连接器增加EMI屏蔽，可有效避免电磁噪声引发的问题

时间： 2024-08-12 来源：金航标官网

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在连接器上增加EMI屏蔽，可以有效避免电磁噪声引发的问题。

随着从智能手机、医疗设备到汽车等设备处理的数据量越来越大，各类电子设备的信号速度也越来越快。

电磁干扰（EMI）是一种由内部或外部来源在电网中产生的不需要的噪声。设备自身内部数字定时信号或电子元件产生的 EMI 可能会导致同一系统内的其他元件发生故障。这就是系统内部电磁兼容（EMC）问题。

在设计高性能电子设备时，设计工程师常面临电磁干扰（EMI）的挑战，尤其是在那些安装了高密度电子元件的设备中。当这些设备使用互连（或连接器）时，通常需要对这些连接器进行EMI屏蔽，以防止电磁噪声造成问题。

EMI通常通过两种路径传播

1.辐射干扰：

它发生在高频信号在导电表面（或导线、印刷电路板（PCB）轨迹）上传输时产生的时变电磁场。这个电磁场会向外辐射，并能在距离该表面一定距离的地方被探测到。辐射源与相邻表面（或导线、PCB轨迹）之间的距离越短，能够探测到的耦合场就越大。由于靠近的表面是导电的，电压和电流将会由电磁场感应产生。解决这个问题通常需要屏蔽外壳、电缆和连接器。如果系统的任何部分没有屏蔽，那么它将成为一个辐射EMI泄漏的源头。

2.传导干扰：

发生在电路中故意或非故意的信号通过导体（例如导线或印刷电路板（PCB）轨迹）直接从一个地方传输到另一个地方，从而干扰目标电路或设备的正常运行。输入电源线就是传导干扰的一个例子。在这种情况下，采用线路滤波器、电容器网络以及类似方法来将预期的电压信号与干扰电压分离（或调节）。

采用EMI减缓技术通过纳入适当的接地结构和覆盖层来消除连接器中的电磁噪声。这包括信号接触尾部的安装位置以及金属屏蔽。在配备无线通信功能（如Wi-Fi、GPS和LTE）的高性能电子设备中，广泛使用带有屏蔽的微型同轴、微型射频、板对板以及FFC/FPC连接器来防止EMI。

该图显示了有信号干扰和无信号干扰时连接器和电缆的距离。I-PEX的ZenShield®通过适当的接地结构和盖子消除了来自连接器的电磁噪音。

360°屏蔽设计不仅阻止了源自插头和插座接触点的电磁噪声辐射，也防止了信号端子的板安装部分（SMT位置）的辐射。此外，当连接器配对并正确接地时，插头和插座的屏蔽层在多个点连接。这确保了为连接器金属屏蔽层中产生的电流提供了充足的接地返回路径，并有助于抑制屏蔽层电磁噪声的发射。

三种连接器设计特点可有效缓解电磁干扰

整个连接器，包括插头和插座、板安装部分（SMT位置）以及信号端子的接触部分，都应采用360°全方位屏蔽覆盖。

插头与插座之间的屏蔽接口应在多个点上有效地连接。连接器屏蔽层与电路板之间的接口应在电路板上的多个点妥善接地，以改善接地返回路径。

凭借这些独特的设计特性，连接器本身在降低电磁干扰方面展现出显著效果。连接器屏蔽技术的运用使得连接器能够安全地靠近敏感子系统，如无线通信的发射和接收天线，从而为设计工程师在电路板布局上提供了更大的灵活性和自由度。

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