой и заходила под экран(но кратчайным путем). Учитывая, что по длине всё это уложится в 3-4мм - эффективной антенны не получится и всё может быть даже будет хорошо.

[Guest_@Ark_*]

На сколько я понимаю, для успешной борьбы с внешними наводками важно чтобы в момент воздействия этой самой помехи(наводки) земля всего устройства как можно более равномерно(по всей плате) приняла её. Тогда разность потенциалов не возникнет и звука помехи мы не услышим..
Теоретически.
И вот тут я прихожу к тому, что земля должна быть как можно более общей и как можно в большем кол-ве мест она должна быть соединена с землей "материнского" девайса(телефона) по месту монтажа.
Правильный ход мыслей?

Увы, нет. Но давайте сразу условимся говорить только о наводках от излучения антенны передатчика. Саму землю (земли) надо защищать от этих наводок. У Вас земли-то, как таковой, нет (настоящей, "заземленной") - есть общий "контакт", наиболее протяженный по своим размерам. На нем наводок будет больше всего. С частотой 900МГц на разных концах этой "земли" будут возникать разные потенциалы...
По моему мнению, недостаточно даже накрыть плату экраном и пропаять по периметру. Нужно поместить ее внутрь экранированного объема. СВЧ-токи текут только по поверхности проводников (т.н. "скин-эффект"). Поэтому, нужно добиться, чтобы они "бегали" только по поверхности экрана, не попадая внутрь экранированного объема. По этой причине, нежелательно чтобы "земля" платы была частью этого экрана. Внутри этого объема можно соединить ее с экраном в одной или нескольких точках. Это будет уже не принципиально, т.к. поверхностные токи туда не пройдут.
P.S. IMHO, нужен замкнутый экранированный объем, сплошной экран, в крайнем случае - мелкая сеточка.

[WEST128]

Могу заметить, что практически все промышленные конструкции сделаны именно с использованием напаиваемых на плату экранов, которые соединяются с землей посредством ряда переходных отверстий, расставленных по всему периметру экрана с определенным шагом. Лично проводил измерения степени экранирования таких конструкций, подавление до частоты 3 ГГц выше 60 дБ (плата 0.5 мм, переходные 0.5 мм с шагом 2 мм, экран запаян по контуру, сплошной медный). Этого не всегда достаточно, недаром СВЧ блоки делают в цельнофрезерованных корпусах, но для случая детектированя ВЧ сигнала - вполне. Насчет распределения токов помех - они как раз буду течь по внешней поверхности экрана, часть которой будет составлять замля платы (важно, чтобы она была цельная и самым крайним слоем от экрана), а сигнальные токи - по внутренней поверхности, так что значительной взаимосвязи между ними не будет.

[Guest_@Ark_*]

Насчет распределения токов помех - они как раз буду течь по внешней поверхности экрана, часть которой будет составлять земля платы (важно, чтобы она была цельная и самым крайним слоем от экрана), а сигнальные токи - по внутренней поверхности, так что значительной взаимосвязи между ними не будет.

Тогда нужно делать землю самым нижним слоем (если экран одеваем сверху) и конечно сплошным. Чтобы все остальное оказалась в замкнутом объеме. Меня только смущает толщина слоев в современных платах. Вдруг она окажется недостаточной. Какая характерная глубина проникновения СВЧ-токов будет в данном случае?

------

По моим подсчетам получается для меди на 900МГц толщина скин-слоя порядка 2мкм. В общем-то сравнимо с толщиной слоя платы. IMHO, стоит покрыть "землю" толстым слоем припоя.

Сообщение отредактировал @Ark - Apr 19 2009, 08:27

[Echelon]

Встречайте новичка.

