EMC(Electromagnetic Compatibility),電磁兼容性,即不對其它設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾,并且受到來自其它設(shè)備的電磁干擾時,系統(tǒng)運(yùn)行不受影響,仍保持原有的性能。
EMI: 一般即稱為”電磁干擾性,”電磁干擾(英文:ElectroMagnetic Interference,簡稱EMI)是指任何在電磁場伴隨著電壓、電流的作用而產(chǎn)生 會降低某個裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能,或可能對生物或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響之電磁現(xiàn)象,一般由于IC工作產(chǎn)生噪聲EMI,給周邊IC和系統(tǒng)帶來干擾或者干擾性的電磁波,所以需要設(shè)計不產(chǎn)生EMI的電路。
EMS(Electromagnetic Susceptibility),電磁干擾敏感度或電磁敏感性,即使受到EMI影響也不會造成干擾的能力與耐受性,需要設(shè)計能承受EMI的可靠性電路。
測試領(lǐng)域里面EMI分為兩種,傳導(dǎo)噪聲(Conducted Emission)和輻射噪聲(Radiated Emission)。傳導(dǎo)噪聲是指經(jīng)由線體或PCB板布線傳導(dǎo)的噪聲,輻射噪聲是指排放(輻射)到環(huán)境中的噪聲。對于這些噪聲,EMS中分別都有耐受性要求,稱為傳導(dǎo)抵抗力(Conducted immunity)和輻射抵抗力(Radiated immunity)它們的關(guān)系如下:
EMC = EMI + EMS
干擾發(fā)生的三個條件
1.產(chǎn)生雜訊的任何物件,稱之為雜訊產(chǎn)生物.
2.受雜訊影響的物件,稱之為感受體.
3.傳送雜訊的媒體.
電磁波的傳波途徑而言:
可將電磁干擾分類為:傳導(dǎo)性及輻射性的來源:
電子元件上或系統(tǒng)上所至,傳導(dǎo)性雜訊有分為差模雜訊 及共模雜訊,差模雜訊是當(dāng)兩條電源供應(yīng)線路的電流方向 互為相反時發(fā)生的,共模雜訊是當(dāng)所有的電源供應(yīng)線路的 電流方向相同時發(fā)生的如經(jīng)由:網(wǎng)路線,HDMI CABLE, USB CABLE所傳導(dǎo)出來的雜訊
b.輻射性輻射:電子系統(tǒng)的外箱、天線.或其他零組件上產(chǎn)生之雜散諧波訊號所發(fā)岀之電磁波,往往是干擾其他電子系統(tǒng)的電磁干擾源,如PCB板上的電子元件干擾等。
總結(jié)來看,一般我們認(rèn)為屏蔽率越高的更容易通過EMI或EMC檢測,;但電磁干擾分為內(nèi)部電磁干擾和外部電磁干擾.
輻射原理
這些干擾哪里來的?
電磁干擾(EMI)溯源
天然:宇宙里面的物質(zhì)之間產(chǎn)生的各種雜訊,太陽,大氣,當(dāng)然還有認(rèn)為的電視頻段,調(diào)幅,調(diào)頻等
人為但是非故意的也會產(chǎn)生:比如電腦操作,馬達(dá)旋轉(zhuǎn),交流電源傳輸?shù)?/p>
主要的傳媒介質(zhì)在傳輸過程中會有受擾的裝置發(fā)生
電流:經(jīng)由電源接線和I/O排線,電源線
電磁波(經(jīng)空氣),電場干擾源,(高阻抗),磁場干擾源(低阻抗)
問題是要提高人們對電磁波干擾(EMI)和抗干擾(EMS)基礎(chǔ)知識的認(rèn)識。要做好電磁兼容EMC,就必須從產(chǎn)生電磁的源頭進(jìn)行處理(除了自然界的電磁波),改變一些傳統(tǒng)思維的選材和處理模式。采用真正的屏蔽和吸波材料,而不是什么導(dǎo)電塑膠等根本無法起到屏蔽和吸波作用,導(dǎo)電塑膠的體積電阻率是10^0~10^3Ω ? cm,而屏蔽和吸波材料的休積電阻率是10^-1~10^-3 Ω? cm。電場波和磁場波的分界點(diǎn)在30MHz,以上為電場波;以下為磁場波。屏蔽塑膠有電阻型、磁介質(zhì)型、電介質(zhì)型;我們普遍思維都是電阻型,那么在30MHz以下的屏蔽取決于材料中的相對磁導(dǎo)率。所以應(yīng)該分為電場波屏蔽材料和全頻屏蔽了材料。
我們今天就針對HDMI2.1的生產(chǎn)制造過程進(jìn)行分解說明:電線過程中如何減少EMI的影響?
電線生產(chǎn)制造:
只要涉及到TMDS信號的問題都很難解決,線路阻抗不均衡導(dǎo)致了信號傳輸?shù)牟煌暾娋€的好壞和余量將影響成品的EMI的測試好壞!電線的內(nèi)部干擾夠成:
工作的電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電造成的干擾(工作頻率越高越容易干擾),其次信號通過地線、電源和傳輸導(dǎo)線的阻抗互相耦合,或?qū)Ь€之間的互感造成的干擾;
注意事項:電線部分
電線重點(diǎn)一:屏蔽(shield)是將金屬物件置于空間的兩個區(qū)域中,其目的為控制某一區(qū)域的電場 或磁場不任意散播到另一區(qū)域中,金屬屏蔽物可能用來包圍雜訊源,使得電磁場不致外洩屏蔽物也可以用于防止雜訊干擾到某一特定區(qū)域,如在芯線或?qū)g線與外皮間有銅網(wǎng)鋁箔麥拉或金屬隔離層,多一些遮蔽更可以避免一些外來的電磁干擾;故需要設(shè)計每對差分訊號的屏蔽采用麥拉鋁箔屏蔽(采用抗張較大的供應(yīng)商優(yōu)選,鋁層厚度要厚),鋁箔包覆時(這里指集合或者成纜)要很圓整光滑,重疊率要大約鋁箔寬度的25%,因為鋁箔褶皺導(dǎo)致鋁層破損斷裂造成內(nèi)部電磁信號泄漏,而鋁箔鼓包尖峰會造成天線效應(yīng),線材會主動接收外部電磁信號,造成EMI有凸點(diǎn)。
電線重點(diǎn)二:外層高密金屬網(wǎng)屏蔽,在送樣ATC測試時候,需要使用銅絲金屬屏蔽,遮蔽率做到85%以上,由于線纜排布使用的場景,勢必會相互間產(chǎn)生磁場和電場,他們會通過耦合影響其它部件造成的干擾,避免造成高頻段凸點(diǎn),特別注意送檢的編織半成品不可有斷錠的,避免鼓包造成的天線效應(yīng)。
電線重點(diǎn)三:為了避免線纜內(nèi)部阻抗不均衡引起的泄漏,需要將各差分對的對絞絞距控制在20MM以內(nèi),將各對間同頻段傳輸時相互間的干擾降到最低,兩條平行的芯線互絞,為何要互絞,因為使用電流傳輸信號時, 一定會產(chǎn)生電磁場,進(jìn)而導(dǎo)致電磁干擾,兩線對絞及兩兩對絞, 可以降低兩條線路傳送訊號時所產(chǎn)生的電磁場相互干擾影響, 且對絞的次數(shù)越多抗干擾的效果愈好。
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