电子工程设计要点与难点对策

电子工程设计要点与难点对策

吴荣凯

保定市尤耐特电气有限公司

摘要：本文作者结合当前工作实际，首先分析了电子设备中电磁兼容设计的要点，然后阐述了电子工程设计中存在的问题，并提出了加强电子工程设计的相应对策。

关键词：电子工程设计；电磁兼容；要点；问题；对策

电子工程作为研究电路与系统、通信、电磁场与微波技术以及数字信号处理等领域的一门工程学，不仅为教育、科研准备了坚实的基础，同时对于整个社会的发展与进步都起到举足轻重的作用。电子工程经过近些年来的不断发展，已然提升到了一定的水平，但其中还是不能避免有很多问题的困扰。下面，本人结合多年工作实际经验，现就电子工程设计方面浅谈几点个人体会，谨供同行参考。

1电子设备电磁兼容设计的要点

目前电子设备的电磁干扰问题变得越来越突出，加强电磁兼容设计对保证电子设备的正常运行具有非常重要的作用。其中：PCB设计、滤波设计以及接地设计是电子设备电磁兼容设计的重要内容。

1.1印制电路板（PCB）的设计

印制电路板的设计是电子设备电磁兼容设计中最为基础的一环。PCB几乎存在于每一种电子设备当中，PCB除了可固定电子设备上的各种小零件外，其主要功能是提供电子设备各项零件的相互电气连接，其设计要点如下：

（1）PCB的布局。要考虑PCB的尺寸。若PCB的尺寸设置过大，印制线过长，则会增加阻抗，抗噪声性能下降，成本也会增加;但若PCB尺寸过小，散热困难，而且容易导致相邻传输线间的串扰。因此，在对尺寸进行设计时，应将PCB的抗噪声能力与抗串扰能力也纳入考虑范围，以保证尺寸设计的合理性必在元件布局时，应将数字电路、模拟电路以及噪声源分别放置，将高频电路与低频电路分开。围绕各功能电路的核心元件进行布局，保证各元件沿同一方向整齐、紧凑排列，易受干扰的元器件不能相邻布局，以防信号间的耦合。

（2）PCB的布线。PCB布线总原则为先布时钟、敏感信号线，再布高速信号线，最后布一般的不重要的信号线。电源线、地线及印制导线在印制板上排列要恰当，尽量做到短而直，以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。电源线、地线及印制导线对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下，电源线、地线或印制板导线都会成为接受与发射干扰的小天线。降低这种干扰的方法除了加滤波电容外，更值得重视的是减小其高频阻抗。

1.2滤波设计

电磁兼容的滤波设计的主要目的是将沿导线传播的电磁干扰因素予以抑制的方法。设计过程中，对于高频电路带来的干扰，可将由一个电感器和两个电容器组成的π型滤波器作为滤波措施，并选用阻容与感容的去耦网络将电源与电路进行隔离，以接触电路间的耦合现象，从而防止电路中侵入干扰信号。设计中也可将共模滤波单元与差模滤波单元进行组合设计来达到抑制共模与差模电流的目的。其方法的作用机制是共模滤波单元与差模滤波单元与双阶LC低通滤波单元具有等同的效果。自身等效串联电阻ESR、走线导带等因素均会对滤波电容造成一定影响，滤波电容与寄生电阻会在高频段产生零点，可降低LC网络对高频段噪声的衰退力。

1.3接地设计

接地设计是电子设备抗干扰的关键手段。设计内容涉及电路组合接地方案、接地点、抑制接地干扰措施等。在进行接地点设计时，若采用单点接地，则会增加接地线的长度，从而造成接地线中干扰的增加，形成电磁干扰。所以在设计中我们宜采用多点、就近接地的方式，减少接地点间电位差，增强抗干扰能力。在进行电路组合接地方案设计上时，应保证接地而与接地线间的直流阻抗<2.5mW，使设备中各个接地点直接连接离其最近的接地面，确保接地线的电气连接的可行性。最后还要对接地面采取抗氧化、抗腐蚀，提升接地效果等处理。需要屏蔽的地方，做成一个封闭的导电壳体并接地，把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明，若屏蔽材料能达到（30～40）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。