Проблема наводок от GSM на НЧ-тракт известна давно. Эта характерная наводка имеет частоту 217 Гц. В случае применения микрофона слабым звеном являются цепи микрофона и предусилителя, т.е все узлы с уровнем полезного сигнала, сопоставимым по уровню с возникающей в них помехой в результате детектирования RF сигнала.
Помимо общего экранирования, в зарубежных материалах встречал рекомендации шунтировать питающие и сигнальные цепи емкостями 27..30 пФ (включая непосредственно выводы микрофона), применение отдельного режекторного фильтра на 217 Гц, а также использование дифференциального усилителя для лучшего подавления наведенной помехи:
http://focus.ti.com/general/docs/wtbu/wtbu...00609_art3_buzz

[Alexashka]

Насчет распределения токов помех - они как раз буду течь по внешней поверхности экрана, часть которой будет составлять замля платы (важно, чтобы она была цельная и самым крайним слоем от экрана), а сигнальные токи - по внутренней поверхности, так что значительной взаимосвязи между ними не будет.

Не совсем понял- Что за внутренние поверхности? Вы имеете ввиду верхний слой платы? И еще- по монтажу экрана- я правильно понял? -он паяется на контур, который через переходные отверстия соединен с землей на нижнем слое (чтобы все сигнальные слои были какбы внутри этого экранирующего объема). Тогда для "сигнальной" земли желательно выделить еще один слой? Тогда нижний земляной слой будет какбы "грязным", используемым только для экранировки...Или это уже перебор будет?

Тогда нужно делать землю самым нижним слоем (если экран одеваем сверху) и конечно сплошным. Чтобы все остальное оказалась в замкнутом объеме. Меня только смущает толщина слоев в современных платах. Вдруг она окажется недостаточной. Какая характерная глубина проникновения СВЧ-токов будет в данном случае?

------

По моим подсчетам получается для меди на 900МГц толщина скин-слоя порядка 2мкм. В общем-то сравнимо с толщиной слоя платы. IMHO, стоит покрыть "землю" толстым слоем припоя.

Вот с первым я согласен, тока вот что непойму, если токи идут по поверхности они все равно создают разность потенциалов между двумя точками. Так если к этим точкам припаивается "внутренняя" земля, эта разность потенциалов разве не вызовет ток, который пойдет уже по внутренней земле?

А по 2мкм скин слоя -помоему вполне обнадеживающая цифра если принять толщину фольги в наружном слое около 50мкм (18 сама фольга +35мкм добавляется при меднении отверстий). Вроде как соотнощение солидное выходит.

[WEST128]

Я имел ввиду самый нижний слой металлизации, внутренняя поверхность - та, которая обращена к компонентам ПП, т.е. находится внутри экрана, внешняя поверхность - соответственно образует часть экрана. В принципе, не обязательно это должен быть самый нижний слой, но тогда на каждую питающуюю/сигнальную линию в точки ввода надо ставить проходной конденсатор. При расчетах экрана также следует учесть, что сопротивление меди 35 мкм 0,51 мОм/квадрат, и токи помех создают относительно небольшое напряжение, чем на сопротивлении тракта 50 Ом (соответственно почти на 100 дБ меньше). Нижний слой металлизации не будет грязным, поскольку токи ВЧ помех текут только по его внешней поверхности, не совсем конечно верно, ослабление равно e^Nскин-слоев, но с учетом вышесказанного, этого вполне достаточно. Как свидетельствует опыт, основной путь проникновения помех на частотах выше 500 МГц - это плохо заблокированные цепи питания/управления, а вовсе не экран.

[Guest_@Ark_*]

... непойму, если токи идут по поверхности они все равно создают разность потенциалов между двумя точками. Так если к этим точкам припаивается "внутренняя" земля, эта разность потенциалов разве не вызовет ток, который пойдет уже по внутренней земле?

Если экранирущий объем замкнут ("герметичен"), то наводимые ВЧ полем токи будут "бегать" только по его внешней поверхности, меня свое направление с частотой 900МГц. Если толщина достаточна, то на внутренней поверхности уже никаких токов не будет. В чем, собственно, и смысл экранирования.
Если же проделать в этом объеме два небольших отверстия на противоположных концах, то при определенных условиях СВЧ-токи "побегут" уже не только по внешней поверхности экрана, но и по внутренней. Весь эффект от экрана может пойти на смарку. Отсюда - мое скептическое отношение к несплошным экранам...

