[SI-LIST] Re: Via fence along board edge

  • From: Michael Vrbanac <mikev@xxxxxxxxxxxx>
  • To: si-list@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 6 Jul 2016 10:56:42 -0500

Sanjeev,

We all already know that creating apertures in planes will increase 
radiation. And we are being forced to consider "all other things being 
equal" but that may not be the case. And "where" you created those 
apertures in your model will make a huge difference and could completely 
overturn your proposition here. EM theory is well established fact. When 
you do something that contradicts that, it is most likely a problem with 
your assumptions or your model. I already see that you have some built 
in contradictions just in your account. Work on those and the exercise 
will be a great learning experience.

And just as a suggestion, be careful with the use of the word "myth". EM 
theory is not myth. It is proven science. There is a great difference in 
meaning.  :-)

Have a great day!

Michael


On 07/06/2016 08:05 AM, Sanjeev Gupta wrote:

I have another question to EMI experts on the same lines and add few more
points in the discussion..
Which is good from EMI point of view..  stripline or microstrip routing?
I conducted few EMI simulation experiments long time back and found
something interesting.

experiment was related with microstrip vs stripline radiation using 3D EM
tool in real PCB condition and measured far-field@3m .
I found stripline radiation much higher than microstrip.  This is
definitely not consistent with established myths..Normally stripline is
supposed to be better than microstrip routing for EMI.  But, any stripline
routing in real PCB will come with at least 2 via transition to make
connection with components.
The conclusion was pointing towards that any via-addition in the layout
will create good amount of radiation. Therefore, stripline radiation was
worse than microstrip.

I am not sure how does this conclusion will apply to GND via stitching
fencing and ongoing discussion.  But, any via addition in the layout does
not seem to be free insurance.

Another simulation experiment was related with radiation through bends
(90degree, 45 degree,45 degree mitred). I could not find any difference in
radiation till 10GHz. difference was marginal beyond 10Ghz.  So 90 degree
bend radiation is also a myth.  Many earlier discussion on si-list also
confirms the same conclusion.

it is not possible to simulate the absolute EMI radiation from given PCB.
But relative EMI assessment for different layout condition is definitely
possible.

Thanks
Sanjeev
SigIntegrity Solutions
www.sigintegrity-solutions.com






On Wed, Jul 6, 2016 at 8:54 AM, Istvan Novak <istvan.novak@xxxxxxxxxxx>
wrote:

Vow! What a flurry of messages!

Yes, there is no simple conclusion in this case.  EMC is the most
complex among SI, PI and EMI,

having a lot of variables, making it useless to strive for simple,
generic conclusions to cover

all situations.  The basic rules are the same, but conclusions can
strongly depend on the

specifics of the application.  Most of the trouble comes from structural
resonances,

whether it is SI, PI or EMI.  One simple differentiator: if the signals
dont excite the

resonances, they dont cause problems.  So the same structure may or may not

cause problems and need fixes depending on what are the signals on them.
Second

differentiator is if for an 'unrelated' reason we already suppressed the
structural

resonances or the PCB is in a well-shielded box where I/O connections
have low

enough common-mode signal, there will be no need for other measures to
reduce

edge leakage.

I would not worry about half-wave resonances between adjacent planes in
the stackup:

if it is a signal cavity (plane-signal-plane), we can not come close to
the half-wavelength

plane-to-plane resonance as long as we want to maintain quasi-TEM
signaling.  If it is

plane-to-plane cavity with no vertical via through the cavity to excite
it, it wont be a problem.

If it is a plane-to-plane cavity with vertical vias exciting the cavity,
the vias will similarly

resonate at half wavelength and unless it is intentionally done for some
specific reason, will

cause functional failures, so the edge radiation is irrelevant.

My approach to edge stitching comes from the other extreme argument:
unless someone

shows that it makes the radiation problem worse, AND as long as it can
be implemented

without increasing cost or blocking some necessary functions, this is an
insurance policy.

