آیا تا به حال با مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) در طرح های صفحه مدار چاپی (PCB) خود مبارزه کرده اید؟یک اصل طراحی به ظاهر ساده ممکن است کلید بهبود قابل توجهی عملکرد هیئت مدیره شما باشدکه در میان مهندسان به عنوان "قاعده 20H" شناخته می شود، این تکنیک با پیچیدگی های ظریف قدرت و طرح سطح زمین برخورد می کند، که به طور مستقیم بر ویژگی های تشعشعات یک تخته تاثیر می گذارد.

اولین بار توسط W. Michael King پیشنهاد شد و بعداً در نشریات Mark I. Montrose توضیح داده شد، قانون 20-H بیان می کند که در طرح های PCB چند لایه ای،لبه هواپیما قدرت باید به سمت داخل از لبه هواپیما زمین با فاصله برابر با 20 برابر فاصله عمودی بین هواپیماهای قدرت و زمین قرار گیرد.این تنظیم مستقیم به طور موثر توزیع میدان لبه را کنترل می کند و تشعشعات الکترومغناطیسی را کاهش می دهد.

اين قانون به طور خاص بر "اثرات حاشيه اي" در لبه هاي ميزان قدرت و زمين تمرکز مي کند.لبه هاي آن ها از رشته هاي الکتريکي قوي ايجاد مي کنند که به سرعت به خارج تشعشع مي دهند، ایجاد تداخل الکترومغناطیسی. با درهم شکستن سطح قدرت، این زمینه ها بیشتر در داخل تخته متمرکز می شوند، به حداقل رساندن تشعشعات خارجی.

فیزیک اساسی مربوط به نظریه خط انتقال است. سطوح قدرت و زمین اساساً یک خازن صفحه موازی را تشکیل می دهند که همچنین به عنوان یک خط انتقال عمل می کند.گسترش سیگنال در امتداد این ساختار می تواند باعث انعکاس و تشعشع در صورت عدم تطابق موانع شودقانون 20-H به کنترل مقاومت مشخصه کمک می کند، عدم تطابق و مشکلات مرتبط با آن را کاهش می دهد.

در حالی که قانون 20-H ارزشمند است ، اما در همه جا قابل استفاده نیست. طراحان باید عوامل اضافی از جمله فرکانس سیگنال ، مواد هواپیما و طرح کلی صفحه را در نظر بگیرند.برنامه های کاربردی با فرکانس بالا ممکن است نیاز به فاصله های طولانی تر یا تکنیک های پیشرفته EMC داشته باشند..

تحقیقات نشان می دهد که حفظ دقیق ممکن است همیشه مطلوب نباشد. به عنوان مثال در تخته های بسیار کوچک یا طرح هایی با جداسازی های سطح بسیار بزرگ،قانون می تواند بیش از حد کاهش منطقه هواپیما قدرتبنابراین مهندسان باید هر وضعیت را به صورت جداگانه ارزیابی کنند.

آزمایشات و شبیه سازی های گسترده تأیید می کنند که تخته هایی که قانون 20-H را اجرا می کنند معمولاً در مقایسه با طرح هایی با هواپیماهای با اندازه یکسان، سطح تابش قابل توجهی پایین تر را نشان می دهند.درجه بهبود با عوامل متعدد از جمله فرکانس های عملیاتی متفاوت است.، خواص مواد، و پیکربندی طرح.

قانون 20-H همچنان یک اصل طراحی EMC اساسی برای PCB ها است، که یک روش ساده اما موثر برای کنترل تشعشعات الکترومغناطیسی از طریق مدیریت دقیق لبه های مسطح ارائه می دهد.در حالی که همه چیز کامل نیستدر اکثر برنامه ها مزایای قابل توجهی را به همراه دارد. اجرای موفقیت آمیز نیاز به بررسی دقیق پارامترهای طراحی خاص و ادغام با استراتژی های مکمل EMC دارد.

مسیرهای تحقیقاتی آینده ممکن است شامل توسعه محاسبات دقیق تر فاصله رکود، بررسی چگونگی مواد و طرح های مختلف بر عملکرد قاعده باشد.و ایجاد ابزارهای پیشرفته طراحی EMC برای تسهیل کاربرد آن.