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屏蔽电缆对辐射发射的影响有多大?
时间:2018-10-09 17:07:03来源:未知

  【现象描述】

  某TVBOX有一HDMI接口,内部控制电路印制板是四层。进行辐射骚扰测试时,该TVBOX的HDMI接口与电视相连,并进行数据通信。3m法半电波暗室中的测试结果如图1所示。

  图1为辐射骚扰测试接收天线水平极化是的测试频谱图(最差测试天线方向)。

  从图1可看出,该TVBOX在辐射接收天线水平极化的情况下,有一点(频率点148.6Mhz)超过了EN55022标准中规定的CLASSB限制要求,且高频单支噪声多为74.3Mhz倍频。

  【原因分析】

  HDMI接口的传输速率很高。周期信号及信号的谐波会通过传输电缆产生辐射骚扰(HDMI特征频点为74Mhz左右)。另外控制芯片和接口芯片在产生信号时,芯片的地和电源之间也可能会随信号的摆动,产生噪声。因此通常用以下四种方法来抑制HDMI接口的EMI噪声,如图2所示(HDMI接口原理图)。

  

  图2

  (1)HDMI接口电缆采用屏蔽电缆。

  (2)在HDMI接口电缆上套上铁氧体磁环,

  (3)差分线对上串联共模电感。共模电感由两根导线同方向绕在铁芯材料商,当共模电感电流通过是,共模电感会因磁通量叠加而产生高阻抗:当差模电流通过是,共模电感因磁通量互相抵消而产生较小的阻抗。共模电感衰减特性曲线如图3所示。

  

图3

  从图3的衰减特性也能看出,在HDMI接口电路中的共模电感对差分信号不会造成影响,主要是针对共模电流进行选择性衰减。

  (1)HDMI接口电路电源良好的去耦也是降低HDMI接口电路EMI噪声的重要部分。

  分析该款TVBOX样机发现,测试用HDMI屏蔽电缆屏蔽层与HDMI端口金属连接器采用的是“单点接地”的连接方式。改变TVBOX中屏蔽电缆与金属连接器的连接方式,即将屏蔽层与连接器金属外壳进行环形360°搭接(如图4)。

  更改后辐射骚扰测试接收天线水平极化的频谱图如图5。

  【处理措施】

  改变屏蔽电缆屏蔽层与金属连接器的连接方式,取消原来的单点接地,实现屏蔽层与金属接口360°搭接。

  【思考与启示】

  单点接地的存在,相当于在屏蔽层上串联一个数十纳亨的电感,它能够在接口的电缆屏蔽层上因屏蔽层电流的作用而产生一个共模电压。随着频率的增大,单点接地连接的等效转移阻抗也将迅速增大,这样不但会使屏蔽电缆完全失去屏蔽的效果而且可能产生额外的骚扰。因此屏蔽电缆的屏蔽层与连接器很重要,一定要保证360°搭接。