Com o desenvolvimento contínuo dos dispositivos eletrônicos em direção a alta performance, baixo consumo de energia, miniaturização e alta integração, a complexidade da transmissão de sinais internos aumenta significativamente. A transmissão simultânea de energia, sinais de controle e sinais de dados de alta velocidade em espaço limitado torna-se uma necessidade básica dos sistemas eletrônicos modernos. Este modelo de transmissão paralela de múltiplos sinais torna o problema de interferência electromagnética (EMI) cada vez mais pronunciado. Especialmente nas linhas de sinal de alta velocidade, a falta de um bom design de blindagem e接地 pode não apenas destruir a integridade do sinal, mas também afetar o funcionamento normal dos antenas internas e circuitos sensíveis do dispositivo, resultando eventualmente em uma diminuição da estabilidade do sistema ou anormalidades funcionais.
Um, problema de ruído eletromagnético em dispositivos compactos
Dispositivos eletrônicos modernos, como laptops, tablets, smartphones e sistemas eletrônicos de veículos, geralmente integram vários módulos de comunicação sem fio (como Wi-Fi, GPS, LTE, 5G). Esses produtos funcionam em encapsulamentos de alta densidade, com dispositivos internos distantes apenas, operam com tensões de trabalho baixas e têm capacidade limitada de resistência a interferências, enquanto sinais digitais de alta velocidade e suas harmônicas de alta frequência são facilmente fontes principais de radiação eletromagnética. Se não forem controladas de forma eficaz, essas sinais de radiação podem afetar os módulos de comunicação sem fio e circuitos sensíveis por via de耦ação espacial ou caminhos de condução, causando flutuações de sinais, acionamento incorreto do sistema ou até danos aos dispositivos.
Segundo, medidas tradicionais de supressão de EMI e suas limitações
Medidas comuns contra EMI incluem: adição de dispositivos de filtragem no design de circuitos, instalação de capotas metálicas em componentes sensíveis, e otimização da distribuição de PCB e match de impedância. Essas técnicas podem reduzir eficazmente o ruído de radiação no nível da placa de circuito impresso, mas nas posições de cabos, conectores e fios de salto, as linhas de sinal frequentemente estão expostas diretamente, especialmente nas extremidades de soldagem e nas áreas de conectores não blindados, que podem se tornar "pontos de fuga" de EMI. Portanto, mesmo que o efeito de blindagem da PCB seja ideal, a compatibilidade eletromagnética global do sistema pode ser limitada devido à falta de blindagem dos cabos.
Terceiro, a importância da estrutura de blindagem dos cabos.
Em sistemas de transmissão de alta frequência, para garantir a integridade do sinal e suprimir interferências, cada vez mais projetos utilizam cabos FPC de soft flex com revestimento de blindagem completa, cabos micro-óricos e cabos de par trançado (Twinaxial). O cabo micro-órico, graças à sua estrutura coaxial entre o condutor central e a camada de blindagem, permite uma isolamento eletromagnético eficiente. O condutor central não só transmite sinais de alta velocidade, mas também pode ser usado para fornecer energia, enquanto a camada de blindagem externa atua tanto como circuito de corrente quanto como barreira de proteção, reduzindo eficazmente o ruído de interferência em ambientes eletromagnéticos complexos. Esta estrutura mostra excelentes propriedades de resistência a interferências em sistemas de automação industrial, acionamento de robôs e comunicação de dados de alta velocidade.
Quarto, vantagens de blindagem de conectores EMC de alto desempenho
Para o problema de perda de EMI no extremo de soldagem dos conectores tradicionais, alguns fabricantes de conectores de alta gama lançaram conectores EMC com estrutura de blindagem completa. Este tipo de produto adota um design de blindagem metálica de 360° nos pontos de toque de sinal, na área de soldagem e na parte do invólucro, podendo conter completamente as radiações eletromagnéticas dentro do conector, bloqueando a propagação da interferência na fonte. Esta estrutura é eficaz em sistemas de alta frequência e alta densidade e já é amplamente aplicada em computadores portáteis, tablets, smartphones e equipamentos de estações de comunicação. Especialmente em ambientes de sinais inalámbricos de alta velocidade como Wi-Fi, GPS, LTE e 5G, o conector EMC se tornou um componente crucial para garantir o desempenho do sistema e a estabilidade do sinal.
Com a popularização das interfaces de sinais de alta velocidade e a contínua compressão do espaço de dispositivos, dependência apenas da proteção EMI de nível de PCB já não pode satisfazer as necessidades de resistência a interferências de nível de sistema. Ao introduzir design de blindagem em nível de cabos, jumpers e conectores de forma sincronizada, especialmente utilizando conectores EMC de alta performance com estrutura de extremidade de solda completamente blindada, é possível controlar eficazmente a fuga de campos magnéticos, melhorar a integridade dos sinais do sistema e a compatibilidade eletromagnética. Isso não é apenas uma medida crucial para garantir a estabilidade da comunicação de alta velocidade, mas também uma tendência importante no design de dispositivos eletrônicos de alta densidade no futuro.
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