EMC(Electromagnetic Compatibility),电磁兼容性,即不对其它设备产生电磁干扰,并且受到来自其它设备的电磁干扰时,系统运行不受影响,仍保持原有的性能。

EMI: 一般即称为”电磁干扰性,”电磁干扰(英文:ElectroMagnetic Interference,简称EMI)是指任何在电磁场伴随著电压、电流的作用而产生 会降低某个装置、设备或系统的性能,或可能对生物或物质产生不良影响之电磁现象,一般由于IC工作产生噪声EMI,给周边IC和系统带来干扰或者干扰性的电磁波,所以需要设计不产生EMI的电路。

EMS(Electromagnetic Susceptibility),电磁干扰敏感度或电磁敏感性,即使受到EMI影响也不会造成干扰的能力与耐受性,需要设计能承受EMI的可靠性电路。

测试领域里面EMI分为两种,传导噪声(Conducted Emission)和辐射噪声(Radiated Emission)。传导噪声是指经由线体或PCB板布线传导的噪声,辐射噪声是指排放(辐射)到环境中的噪声。对于这些噪声,EMS中分别都有耐受性要求,称为传导抵抗力(Conducted immunity)和辐射抵抗力(Radiated immunity)它们的关系如下:

干扰发生的三个条件

1.产生杂讯的任何物件,称之为杂讯产生物.

2.受杂讯影响的物件,称之为感受体.

3.传送杂讯的媒体.

电磁波的传波途径而言:

可将电磁干扰分类为:传导性及辐射性的来源:

电子元件上或系统上所至,传导性杂讯有分为差模杂讯 及共模杂讯,差模杂讯是当两条电源供应线路的电流方向 互为相反时发生的,共模杂讯是当所有的电源供应线路的 电流方向相同时发生的如经由:网路线,HDMI CABLE, USB CABLE所传导出来的杂讯

b.辐射性辐射:电子系统的外箱、天线.或其他零组件上产生之杂散谐波讯号所发岀之电磁波,往往是干扰其他电子系统的电磁干扰源,如PCB板上的电子元件干扰等。

总结来看,一般我们认为屏蔽率越高的更容易通过EMI或EMC检测,;但电磁干扰分为内部电磁干扰和外部电磁干扰.

辐射原理

这些干扰哪里来的?

电磁干扰(EMI)溯源

天然:宇宙里面的物质之间产生的各种杂讯,太阳,大气,当然还有认为的电视频段,调幅,调频等

人为但是非故意的也会产生:比如电脑操作,马达旋转,交流电源传输等

主要的传媒介质在传输过程中会有受扰的装置发生

电流:经由电源接线和I/O排线,电源线

电磁波(经空气),电场干扰源,(高阻抗),磁场干扰源(低阻抗)

问题是要提高人们对电磁波干扰(EMI)和抗干扰(EMS)基础知识的认识。要做好电磁兼容EMC,就必须从产生电磁的源头进行处理(除了自然界的电磁波),改变一些传统思维的选材和处理模式。采用真正的屏蔽和吸波材料,而不是什么导电塑胶等根本无法起到屏蔽和吸波作用,导电塑胶的体积电阻率是10^0~10^3Ω • cm,而屏蔽和吸波材料的休积电阻率是10^-1~10^-3 Ω• cm。电场波和磁场波的分界点在30MHz,以上为电场波;以下为磁场波。屏蔽塑胶有电阻型、磁介质型、电介质型;我们普遍思维都是电阻型,那么在30MHz以下的屏蔽取决于材料中的相对磁导率。所以应该分为电场波屏蔽材料和全频屏蔽了材料。

我们今天就针对HDMI2.1的生产制造过程进行分解说明:电线过程中如何减少EMI的影响?

电线生产制造:

只要涉及到TMDS信号的问题都很难解决,线路阻抗不均衡导致了信号传输的不完整,电线的好坏和余量将影响成品的EMI的测试好坏!电线的内部干扰够成:

工作的电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰(工作频率越高越容易干扰),其次信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;

注意事项:电线部分

电线重点一:屏蔽(shield)是将金属物件置于空间的两个区域中,其目的为控制某一区域的电场 或磁场不任意散播到另一区域中,金属屏蔽物可能用来包围杂讯源,使得电磁场不致外洩屏蔽物也可以用于防止杂讯干扰到某一特定区域,如在芯线或对绞线与外皮间有铜网铝箔麦拉或金属隔离层,多一些遮蔽更可以避免一些外来的电磁干扰;故需要设计每对差分讯号的屏蔽采用麦拉铝箔屏蔽(采用抗张较大的供应商优选,铝层厚度要厚),铝箔包覆时(这里指集合或者成缆)要很圆整光滑,重叠率要大约铝箔宽度的25%,因为铝箔褶皱导致铝层破损断裂造成内部电磁信号泄漏,而铝箔鼓包尖峰会造成天线效应,线材会主动接收外部电磁信号,造成EMI有凸点。

电线重点二:外层高密金属网屏蔽,在送样ATC测试时候,需要使用铜丝金属屏蔽,遮蔽率做到85%以上,由于线缆排布使用的场景,势必会相互间产生磁场和电场,他们会通过耦合影响其它部件造成的干扰,避免造成高频段凸点,特别注意送检的编织半成品不可有断锭的,避免鼓包造成的天线效应。

电线重点三:为了避免线缆内部阻抗不均衡引起的泄漏,需要将各差分对的对绞绞距控制在20MM以内,将各对间同频段传输时相互间的干扰降到最低,两条平行的芯线互绞,为何要互绞,因为使用电流传输信号时, 一定会产生电磁场,进而导致电磁干扰,两线对绞及两两对绞, 可以降低两条线路传送讯号时所产生的电磁场相互干扰影响, 且对绞的次数越多抗干扰的效果愈好。

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