这是一个很难用几百字来涵盖的问题,所以这将是简短的,你只需要自己做一些研究。但我会尽量总结它,这样你至少知道要研究什么。
您需要了解走线阻抗、信号端接、信号返回路径和旁路/去耦电容。如果你得到这些绝对正确,那么你将有零 EMC 问题。让它 100% 完美是不可能的,但你可以比现在更接近。
首先,让我们看一下信号返回路径……对于每个信号,都必须有一个返回路径。通常返回在电源或接地平面上,但也可能在其他地方。在您的 PCB 上,返回是在飞机上。返回路径从接收器返回到驱动器。环路区域是由信号加上返回路径创建的物理环路。通常物理定律会导致环路面积尽可能小——但 PCB 布线想把它搞砸。
环路面积越大,您遇到的射频问题就越多。你不仅会发射比你想要的更多的射频,而且你也会收到更多的射频。
底部(蓝色)层上的信号将希望它们的返回路径位于下一层(青色)的相邻平面上——因为这使得环路区域尽可能小。顶部(红色)层上的信号将在金层上具有返回路径。
如果信号从顶层开始,然后通过通孔到达底层,则信号返回路径将在通孔处从金层切换到青色层!这是去耦电容的主要功能。通常一个平面是 GND,另一个是 VCC。在平面之间切换时,信号返回路径可以通过去耦帽。这就是为什么在平面之间设置上限通常很重要,即使出于电源原因显然不需要它。
如果平面之间没有去耦帽,则返回路径无法采用更直接的路径,因此环路面积会增加 - 并且 EMC 问题也会增加。
但是平面上的空隙/裂口可能会带来更大的问题。您的黄金层有分裂的平面和信号迹线,这会产生问题。如果您比较红色和金色层,您将看到信号如何穿过平面中的空隙。每当信号穿过飞机上的空隙时,就会出现问题。返回电流将在平面上,但它无法跟随穿过空隙的轨迹,因此它必须绕道而行。这会增加环路面积和您的 EMC 问题。
您可以在信号交叉的地方放置一个盖子。但更好的方法是重新安排事情的路线以避免这种情况。
产生相同问题的另一种方法是当您有几个靠近在一起的过孔时。通孔和平面之间的间隙可以在平面中产生槽。要么减小间隙,要么将过孔散开,这样就不会形成槽。
好的,这是你的董事会最大的问题。一旦您了解了这一点,您就必须查看信号终端和控制走线阻抗。之后,您必须查看以太网连接的屏蔽和机箱 GND 问题(Q 中没有足够的信息来准确评论)。
我希望这会有所帮助。我真的对这些问题感到轻而易举,但这应该能让你继续前进。