2当前电子工程设计存在的问题

2.1需得到法律法规的保护

电子工程设计是一项十分复杂而艰辛的工作，每一项科技成果的取得都需付出大量的劳动，甚至需要一个团队几十人共同努力才能得以完成。如果这项成果的专利不能有效得到保护，就会大大打击科研人员人工作的积极性，不利于电子工程设计的健康有序发展。我国在这方面，近些年来，通过制定相关法律法规，取得了一定的效果，但是仍然有一些人千方百计地盗取电子工程设计成果，甚至会逍遥法外，专利申请者想要维权，却困难重重，有时会因浪费大量的时间无暇顾及此事。

2.2需要有团队意识和正确的研究方向

电子工程设计工作需要有团队意识，但在我国受传统因素的影响，人们更多习惯于单打独斗，习惯于在本部门或小范围的团队中闭门造车，使电子工程设计处于困境之中。世界上，很多国家的电子工程设计实现了资源共享，少走了许多弯路，节约了设计工作的成本。我国电子工程设计研究团队应进一步加强培养团队意识，要强调宏观的视野和宏大的科研背景。通过打破各个团队之间的壁垒，在资源方面互通有无，共同提高，共同发展，最终才能完全超越自我，创造更新的电子技术。另外，我国电子工程设计也存在研究方向不明确的情况。

2.3电子工程企业也需要加强自身建设

作为电子产品企业自身来讲，也需要“打铁还需自身硬”的精神，不断进行产品的升级改造，进一步创新以满足人民日益增长的物质、精神文化需要。只有不断创新，不断发展，才能得到民众的认可，也才能让政府的政策倾斜有其说服力，最终才能形成企业的良性发展，才能在市场经济的竞争中立于不败之地。同时，电子工程企业也要形成合力，良性竞争，共同发展。

2.4需要重视人才的培养

电子工程设计作为高端技术，它对人才有很高的要求。每一位研究者既要有非常专业的知识和能力，也需要有十分广博的知识。这是因为，电子工程设计它所服务的对象是广泛的，它为社会上所有的行业服务，为社会上所有的人服务。如果没有专业的知识和能力，无法进入这个门槛，无法进行技术的创新；如果没有广博的知识，则无法进行举一反三式的工作，无法达到触类旁通，进而无法实现电子工程技术的深层革新。现阶段，我国还需在人才培养方面下功夫。对人才的培养，不仅仅是理论层面，还要有职业素质方面的培养。从事电子工程技术需要一丝不苟的精神，需要强烈的责任心。

3提高电子工程设计水平的对策

3.1进一步完善相关法律法规

国家应随着社会的发展，适时修订法律法规，以更好维护电子工程设计的发展环境。让从业人员更安心地开展工作，有更多的时间与精力去进行科学研究工作。

3.2进一步完善电子工程企业的团队建设

电子工程企业要从全局出发，发展研究团队，不能局限于自身的建设，更要同全国其他团队携手合作，实现信息共享，资源共享，并且要有明确的研究方向，始终面向最前沿的技术成果，始终要与社会实际相结合。电子工程团队也可使用协同创新的模式，以一家为主导共同完成某项工作，这样更有利于电子工程的研发工作。

3.3电子工程企业要以发展为目的实现良性竞争

社会的发展总会面临各种各样的问题，电子工程企业也同样如此。面对这些问题，不能抱怨，而应强调一切问题都是发展中的问题，也只有通过发展才能解决。因此，电子工程企业本身最重要的事情就是自身的繁荣发展。当然，发展的前提是良性竞争，并且以此作为同行业的楷模。当然，也可以与同行业共同签署平等竞争协定或制定相关的准则。

3.4重视人才梯队建设

任何一个团队的发展，其核心是人才。电子工程企业要重视人才的培养，尤其是人才的梯队建设。各个企业要形成老中青三级人才梯队建设，只有这样才能保证一个项目的持续发展，才能实现科学研究的不断升级，前一辈的成绩自然而然就成为后面的阶梯。

4结论

总之，科学技术的飞速进步与发展，也使得电子工程成为了信息化时代的重要产物，也是我国将来发展经济的重要途径与重点内容，现在电子工程作为一个新兴产业，正在起步阶段，因此不断加强对电子工程人才的培养，获得政府的更有力的支持。

参考文献

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