The stitching vias may not decrease radiation in the particular case, or
we may not need

the stitching because we may not excite the structural resonances, or
the box shielding

takes care of it, but if it is 'free' in every aspect and it can not
hurt, I dont see a reason

why we should not use it, at least in those cases where going after all
of the details to

get a black-and-white answer would take a lot of time and resources.


Regards,

Istvan Novak

Oracle



On 7/5/2016 10:17 PM, Doug Smith wrote:
Not a simple rule for design, just one to alert me when speeds get fast
enough I have to pay more attention. As you should know, I am not one
for simple rules. As a famous person at Bell Labs said "Rules are no
substitute for intellegence." I would have to say that for simulations
too.

Doug

On Tue, 5 Jul 2016 16:40:36 -0700, Lee Ritchey
<leeritchey@xxxxxxxxxxxxx>  wrote:
AH! The quest for simple rules!
-----Original Message-----
From:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Doug Smith
Sent: Tuesday, July 5, 2016 2:37 PM
To:si-list@xxxxxxxxxxxxx; Jeff Loyer<jeff.loyer@xxxxxxxxxx>
Subject: [SI-LIST] Re: Via fence along board edge

Hi Jeff,

Thanks, yes that is different. Seems like the far field radiation is
what is important here. Just looking for a simple rule that will
trigger when our designs get near a danger zone for edge radiation.
Doug

On Tue, 5 Jul 2016 14:26:56 -0700, Jeff Loyer<jeff.loyer@xxxxxxxxxx>
wrote:
Hi Doug,
You might note that Franz uses a near-field probe which will be >
sensitive to a different phenomenon than what you're referring to.
Jeff Loyer

-----Original Message-----
From:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx  >
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Doug Smith
Sent: Tuesday, July 5, 2016 2:22 PM
To:curtmcn@xxxxxxxxx;si-list@xxxxxxxxxxxxx; LeeRitchey; Grasso, >
Charles
Subject: [SI-LIST] Re: Via fence along board edge

Hi Chas,

That seems to indicate problems well under the waveguide cutoff
frequency. > Thanks. >
Doug

On Tue, 5 Jul 2016 21:17:58 +0000, "Grasso, Charles"
<Charles.Grasso@xxxxxxxxxxxx>  wrote:
Hah - at last! Simple language for the "restofus". :-)
Doug - Franz Gisins paper shows resonances well below 500GHz!!

Best Regards
Charles Grasso
Compliance Engineer
Echostar Communications
(w) 303-706-5467
(c) 303-204-2974
(t)3032042974@xxxxxxxxx
(e)charles.grasso@xxxxxxxxxxxx
(e2)chasgrasso@xxxxxxxxx


-----Original Message-----
From: Doug Smith [mailto:doug@xxxxxxxxxx] Sent: Tuesday, July 05,
2016 3:07 PM
To: Grasso, Charles;curtmcn@xxxxxxxxx;si-list@xxxxxxxxxxxxx;
Lee > > Ritchey
Subject: RE: [SI-LIST] Re: Via fence along board edge

Hi Lee,

It does not matter if the problem is made up. In this case, I
want > > to show that an open side of a PCB is much like an open wave
guide, > > but the the dimensions are so small that the interesting
frequencies > > are high enough as not to be a problem. This puts the
argument about > > PCBs into very simple language and that satisfies
engineering curiosity.
Citing lots of data does not lead to an understanding of the
overall > > principle, which is what I am getting at.
So, I think the two cases are the same and was looking for your >
insight. I have done the calculations, and making reasonable > >
assumptions on the dimensions, I get frequencies over 500 GHz where >
edge radiation as from a waveguide would happen! Just wondering if
I > > did this correctly. Doug
On Tue, 5 Jul 2016 13:56:08 -0700, Lee Ritchey > >
<leeritchey@xxxxxxxxxxxxx>  wrote:
This seems to me to be another case of trying to solve an
imaginary > > problem. >
As a side comment on my posts and the responses to them, I often
say > that I am from Missouri, and need to be shown that a
problem > > actually > exists before I attempt to solve it.
In almost 50 years of engineering and participating in the design
of > more than 3000 PCBs, I have not yet seen one of them fail
EMI > > from > energy leaking out the edges and none of them have had
via > > fences or > recessing to the 20h rule. So if the problem
really > > exists, the person > making the claim owes an example of a
failure > > due to the absence of > via fences.
There is a challenge for you! -----Original Message-----
From:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx  > > >
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Doug Smith
Sent: Tuesday, July 5, 2016 1:32 PM
To:Charles.Grasso@xxxxxxxxxxxx;curtmcn@xxxxxxxxx; >
si-list@xxxxxxxxxxxxx; Lee Ritchey<leeritchey@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [SI-LIST] Re: Via fence along board edge