А по 2мкм скин слоя - помоему вполне обнадеживающая цифра...

Похоже так. Но не забываем, что все это находится буквально в нескольких сантиметрах от передающей антенны телефона. Если случайно возникнет резонанс (например размер экрана с выходящим проводом окажется близок/кратен четверти волны), то значения ВЧ токов могут достич миллиамперных значений (десятков миллиампер)...

[Alexashka]

Я имел ввиду самый нижний слой металлизации, внутренняя поверхность - та, которая обращена к компонентам ПП, т.е. находится внутри экрана, внешняя поверхность - соответственно образует часть экрана. В принципе, не обязательно это должен быть самый нижний слой, но тогда на каждую питающуюю/сигнальную линию в точки ввода надо ставить проходной конденсатор.

Т.е вы хотите сказать... Допустим мы имеем на плате 3 узла, закрытых 3мя экранами. (В моем устройстве я предполагаю поставить отдельные экраны на чувствительную аналоговую часть, приемопередатчик+УМ и на контроллер с DC/DC преобразователями, т.е три экрана). Но связи между узлами есть и они не закрыты экранами. Ставить на каждую линию RF фильтр я не могу- дорогое удовольствие, что остается- пускать все цепи заходящие под экраны между слоями метализации? который будут работать как экраны...Что вы посоветуете? может быть один общий экран с перегородками внутри?

[vladch]

Т.е вы хотите сказать... Допустим мы имеем на плате 3 узла, закрытых 3мя экранами. (В моем устройстве я предполагаю поставить отдельные экраны на чувствительную аналоговую часть, приемопередатчик+УМ и на контроллер с DC/DC преобразователями, т.е три экрана). Но связи между узлами есть и они не закрыты экранами. Ставить на каждую линию RF фильтр я не могу- дорогое удовольствие, что остается- пускать все цепи заходящие под экраны между слоями метализации? который будут работать как экраны...Что вы посоветуете? может быть один общий экран с перегородками внутри?

Я бы отделил приемопередатчик +УКВ в один экран, и развязался RF фильтрами от другого экрана в котором разместил бы чувствительную аналоговую часть (со своим аналоговым питанием и аналоговой землей) и контроллер с DC/DC(возможно индуктивность для него нужно выбрать экранированую).
Или общий экран с перегородками внутри. Но мне кажется что просто спрятать цепи соединяющие вч и аналоговую схему нельзя , не будет толку. Нужно сначала отфильтровать ВЧ (RF фильтр), а потом прятать с земляных слоях платы.

Насчет распределения токов помех - они как раз буду течь по внешней поверхности экрана, часть которой будет составлять замля платы (важно, чтобы она была цельная и самым крайним слоем от экрана), а сигнальные токи - по внутренней поверхности, так что значительной взаимосвязи между ними не будет.

А могу я к такому полигону-экрану с помощью переходных отверствий подключать цепи цифровой земли? Не полезут ли помехи через мои переходки мне в схему?

И как лучше всего делать отвязку от помех при входящих проводах под экран.
Как по мне то идеальным вариантом есть проходной конденсатор, стоящий одной ногой под экраном другой снаружи, но возникают проблемы связанные с монтажем экрана.
Следующий вариант завести сигнал из вне во внутреннем слое и сразу (как пройдем экран), выйти на ТОР и отфильтровать RF-фильтром.
И третий вариант отфильтровать снаружи и минимальной трассой перейти во внутренний слой и зайти в экранированное пространство.

Кто чем фильтрует питание (до 500мА)?

