Im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung ist die außergewöhnliche Herausforderung der EMI (Elektromagnetische Störung), die wiederholt von Ingenieuren angegangen wird. Besonders in Produkten wie Verbraucher-Elektronik, medizinischen Geräten und intelligenten Endgeräten, die ständig miniaturisiert werden, wird das extrem dünne Koaxialkabel (Micro Coaxial Cable) aufgrund seiner hervorragenden Signalintegrität und Flexibilität breit eingesetzt. Wenn jedoch die Datenraten auf 10 Gbps und darüber hinaus steigen, wird das EMI-Problem noch kniffliger. Was also tun, wenn es im Hochgeschwindigkeits-Signalumfeld zu EMI-Ausfällen bei extrem dünnen Koaxialkabelbündeln kommt? Heute werden wir dies im Detail diskutieren.
Was ist ein extrem feines Koaxialkabel (Micro Coaxial Cable)?
Sehr dünne Koaxialkabel sind ein Mikrokoaxialkabel mit einem Außendurchmesser zwischen 0,3 und 1,2 mm, deren typische Struktur umfasst:
• Innenleiter (Zentralleitungsdräht)
Isolierschicht
• Abschirmungsschicht (normalerweise Webeschicht + Kupferfolie)
Außenschale
Diese Leiter材 nicht nur überlegen Abschirmungseigenschaften der traditionellen Koaxialstruktur, sondern auch kleine Durchmesser, gute Flexibilität, einfache Biegebarkeit und andere Eigenschaften, daher werden sie weit verbreitet in begrenzten Raumbereichen verwendet, wie in Smartphones, Laptops, medizinischen Ultraschallsonden, fahrzeugbasierten Bildsystemen und anderen Geräten.
Warum treten unter Hochgeschwindigkeitssignalen häufiger EMI-Ausfälle auf?
Mit der Erhöhung der Signalfrequenz wird die Steigung des Anstiegs des Signals steiler. Hochfrequente digitale Signale sind im Wesentlichen die Summe großer Mengen von hohen Harmonischen, was folgende Probleme verursacht:
Schichtleckage abschalten
• Common-mode interference increases
Erdsystem störende Kopplung
• Verdrahtungsdichte führt zu Crosstalk
Diese Faktoren wirken gemeinsam zusammen, sodass bei extrem dünnen Koaxkabeln in Geschwindigkeiten über 10 Gbps häufig folgende EMI-Ausfälle auftreten:
• Funktionalitätstest für drahtlose Leistung nicht bestanden
• EMC-Strahlung über dem Grenzwert
• Störungen durch Hochfrequenzsignale in benachbarten Kanälen
Drei, wie kann man Störungen durch elektromagnetische Interferenz (EMI) erkennen und beheben?
1. EMI-Abweichungsuntersuchungsmethoden
Verwenden Sie einen Spektrumanalyzer + Nahfeldsonde (Near Field Probe), um die Störungsquelle zu lokalisieren.
• Durch einen Netzwerkanalyzer die S-Parameter der Leitung messen
• Mit Signalintegritäts-Simulation den Frequenzsensitiven Bereich vorherzusagen
• Wechseln Sie zwischen verschiedenen Typen oder Längen von Micro Coax-Kabeln, um A/B-Vergleichstests durchzuführen
2. Effektive Verbesserungsvorschläge
2.1 Kabelauswahl optimieren
Vorrangig Produkte mit **Schirmweite Webdichte ≥ 90%** wählen, um die Schirmintegrität zu verbessern.
2.2 Mit doppelschichtiger Abschirmungsstruktur
"Schichtenweben + Kupferfolie-Schicht" und in Kombination mit Isoliermaterialien niedriger Permittivitätskonstante, um Signalverlust und Reflexion zu verringern.
2.3 Verdrahtungs- und Erdungskonzeption
• Empfehlung für extrem dünne Koaxialkabelbündel: Einzelpunkt-Erdung;
Vermeiden Sie das parallele Verlegen von Hochgeschwindigkeitsdifferenzsignalleitungen oder Antennenkabeln.
• Halten Sie einen vernünftigen Abstand zur Metallhülle oder zur Erdung aus Kupfer.
2.4 EMI-Suppression-Komponenten hinzufügen
Zusätzliche common-mode-Magnetringe an den Enden des Kabelbündels hinzufügen;
• Sensible Abschnitte mit **EMI-Absorberplatten** umhüllen;
• Bei Bedarf mit Abschirmungen zusammengefügt, um die Abschirmung zu verstärken.
2.5 Optimierung der Kabellängen und -verläufe
Vermeiden Sie zu lange, dichte oder verknäulte Kabelbündel;
• Anpassung der Kabelstruktur-Layout, um die Längenunterschiede zu verringern und COMMON MODE DRIVE zu vermeiden.
Bei Anwendung hoher Geschwindigkeit bei Signalen ist das Problem der EMI bei extrem dünnen Koaxialkabeln nicht unkontrollierbar. Durch eine vernünftige Wahl der Kabel, eine规范的 Verlegung des Kabels, genaue Testuntersuchungen und die Verwendung effizienter EMI-Suppressorelemente kann die elektromagnetische Störung vollständig auf dem Niveau der Produktzertifizierungsanforderungen gehalten werden und eine stabile und zuverlässige Übertragung hoher Geschwindigkeit erreicht werden.
Ich bin昆山杰康富精密电子, langfristig auf die Gestaltung und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Signalleitungen und extrem dünnen Koaxialkabeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Lösungen zu bieten. Wenn Sie Bedarf haben oder mehr erfahren möchten, freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme: Manager Yin.
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