在PCB的EMC设计中，首当其冲的就是PCB的叠层设计，包括PCB的信号层、电源层和地层以及各层之间的位置关系等。因此在产品的EMC设计中，除了元器件的选择和电路设计之外，良好的PCB叠层设计也是一个重要的因素。

1. PCB叠层设计

PCB叠层设计的核心思想就是合理规划信号回流路径，尽可能减小信号的回流面积，使得磁通对消或最小化。

1.1 镜像层

镜像层是PCB内部与信号层相邻的一层完整的平面层（地层或电源层），主要有以下作用：

（1） 降低回流阻抗。镜像层可以为信号层的回流提供低阻抗路径，尤其在电源分布系统中有大电流流动时，镜像层的作用更加明显。

（2） 降低EMI。镜像层的存在减小了信号和回流路径形成的闭合环的面积，降低了EMI。

（3） 降低串扰。有助于控制高速数字电路中信号走线之间的串扰问题，改变信号线与镜像层的距离就可以控制信号线之间的串扰，距离越小，串扰越小。

（4） 阻抗控制。防止信号反射。

1.2 镜像层的选择

（1） 电源、地平面都可以用作镜像层，并且对内层的走线有屏蔽作用。

（2） 相对而言，电源平面具有较高的阻抗，与基准平面之间有较大的电势差，同时电源平面上的高频干扰相对比较大。

（3） 选择镜像层时，首选地平面，次选电源平面。

2. 磁通对消原理

根据麦克斯韦方程，分立的带电体或电流，它们之间的一切电的及磁的作用都是通过它们之间的中间区域传递的，不论中间区域是真空还是实体物质。在PCB中磁通总是在传输线中传播的，如果射频回流路径平行靠近其相应的信号路径，则回流路径上的磁通与信号路径上的磁通是方向相反的，这时它们相互叠加，则得到了通量对消的效果，如下图所示。

1. 六层板设计实例

我们以6层PCB板的叠层设计为例来分析，如何使PCB板的EMC性能达到最优。下图所示为6层板常用的叠层方法。

一般来说，优先考虑方案3，这是因为：

（1） 所有信号层都与平面层相邻，有最好的磁通抵消效果。高速信号布置在S2，低速信号布置在S1或S3。

（2） 电源平面与地平面相邻，平面间距很小，可以形成谐振频率很高的平面电容，为电源提供良好的高频特性。

方案3的缺点就是只有3个信号层，在板子密度较高的情况下布线可能存在困难，在这种情况下可以选择方案1。

在方案1中，共有4个信号层，其中S1和S2以地平面为镜像层，S3和S4以电源层为镜像层，高速信号和关键信号（时钟、复位、中断）优选S2和S1，低速信号布置在S3和S4。

EMC效果最差的是方案2，如下图所示。

从上图看出，信号层S1和S4没有镜像层，只有S2与地平面相邻，磁通抵消效果最差。

最后，总结一下PCB叠层的设计原则：

（1）元件面、焊接面下面为完整的地平面（屏蔽）；

（2）尽量避免两信号层直接相邻；

（3）所有信号层尽可能与地平面相邻；

（4）高频、高速、时钟等关键信号的布线层至少要与一个地平面相邻。