[Alexashka]

Я бы отделил приемопередатчик +УКВ в один экран, и развязался RF фильтрами от другого экрана в котором разместил бы чувствительную аналоговую часть (со своим аналоговым питанием и аналоговой землей) и контроллер с DC/DC(возможно индуктивность для него нужно выбрать экранированую).
Или общий экран с перегородками внутри. Но мне кажется что просто спрятать цепи соединяющие вч и аналоговую схему нельзя , не будет толку. Нужно сначала отфильтровать ВЧ (RF фильтр), а потом прятать с земляных слоях платы.

А могу я к такому полигону-экрану с помощью переходных отверствий подключать цепи цифровой земли? Не полезут ли помехи через мои переходки мне в схему?

Да, наверно вы правы, контроллер и аналоговую часть можно пихнуть под один экран. Единственный минус- экран получится здоровый, и закроет все цепи- как отладку вести? (снизу как мы говорим- цельная заливка )
По второму вопросу -об этом много писали уже- быстрые возратные токи в земле идут под соответствующим сигнальным проводником (по его траектории), поэтому достаточно обеспечить чтобы над экранной заливкой не проходили цифровые сигналы. Как вариант -делать заливку с вырезом по контуру -тогда обратные токи будут вынуждены идти в обход, но этот вариант хуже. Если использовать полигон как стыковочный узел для цифровых сигналов то это имхо не есть гуд.

[vladch]

поэтому достаточно обеспечить чтобы над экранной заливкой не проходили цифровые сигналы. Как вариант -делать заливку с вырезом по контуру -тогда обратные токи будут вынуждены идти в обход, но этот вариант хуже. Если использовать полигон как стыковочный узел для цифровых сигналов то это имхо не есть гуд.

Я так понял, что нужно делать вырезы в полигоне -экране. тогда нарушается его целосность и соответствено уровень защиты. А если с обратной стороны экрана пустить слой пттания, то можна ничего не вырезать, но остается открытым вопрос с цифровой землей. Раньше думал все конектить на полигон-экран, а теперь ине знаю. Получается нужно делать еще один слой с полигоном цифровой земли, или как?
В прикрепленом файле разрез планируемой печатной платы.

Прикрепленные файлы

 ___________.bmp ( 130.24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 38

 

[Alexashka]

2 vladch. Про вырезы. Да если делать один экран и на аналог. и на цифровую части, то такая проблема видимо возникнет. Хотя я читал про щели в металлических корпусах приборов и расчет их ослабления внешних помех. Выходит так что если оба габаритных размера (длина и высота) выреза не превышают 1/20 длины волны излучения, то снижение ослабления экрана не будет. Хотя надо будет уточнить, там ведь еще толщина стенки играет роль.

[__Sergey_]

2 vladch. Про вырезы. Да если делать один экран и на аналог. и на цифровую части, то такая проблема видимо возникнет. Хотя я читал про щели в металлических корпусах приборов и расчет их ослабления внешних помех. Выходит так что если оба габаритных размера (длина и высота) выреза не превышают 1/20 длины волны излучения, то снижение ослабления экрана не будет. Хотя надо будет уточнить, там ведь еще толщина стенки играет роль.

Как раз возникнут проблемы, если делать вырезы в земле - мы помехи на 1800 ловим, длина волны не большая совсем.
Я так понимаю, девайс не содержит 12-битных АЦП с полосой 200 МГц - соответственно не нужно делать вырезов в земле на цифру и аналог.
Рецепт прост: считаем, что по каждому проводу, подходящему к модулю втекает ток помехи, соответственно надо его сразу на входе блокировать всяческими способами, не сильно повредив полезный сигнал. А сам модуль заэкранировать. Для блокировки помехи применять чип-ферритовые шайбы + конденсаторы, либо резисторы+конденсаторы, если нужно дешево.

[vladch]

to __Sergey_

В принципе иду по приблизительно такому же пути как и Вы. Первое что сделал, как тут советовали уже уважаемые коллеги, все заходящие в устройство провода - фильтрую и во внутреннем слое сразу завожеу сигнал под экран. К этому еще добавил сплошной полигон на боттоме и экран на топе. Во внутренних слоях еще отвязал землю микрофона и аналоговой части кодека от цифровой земли.