Lee, a question. If the spacing between two planes was 1/2
wavelength > (at some very high
frequency) would not the edge of the board be a little like an
open waveguide? Probably not a practical case, at least not for
another
few > years. Doug
On Tue, 5 Jul 2016 11:39:53 -0700, Lee Ritchey >
<leeritchey@xxxxxxxxxxxxx>  wrote:
I think I have traced this myth to its origin. It is no more or
less > than a
myth. >
The following papers all show with laboratory testing that EMI
does > > not "leak out" the sides of a PCB to begin with. One of
them even >
shows that with or without these "grounding vias" the results are
the > same. > > > >
Brooks, Douglas. "90 Degree Corners, The Final Turn." Printed
Circuit > Design. January 1998
Fang, Jiayuan, et.al., "Effects of 20-H Rule and Shielding Vias
on > > Electromagnetic Radiation From Printed Circuit Boards", UC
Santa
Cruz, > Publishing date unknown. > >
Chen, Huabo, et.al., "Effects of 20H Rule and Shielding Vias
on > > > > EMI
in > PCBs", UC Santa Cruz EE Department, May 2001. > >
Hope this helps. >
Lee Ritchey



-----Original Message-----
From:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx  >
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Grasso, Charles
Sent: Tuesday, July 5, 2016 9:21 AM
To:curtmcn@xxxxxxxxx;si-list@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [SI-LIST] Re: Via fence along board edge

If there is a concern about cavity resonances causing EMI and
you
don't have a simulation tool or handy dandy formula to "guess"
if > > > > there will be an interference problem or not then a via
fence is > > > a
good way to sleep at night! (Just count vias instead of sheep >
..one..two...three...zzzzzzz)
Best Regards
Charles Grasso
Compliance Engineer
Echostar Communications
(w) 303-706-5467
(c) 303-204-2974
(t)3032042974@xxxxxxxxx
(e)charles.grasso@xxxxxxxxxxxx
(e2)chasgrasso@xxxxxxxxx

-----Original Message-----
From:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx  >
[mailto:si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Curt McNamara
Sent: Tuesday, July 05, 2016 6:51 AM
To:si-list@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [SI-LIST] Via fence along board edge

I have seen this done, and understand the desire to trap EM >
waves
inside the PCB. > > There are parts and short traces on the > >
outside
layers, with ground
pours. > The next layer in is ground on both top and bottom. >
Will the ground fence always help with EMC?

- Or sometimes help because that energy has to go somewhere and
will > come out any opening it can find?
- Or mostly help because those openings are small compared to
the
wavelength?
Curt


----------------------------------------------------------------
--
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the
Subject > > > > >
field
or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at: > > >
//www.freelists.org/archives/si-list
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu


----------------------------------------------------------------
--
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the
Subject > > > > >
field
or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at: > > >
//www.freelists.org/archives/si-list
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu


----------------------------------------------------------------
--
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the
Subject > > > > >
field
or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at: > > >
//www.freelists.org/archives/si-list
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject
field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at: >
//www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu




------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject > >
field
or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
//www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
//www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu
------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at: >
//www.freelists.org/archives/si-list
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at://www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum is accessible at:
http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at://www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx  with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                 http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
               //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
               http://www.qsl.net/wb6tpu





------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
                 //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                 http://www.qsl.net/wb6tpu




------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list
  
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu
   



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts:

  1. Home
  2. si-list
  3. Archive
  4. 07-2016