En el campo de la transmisión de señales de alta velocidad, las interferencias electromagnéticas (EMI) anormales han sido un problema que los ingenieros han enfrentado repetidamente. Especialmente en productos que se están miniaturizando constantemente como electrónicos de consumo, dispositivos médicos y terminales inteligentes, los cables coaxiales microscópicos (Micro Coaxial Cable) están siendo ampliamente adoptados debido a su excelente integridad de señal y flexibilidad. Pero cuando las tasas de datos alcanzan 10 Gbps y más, los problemas de EMI se vuelven más complicados. Entonces, ¿cómo hacer frente a las anomalías de EMI cuando los cables coaxiales microscópicos se encuentran en entornos de señales de alta velocidad? Hoy vamos a explorar esto en detalle.
What is a micro coaxial cable (Micro Coaxial Cable)?
Un coaxial muy fino es un cable coaxial microscópico con un diámetro exterior que varía entre 0,3 y 1,2 mm, y su estructura típica incluye:
• Conducto interno (línea de señal central)
Capa de aislamiento
Capa de pantalla (generalmente tejido + foil)
Protección externa
Este cable no solo tiene una excelente capacidad de shielding como la estructura coaxial tradicional, sino que también ofrece características como diámetro pequeño, flexibilidad y fácil doblado, por lo que se utiliza ampliamente en dispositivos con espacio limitado como smartphones, laptops, sondas médicas y sistemas de imagen para vehículos.
¿Por qué es más fácil que aparezcan anormalidades de interferencias electromagnéticas (EMI) bajo señales de alta velocidad?
Conforme aumenta la frecuencia del señal, el borde de subida de la señal se vuelve más abrupto. Los señales digitales de alta velocidad son esencialmente la superposición de una gran cantidad de armónicos de alta frecuencia, lo que provoca los siguientes problemas:
• Capa de sellado filtrada
• Disturbancia común aumentada
Sistema de接地 con耦合 disperso
• El cableado denso lleva a la interferencia de señales
Estos factores actúan conjuntamente, haciendo que los coaxiales extremadamente delgados presenten anomalías de EMI en velocidades de 10Gbps o superiores:
• Prueba de capacidad inalámbrica no aprobada
• Sobrepaso de la radiación EMC
• Interferencia de señales de alta frecuencia con canales adyacentes
Tercero, ¿cómo investigar y solucionar problemas de EMI anómala?
Métodos de depuración de puntos de excepción de EMI
• Utilizar un espectrómetro + probeta de campo cercano (Near Field Probe) para localizar la fuente de interferencia
• Medir los parámetros S de la línea con un analizador de redes
Utilizar la simulación de integridad de señal para predecir la región sensible a la frecuencia
• Cambiar diferentes modelos o longitudes de cables Micro Coax para pruebas de comparación A/B
2. Solución efectiva de mejora
2.1 Optimización de la selección de cables
Priorizar la elección de productos con una densidad de tejido de pantalla ≥90% para mejorar la integridad de la pantalla.
2.2 Utilizar una estructura de screening en doble capa
"Capa de tejer + capa de aluminio", y con materiales dieléctricos de baja constante dieléctrica, para reducir la pérdida de señal y la reflexión.
2.3 Estrategia de cableado y tierra
• Sugerencia de conexión a tierra de un solo punto para cables coaxiales extremadamente delgados;
Evitar la cableada paralela con líneas de señal de diferencial de alta velocidad o cables de antena.
• Mantener una distancia razonable con la carcasa metálica o el cobre a tierra.
2.4 Adicionar dispositivos de supresión de EMI
• Añadir un anillo magnético común en ambos extremos del cableado;
• Cubra los segmentos sensibles con una ** película absorbente de EMI (Absorber)**;
• En caso necesario, utilice una cubierta de blindaje para fortalecer el efecto de blindaje.
2.5 Optimizar la longitud y trayectoria del cableado
Evitar que los cables sean demasiado largos, demasiado densos o enredados.
• Ajustar la disposición del cableado para reducir las diferencias en longitud, evitar la excitación común.
En las aplicaciones de señales de alta velocidad, los problemas de interferencia electromagnética (EMI) en cables coaxiales muy delgados no son inevitables. Mediante la selección razonable de cables, el diseño estándar de la distribución de cables, la investigación y el análisis precisos, y el apoyo de dispositivos de supresión de EMI eficientes, se puede controlar completamente la interferencia electromagnética dentro de los requisitos de certificación del producto, logrando una transmisión de señales de alta velocidad estable y confiable.
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