为什么电缆设计需要EMI屏蔽?

在设计A时自定义电缆有几个需要考虑的因素。通常被忽视的主要因素是电磁干扰(EMI)。绝缘保护电缆免受机械磨损,环境水分和溢出物。但是,它不提供对EMI等电子噪声的保护;需要屏蔽来保护导体抵抗EMI的效果。

EMI如何生成?

电缆可以是EMI的主要来源和接收器。作为源,电缆可以向其他设备传导电子噪声或辐射像天线的噪声。作为接收器,电缆可以从其他来源拾取EMI。

在一个非屏蔽的电缆中,电线不会受到绝缘塑料夹套以外的任何东西的保护。电容式感应,通过检测电缆内部导线周围的电场的变化,可以通过这种塑料夹套工作。在屏蔽电缆中,外屏蔽产生一个屏障,该屏障将围绕中心导体周围的电场与外部的任何东西分开。如果我们在电缆内部围绕中心导体造成屏障,我们就没有超出该屏障的电场,因此是屏蔽。

EMI屏蔽电缆

迈克尔法拉第和电磁诱导原理

迈克尔法拉德,一个19世纪的英国科学家,为电磁和电化学做出了贡献,发现了电磁诱导,反抗和电解的原则。SI电容单位被命名为他的荣誉:Farad。Faraday从带电体系和磁铁发出的助焊剂线的概念提供了一种可视化电源和磁场的方法。

如何阻止EMI对电缆的干扰

为了成功阻止干扰,屏蔽需要具有高导电,使用具有高渗透性的屏蔽合金。然后屏蔽围绕内信号或承载导体,反射能量或拾取电子噪音并将其传导到地面。通过屏蔽,一些能量仍然通过,但大大减弱了它不会引起干扰。

电缆屏蔽类型:箔和辫子

箔盾牌:

箔屏蔽通常使用薄层铝和勿麦复合带。由于其连续结构,铝箔屏蔽可提供高达100%的屏蔽覆盖范围。它由箔屏蔽的一侧构造,是金属和相对侧的非导电。排水线与屏蔽的金属侧接触,以适当接地。箔屏蔽在拉伸强度方面非常弱,通常会使电缆变硬,使其更加柔韧。

辫子盾牌:

编织铜屏蔽是裸露或镀锡铜线的编织网。由于辫子之间的间隙,它不会提供100%的覆盖率;它可以提供高达95%的覆盖范围。如果电缆没有移动,则编织铜将提供更强大的屏蔽,因为它比铝更具导电性。然而,较高的电导率和织物纹理导致最终设计中的电缆厚度。

已经开发出除裸铜(例如镀锡或镀银铜,甚至复合金属层)之外的许多不同导电材料,并且在编织屏蔽应用中已经实现了改进。它们倾向于具有更轻,更拉伸强度,增强的耐久性和更有效的屏蔽性能;所有这些都在航空航天和其他任务关键产业方面是至关重要的。

为了在嘈杂的环境中为最佳保护,可以一起使用具有铝屏蔽和铜编织的多个屏蔽层。对于具有多个导体的电缆,各个对有时屏蔽箔护罩,以防止对成对之间的串扰,而整体电缆被遮挡箔,编织物或两者屏蔽。

电缆丝盾和辫子.jpg

如何选择合适的电缆屏蔽?

适当屏蔽的选择取决于几个因素,包括使用电缆的环境,电缆预算(例如编织比箔更昂贵),所需的灵活性,电缆强度等。

最重要的步骤是将屏蔽电缆的排水线接地。电缆屏蔽及其终端必须提供到地面的低阻抗路径。排水线和电缆编织/箔是电缆屏蔽的两部分,电连接。一个未正确接地的屏蔽电缆降低了屏蔽效果。通常,而不是试图接地整个屏蔽,漏极线用于缓解电缆屏蔽的终止以进行焊接。

EMI屏蔽什么时候需要?

必须实施EMI屏蔽的典型​​情况:

监管限制:

当产品必须满足CE或FCC等机构标准时。

航空航天和军事认证电缆:

期望航空航天或军用使用额外的安全性,例如,用于电磁脉冲(EMP)控制。

安全和安全系统:

敏感仪器应免受干扰或有害频率的影响。


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