[Alexashka]

to __Sergey_

В принципе иду по приблизительно такому же пути как и Вы. Первое что сделал, как тут советовали уже уважаемые коллеги, все заходящие в устройство провода - фильтрую и во внутреннем слое сразу завожеу сигнал под экран. К этому еще добавил сплошной полигон на боттоме и экран на топе. Во внутренних слоях еще отвязал землю микрофона и аналоговой части кодека от цифровой земли.

Так вы всетаки сделали 2 земли? а как соединили? Я вот планирую модуль жопээс полностью отвязать по цифровым сигналам и питанию (землю тоже), поставив блокирующие LC фильтры и индуктивности BLM фирмы мюрата, они маленькие, но дюже зверские Правда мнения с коллективом разошлись -один говорит правильно, другой -так не надо делать...Видел пример включения жопеески фирмы энфора, так там цифровой узел управления (вроде GSM модем), соединен с жопс через экранированный стык в котором стоят блокирующие ЭМИ цепи. Короч стык в экране, жопс в экране да и модем в экране (3 штук всего т.е). При этом земелька у них у всех одна! Так что я в сомнениях пока...

[In_vivo]

Немножко о выборе материала для экранирования- многие считают что достаточно использовать хорошо проводящий материал: медь, алюминий... и забывают о том что данные материалы парамагнетики, т.е. практически не экранируют от магнитного поля. Проведите простой опыт: поднесите магнит к любой железке, которая более или менее хорошо притягивается к магниту, а затем поочереди вставьте между магнитом и железкой сначала медную(или алюминевую) пластину а затем пластину из ферромагнитного материала (тот же пермаллой) и, как говорится, почуствуйте разницу... радиолюбители знают что в свое время лучшие экраны получались из жести от консервных банок из-под сгущенки...
резюме: не забывайте что экранировать надо электроМАГНИТную помеху, а не просто электрическую составляющую.

[sanyc]

Немножко о выборе материала для экранирования- многие считают что достаточно использовать хорошо проводящий материал: медь, алюминий... и забывают о том что данные материалы парамагнетики, т.е. практически не экранируют от магнитного поля. Проведите простой опыт: поднесите магнит к любой железке, которая более или менее хорошо притягивается к магниту, а затем поочереди вставьте между магнитом и железкой сначала медную(или алюминевую) пластину а затем пластину из ферромагнитного материала (тот же пермаллой) и, как говорится, почуствуйте разницу... радиолюбители знают что в свое время лучшие экраны получались из жести от консервных банок из-под сгущенки...
резюме: не забывайте что экранировать надо электроМАГНИТную помеху, а не просто электрическую составляющую.

Для постоянного или низкочастотного поля - это может быть и верно. А вот на СВЧ экраны из той же меди очень хорошо работают (опять же для защиты от СВЧ помех). Например, эффективность экранирования полужесткого коаксиального кабеля ~ 90 дБ.

Сообщение отредактировал sanyc - May 3 2009, 08:15

[Alexashka]

Вот нашел где делают экраны на заказ.
http://www.pcbtech.ru/pages/view_page/133
Вроде сталь бьет медь по степени защиты до 1ГГц. По отражению она уступает, но по проникновению гораздо эффективнее, чем медь.
Тока вот не понял на графике почему медь имеет 25дб потери на отражение магнитного поля на частоте 100Гц. По идее она его вообще не должна ослаблять на таких частотах.
Еще там какойто сплав есть Сплав C770 ктонить знает что это такое? и какая плотность у него?

[WEST128]

Экраны данного типа, со съемной крышком, обычно используются в технике, где не нужно значительное ослабление, и частоты помех относительно низки. Приводимый на сайте график мало соответствует реальности, такие экраны на частоте 1 ГГц обеспечивают ослабление 30-40 дБ, редко когда больше, и с ростом частоты ослабление будет уменьшаться из-за щелей.

