元器件和印制电路板都是航空电子设备重要组成部分，且使用性能方面存在相同之处。二者使用过程中，有着相辅相成的关系，对于电路元器件而言，印制电路板具有支撑作用，且是元器件间电气连接的纽带。可以说，印制电路板性能对机载电子设备运行质量有着决定性影响，进而为了提高航空电子设备性能，除了加强元器件选择和设计工作外，还要注重印制电路布局和布线设计，这是实现电磁兼容必须考虑的因素。
1. 印制电路板电磁兼容设计标准
经过实践调查发现，印制电路板中的迹线使用过程中，具有一定电感和电阻，加之印制电路具有面积小、厚度小的特点，所以迹线间容易产生电容和互感。相关研究结果显示：如碾压板厚度为0.25mm，在地线层上一段距离的位置，迹线宽0.5mm、长20mm、20nH电感的前提下，将其与元器件的寄生效应对比，上述指标无明显意义，可忽略不计，但要注意要控制好布线总和，以防超出寄生效应。电路会受到寄生参数影响，尤其是高速电路运行前，更易受到寄生参数影响，引发上升时间变缓、信号幅值衰减等问题[1]。
设计印制电路时，应确保印制电路板上所有电路功能正常，各部分间不存在干扰，尽量降低对外辐射发射和传导发射对印制电路上电路的影响。从整体上看，印制电路电磁兼容设计过程中，应严格控制来自印制电路的辐射、印制电路上各种电路的耦合、印制电路和设备中其他电路间的耦合等，同时要实时掌握印制电路对外部干扰的灵敏度，根据实际情况进行调整。
2. 印制电路板布局设计
航空电子设备印制电路设计时，布局工作至关重要，布局是否合理关系到印制电路是否能达到电磁兼容的效果。首先，要结合实际情况考虑印制电路尺寸的大小设计是否科学，若印制电路线条长、尺寸大，则增加阻抗，抗噪声能力也减弱，不利于成本控制；相反，若印制电路线条短，尺寸小，则散热能力被大大削弱，同时临近迹线容易受到干扰。在明确印制电路尺寸后，需进一步分析特殊元器件位置[2]。此外，以电路的功能单元情况为依据，针对电路内所有元器件开展整体布局设计。电路布局前要做好准备工作，将印制电路上的元器件依据一定标准分为若干组，这样可以有效分割印制电路上的空间，同组元器件集中在一起，使得空间内的各元器件互不干扰。一般情况下，按照数字、使用电压顺序分组，如果元器件较多，还可以按照电流大小、高速、低速等指标进一步分组，这里需要注意：要将不兼容元器件分开，如关键集成电路和发热器件、CPU时钟发生器和敏感器件等。
已知航空电子设备模拟电路、数字电路、电源电路布线设计和组件布局特点不尽相同，其产生的干扰和抑制干扰方法也存在差异。与此同时，由于高频、低频电路频率存在差异，进而干扰与抑制干扰方法不同。因此，进行组件布局设计期间，必须分别布置模拟电路、数字电路、电源电路，分开高频电路与低频电路；进行元器件布局设计期间，要尽量将有关联的元器件划分在一组，以免器件间存在干扰，以是提高器件抗干扰效果的重要途径，印制电路中，组件排列位置对抗电磁干扰效果有一定影响，应尽量缩短各器件间的引线。依据电路功能开展元器件布局工作时要注意布局位置，结合电路流程分析，保障信号正常流通，尽量保持信号方向；将核心元器件作为每一功能单元的中心开展布局；元器件布局应秉承着“整齐、均匀、紧凑”的排列原则，当前平行排列是主要布局方式，针对部分存在较高电位差的元器件，可以适当增加导线距离，以防发生意外短路问题，一些带有高电压的元器件应科学隐蔽，以防工作人员调试中触电；高频下工作的话，应尽量缩短元器件间连线距离，减少元器件间分布参数与相互间的电磁干扰[3]。
3. 印制电路板布线设计
设计印制电路板过程中，布线是产品设计的重要环节，实际设计期间，布线设计受到多重限制，不仅工作量较大，还对设计技巧有着极为精细的要求。因为印制电路上的电子元器件密度呈现增大状态，走线呈现变窄趋势，进而信号频率随之提高，可能导致电磁干扰发生。印制电路布线设计为的是减少印制线路上个元器件和电路干扰，降低印制电路传导发射和辐射发生影响。印制电路布线中，要注意走线间距，降低电容耦合与电感耦合的干扰；在噪声较小的电源线位置设置敏感的高频线；适度加粗地线和电源线，使其阻抗减小。在这里还需注意，现阶段，关于航空电子设备印制电路布线设计缺乏严格规定，布线专门规则仅适用于部分情况下，没有覆盖性规章制度。因此印制电路布线设计往往受到电路尺寸、铜板层数限制，布线技术无法在所有电路中应用。
航空电子设备印制电路布线过程中，要考虑分割问题，具体指利用物理分离方法，使不同类型线间的耦合减少，特别是地线和电源线耦合方面。实际工作中，地线面有4个，以非金属沟道隔离，印制电路中各部分间以电容与电感为过滤器，以此减少不通电路电源面间的耦合。因为高速数字电路瞬时功率要求较高，进而可以在电源入口处安置，通常接口电路可能会用到瞬时抑制与静电释放下的电路或器件[4]。就电容与电感而言，最佳设计方式是采用不同值的电容与电感，因为使用相同参量电容与电感，则无法满足不同电路设计需求，而采用不同指标电容与电感，则可以为更多不同电路提高不同滤波特征。设计时局部去耦，能起到减少噪声传播的作用，电源输入口和印制电路间的大容量旁路电容连接着二者，且具有低频脉动滤波器功能。去藕电容应存在于所有集成电路的电源和地间，可以在临近电源引脚位置设置去耦电容，以免对集成电路开关噪声进行滤除。为了确保线路安全性，应在接近地线位置设置电源线，使去耦电容形成于电源点和地之间，这样不仅有利于减小差模辐射的环面积，还能进一步减少电路中的干扰。此外，接地、电源布线和数据流动方向应尽量保持平行，进而最大化抑制噪声，并且在模拟电路和数字电路间设计隔离分区，分离二者，最终连接电源地。
总结语：
综上所述，随着航空事业的发展，对航空电子设备印制电路板的电磁兼容设计提出了更高要求。电磁兼容设计为电子设备功能的发挥提高了保障，也是实现机载设备和系统规定功能的关键。设计航空电子设备过程中，要注意印制板电路设计和整体设计是否相符，因为电磁兼容设计质量的高低关系到电子设备使用功能，进而必须重视印制电路板电磁兼容设计，尽量减少内部元器件间的互相干扰问题。
参考文献：
[1]侯典国, 彭泽清, 吴藻菡,等. 航空电子产品电磁环境效应模块化设计方法[J]. 航空电子技术, 2020, 051(001):56-61.
[2]倪笑宇, 罗明宇, 陈璐斌. 航空用机电作动系统电磁离合器的设计研究[J]. 无线互联科技, 2019, 16(01):63-64.
[3]段思凡. 基于敏感度特性的电子设备电磁兼容设计[J]. 赤峰学院学报(自然科学版), 2019, 035(004):117-120.
[4]张莹. 浅谈飞机环控系统的用电设备电磁兼容设计方法[J]. 2020(2017-35):111-111.
