何謂EMI?
EMI: 一般即稱為”電磁干擾性,”電磁干擾(英文:ElectroMagnetic Interference,簡(jiǎn)稱EMI)是指任何在電磁場(chǎng)伴隨著電壓、電流的作用而產(chǎn)生 會(huì)降低某個(gè)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能,或可能對(duì)生物或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響 之電磁現(xiàn)象,
何謂EMC?
EMC:電磁干擾及電磁相容性,本身具有抗拒外面雜訊,免除被外界雜訊干擾
EMC = EMI + EMS
干擾發(fā)生的三個(gè)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
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(shí)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(shí)發(fā)生的如經(jīng)由:網(wǎng)路線,HDMI CABLE, USB CABLE所傳導(dǎo)出來(lái)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(hào)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(lái)看,一般我們認(rèn)為屏蔽率越高的更容易通過(guò)EMI或EMC檢測(cè),EMI、EMS與EMC的區(qū)別,看完都明白了;但電磁干擾分為內(nèi)部電磁干擾和外部電磁干擾.
這些干擾哪里來(lái)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(yáng),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(huì)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(guò)程中會(huì)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(chǎng)干擾源,(高阻抗),磁場(chǎng)干擾源(低阻抗)
問(wèn)題是要提高人們對(duì)電磁波干擾(EMI)和抗干擾(EMS)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。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(wú)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(chǎng)波和磁場(chǎng)波的分界點(diǎn)在30MHz,以上為電場(chǎng)波;以下為磁場(chǎng)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(duì)磁導(dǎo)率。所以應(yīng)該分為電場(chǎng)波屏蔽材料和全頻屏蔽了材料。
我們今天就針對(duì)HDMI2.1的生產(chǎn)制造過(guò)程進(jìn)行分解說(shuō)明:電線過(guò)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(hào)的問(wèn)題都很難解決,線路阻抗不均衡導(dǎo)致了信號(hào)傳輸?shù)牟煌暾娋€的好壞和余量將影響成品的EMI的測(cè)試好壞!電線的內(nèi)部干擾夠成:
工作的電源通過(guò)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(hào)通過(guò)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(xiàng):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(gè)區(qū)域中,其目的為控制某一區(qū)域的電場(chǎng) 或磁場(chǎng)不任意散播到另一區(qū)域中,金屬屏蔽物可能用來(lái)包圍雜訊源,使得電磁場(chǎng)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(lái)的電磁干擾;故需要設(shè)計(jì)每對(duì)差分訊號(hào)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(shí)(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?yàn)殇X箔褶皺導(dǎo)致鋁層破損斷裂造成內(nèi)部電磁信號(hào)泄漏,而鋁箔鼓包尖峰會(huì)造成天線效應(yīng),線材會(huì)主動(dòng)接收外部電磁信號(hào),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(cè)試時(shí)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(chǎng)景,勢(shì)必會(huì)相互間產(chǎn)生磁場(chǎng)和電場(chǎng),他們會(huì)通過(guò)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(duì)的對(duì)絞絞距控制在20MM以內(nèi),將各對(duì)間同頻段傳輸時(shí)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?yàn)槭褂秒娏鱾鬏斝盘?hào)時(shí), 一定會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng),進(jìn)而導(dǎo)致電磁干擾,兩線對(duì)絞及兩兩對(duì)絞, 可以降低兩條線路傳送訊號(hào)時(shí)所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)相互干擾影響, 且對(duì)絞的次數(shù)越多抗干擾的效果愈好。
注意事項(xiàng):連接器選材部分
選材重點(diǎn)一:選擇有TID的HDMI2.1專用連接器,需要和廠商說(shuō)明送協(xié)會(huì)測(cè)試的樣品
選材重點(diǎn)二:匹配的連接器在協(xié)會(huì)的官方網(wǎng)站里面可以查看,第三類別連接器列表重可以查閱
選擇重點(diǎn)三:HDMI連接器產(chǎn)品使用的鐵殼材質(zhì)大多為:銅.鐵.鋅合金等,依導(dǎo)電 性電鍍層有:鍍金、鍍鎳、鋅合金材質(zhì)等,固然導(dǎo)電性都有些許不相同, 但導(dǎo)電性高的鐵殼材料對(duì)EMI防護(hù)抗雜訊能力并沒(méi)有特別顯著的差異
頭端需要有良好的包覆,才是能對(duì)抗EMI最佳的方法,因傳導(dǎo)性輻射:形成系來(lái)自于緊貼著電力線或纜線上的輻射訊號(hào)傳輸所至。
頭端需要有良好的包覆,才是能對(duì)抗EMI最佳的方法,因傳導(dǎo)性輻射:形成系來(lái)自于緊貼著電力線或纜線上的輻射訊號(hào)傳輸所至。
注意事項(xiàng):成品加工部分
加工重點(diǎn)一:HDMI接口附近調(diào)整信號(hào)的走線,要對(duì)稱,不能走90度的引線,這方法會(huì)布線的工程師都是會(huì)注意的,還有就是各對(duì)差分信號(hào)線的長(zhǎng)度要保持對(duì)稱。
加工重點(diǎn)二:增加接地:HDMI 接口附近的接地非常重要,接地與系統(tǒng)其他電路的設(shè)計(jì)同等重要,接地的效果無(wú)法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初立刻被看出,但產(chǎn)品在生產(chǎn)與測(cè)試的過(guò)程中,即可發(fā)現(xiàn)其優(yōu)點(diǎn),接地方式視效果區(qū)分為:地線焊接后殼,隔離層點(diǎn)焊后鐵殼,隔離層360度環(huán)鋅后鐵殼。如有產(chǎn)品為外露接地線, 則此接地線與系統(tǒng)端距離PCB板接地PIN位置越短越好,以減小LC干擾耦合量。
加工重點(diǎn)三:如果HDMI 接口附近有DC電路,可以嘗試將DC和高頻的地割斷或者加Bead,防止信號(hào)串?dāng)_到低頻,通過(guò)低頻連接的線發(fā)射。
加工重點(diǎn)四:組裝尾部需要銅箔,使用一體式馬口鐵包覆后銅箔包覆,360度環(huán)焊
加工重點(diǎn)五:送EMI測(cè)試線材要在高速對(duì)上套熱縮套管,避免對(duì)絞線鋁箔松散,排線要順暢,脫皮距離盡量短(不是量廠不用考慮產(chǎn)能),焊點(diǎn)均勻圓潤(rùn)一定不能有尖峰,在有焊完記得用牙刷清洗一下焊接處,避免助焊劑或者錫絲的松香造成感應(yīng)電感。
加工重點(diǎn)六:編織層處理,盡量剪整齊,然后就是鐵殼卯壓建議用六角卯壓,注意環(huán)焊。
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