[Alexashka]

Это очень серьезно, то что вы сказали однако возникает вопрос -как сделать нормальный технологичный экран, кол-вом до 100 штук. Ну или где такие заказать. Хотя судя по цене которая указывалась в этой фирме (30-60т.р) порядок будет примерно такой же. Видимо придется делать оправку самим и самим же гнуть металл.
Может кто что посоветует для наколенной технологии изготовления ну или близкой к этому

[vladch]

Так вы всетаки сделали 2 земли? а как соединили? Я вот планирую модуль жопээс полностью отвязать по цифровым сигналам и питанию (землю тоже), поставив блокирующие LC фильтры и индуктивности BLM фирмы мюрата, они маленькие, но дюже зверские Правда мнения с коллективом разошлись -один говорит правильно, другой -так не надо делать...Видел пример включения жопеески фирмы энфора, так там цифровой узел управления (вроде GSM модем), соединен с жопс через экранированный стык в котором стоят блокирующие ЭМИ цепи. Короч стык в экране, жопс в экране да и модем в экране (3 штук всего т.е). При этом земелька у них у всех одна! Так что я в сомнениях пока...

Поступил следующим образом - на заготовке смулитиплицировали 2 платы. В одной земли разделены, в другой земля одна. В плате с разделенными землями есть участок с аналоговыми цепями. На этом участке, в ТОР, раставил все аналоговые кампоненты от микрофона к кодеку, аналоговые цепей, свободное пространство залил аналоговым полигоном. Под этим участком , во внутреннем слое SIGNAL, аналоговые цепи, свободное место - аналоговый полигон. Во внутреннем слое POWER - под этим участком пролил основную землю, слой BOTTOM полностью залил землей, которая подключается к земле устройства в месте подключения питания. В слое ТОР, кроме аналогового полигона, все остальное залил основной землей, какже есть место установки экрана на основной полигон. По контуру установки экрана, переходными отверстиями, соединил основной полигон ТОРа (и сам экран) с основным полигоном BOTTOMа, таким образом, у меня получилась экранировка и на BOTTOMе и вч - токи, я надеюсь, будут сливаться с этих экранов на землю. Для розвязки(фильтрации) всех входящих и исходящих сигналов, за экраном установил вч-фильтры(п-образные, Мурата), и сразу с фильтра перехожу на внутренний слой SIGNAL и между переходных отверстий экрана завожу/вывожу сигнал на схему.
Вторая плата, с общей землей, идентичная по конструкции, но полигон везде один.
Соберем обе, включим, а там будет видно.
О результатах - отпишусь, а будут проблемы -прибегу с вопросами. А так, всем СПАСИБО за консультации.

[Alexashka]

Поступил следующим образом

И Вам спасибо за информацию вроде все грамотно сделали, думаю работать будет хорошо оба варианта
Кстати проверил работу фильтров BLM Мюрата- классная весч! Было два аналоговых модуля, соединенных кабелем 1м. В модулях усилители НЧ. Наводку симулировал ВЧ генератором в режиме АМ-модуляции (несущая 436МГц). Антенна на выходе генератора лежала вблизи вышеуказанного кабеля. Помеха на выходе усилков наводилась достаточно мощная, пока не поставил на обоих концах кабеля два BLM фильтра. Наводка исчезла полностью. Усилки без экранов.

[vladch]

И Вам спасибо за информацию вроде все грамотно сделали, думаю работать будет хорошо оба варианта
Кстати проверил работу фильтров BLM Мюрата- классная весч! Было два аналоговых модуля, соединенных кабелем 1м. В модулях усилители НЧ. Наводку симулировал ВЧ генератором в режиме АМ-модуляции (несущая 436МГц). Антенна на выходе генератора лежала вблизи вышеуказанного кабеля. Помеха на выходе усилков наводилась достаточно мощная, пока не поставил на обоих концах кабеля два BLM фильтра. Наводка исчезла полностью. Усилки без экранов.

BLM и себе забил в устройство. За поддержку спасибо, будем бороться за чистоту звука