Mit der ständigen Entwicklung von elektronischen Geräten in Richtung hoher Leistung, niedriger Energieverbrauch, Kleinheit und hoher Integration hat sich die Komplexität der internen Signalübertragung erheblich erhöht. Der gleichzeitige Transport von Spannungsversorgung, Steuersignalen und Hochgeschwindigkeitssignalen in begrenztem Raum ist eine grundlegende Anforderung moderner elektronischer Systeme geworden. Dieses parallele Mehrsignalsystem macht das Problem der elektromagnetischen Störungen (EMI) immer dringlicher. Insbesondere im Bereich der Hochgeschwindigkeitssignale kann der Mangel an guter Abschirmung und Erdung das elektromagnetische Strahlung nicht nur die Integrität der Signale stören, sondern auch die ordnungsgemäße Funktion der internen Antennen und empfindlichen Schaltungen im Gerät beeinflussen, was letztlich zu einer verringerten Systemstabilität oder funktionalen Störungen führen kann.
Thema: Probleme mit elektromagnetischen Störungen in kompakten Geräten
Moderne elektronische Geräte wie Laptops, Tablets, Smartphones, Fahrzeugelektroniksysteme und ähnliches sind in der Regel mit verschiedenen drahtlosen Kommunikationsmodulen (wie Wi-Fi, GPS, LTE, 5G) ausgestattet. Diese Produkte arbeiten unter hohem Dichtegepackt, die Abstände zwischen den internen Bauteilen sind sehr klein, die Arbeitsspannung ist niedrig und die Störfestigkeit begrenzt. Hochgeschwindigkeitsdigitalsignale sowie ihre Hochfrequenzharmonischen können leicht zu den Hauptquellen elektromagnetischer Strahlung werden. Wenn keine wirksame Kontrolle vorgenommen wird, können diese Strahlungssignale durch Raumkoppelung oder Übertragungspfade die drahtlosen Kommunikationsmodule und empfindliche Schaltungen beeinflussen, was Signalfluktuationen, Systemfalschauslösungen oder Schadenserscheinungen an den Bauteilen verursachen kann.
Zwei, traditionelle EMI-Verhinderungsmaßnahmen und ihre Beschränkungen
Gängige EMV-Maßnahmen umfassen die Integration von Filterkomponenten in die Schaltungsentwicklung, die Montage von metallenen Schirmungen für empfindliche Bauteile sowie die Optimierung der PCB-Verdrahtung und Impedanzanpassung. Diese Methoden können auf Baugruppen-Ebene die Strahlungsgeräuschentwicklung wirksam reduzieren, aber an den Stellen der Kabel, Stecker und Steckverbindungen sind die Signalleitungen oft direkt nach außen offen, insbesondere an den Schweißenden und in den Bereichen von nicht geschirmten Steckverbindern, was die "Leckagepunkte" für EMV darstellt. Daher kann selbst bei idealer PCB-Schirmung die Gesamtleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit des Systems durch unzureichende Kabelschirmung beeinträchtigt werden.
Drei, die Bedeutung der Kabelschirmungsstruktur
In Hochfrequenz-Übertragungssystemen wird zunehmend auf Design mit umfassendem Schirmungsschichten verwendeten FPC-Soft-Steckverbindern, Mikrokoaxialkabeln und Double-Derbyshire-Kabeln (Twinaxial) gesetzt, um die Integrität der Signale zu gewährleisten und Störungen zu unterdrücken. Mikrokoaxialkabel können dank der koaxialen Struktur des Zentralleiters und des Schirmungsabschnitts eine effiziente elektromagnetische Isolation realisieren. Der Zentralleiter kann nicht nur schnelle Signale übertragen, sondern auch zur Stromversorgung verwendet werden, während der äußere Schirmungsabschnitt gleichzeitig als Stromkreis und Schutzbarriere dient und in komplexen elektromagnetischen Umgebungen die Störgeräusche wirksam reduzieren kann. Diese Struktur zeigt in industriellen Automatisierungssystemen, Roboterservodrives und Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungssystemen eine hervorragende Störungstoleranz.
Vier, die Abschirmungsvorteile von leistungsfähigen EMC-Steckverbindern
Bezüglich des Problems der EMI-Leckagen am Schweißende von traditionellen Steckverbindern haben einige führende Verbindungshersteller EMC-Steckverbinder mit vollständiger Abschirmung vorgestellt. Diese Produkte verwenden eine 360°-Metallabschirmung in den Signalkontakten, im Schweißbereich und im Gehäuse, um elektromagnetische Strahlung vollständig im Innenraum des Steckverbinders einzuschließen und die Übertragungspfade der Störungen von Grund auf zu unterbrechen. Diese Struktur hat in Hochfrequenz- und hochdichten Systemen eine bemerkenswerte Wirkung und wird breit angewendet in Laptops, Tablets, Smartphones und Kommunikationsbasisstationen. Insbesondere in schnellen drahtlosen Signalumgebungen wie Wi-Fi, GPS, LTE, 5G ist der EMC-Steckverbinder ein entscheidendes Bauteil für die Sicherstellung der Systemleistung und der Signalstabilität.
Mit der Verbreitung von Hochgeschwindigkeits-Signal-Schnittstellen und der ständigen Komprimierung von Gerätespaces ist es nicht mehr ausreichend, sich nur auf traditionelle PCB-Erfassungsschutzmaßnahmen zu verlassen, um die Systemebene der Störungen zu widerstehen. Durch die Synchronisierung der Abschirmung auf dem Niveau von Kabeln, Steckverbindungen und Steckern sowie die Verwendung von EMC-Steckverbindern mit einer voll abgeschirmten Schweißnahtstruktur kann die elektromagnetische Verlustkontrolle effektiv gesteuert werden, was die Signalintegrität und die elektromagnetische Verträglichkeit des Systems verbessert. Dies ist nicht nur ein Schlüsseltool zur Sicherstellung der stabilen Funktion von Hochgeschwindigkeitskommunikation, sondern auch eine wichtige Entwicklungstendenz in der Zukunft für den Entwurf von hochdichten elektronischen Geräten.
Ich bin
[Suzhou Huichengyuan Electronic Technology]Langfristig auf die Gestaltung und Anpassung von Hochgeschwindigkeits-Kabelbündeln und extrem dünnen Koaxialkabelbündeln spezialisiert, bestrebt, den Kunden stabile und zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Verbindungslösungen bereitzustellen. Für weitere Informationen oder Anpassung von spezialisierten Kabelbündelkonzepten herzlich willkommen zur Kontaktaufnahme:
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