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航空插头影响信号完整性的几个原因

发布日期:2019-07-02 关键词:凯纬电气 点击:102

过去的电连接航空插头一般是以机械产品的思路设计生产,信号的完整性很少被提及,但随着高速电子系统和数字信号传输的应用与发展,其极高的工作频率和集成度使传统航空插头不断出现信号完整性的问题,如信号失真、丢包、定时错误、不正确的数据、地址和控制线以及系统误运行,甚至系统崩溃。影响信号完整性从连接器航空插头这方面来讲,屏蔽(电磁兼容性EMC)和接触体都是很重要的因素。

屏蔽:是连接器航空插头利用金属屏蔽体使电磁干扰(电磁能)降低到规定的要求,要求将电力线或磁力线限制在航空插头内,航空插头内不受外来电力线和磁力线影响。

目前主流上对屏蔽体如何衰减电磁干扰有两种解释:一种是干扰电磁场在屏蔽物中产生感应电流,从而又形成电磁场,恰好抵消外来干扰;另一种是把屏蔽过程当作电磁波反射和吸收的综合,当一个磁波碰到屏蔽物时,它的一部分能量被反射,别一部分能量被吸收,还有一部分能量则穿过了屏蔽物。屏蔽效能表示单位为分贝(dB),效能值越大,屏蔽效果越好。

1、材料:屏蔽效果受屏蔽材料的导磁率、导电率、材料厚度影响;

2、结构:插头插座的金属壳体相互良好的搭接并完全导通,且材料的接触电阻、内阻抗越 小越好;

接触体对信号完整性的影响因素:

1、反射:反射的产生是由于接触体与导体(包括PCB板)互连处的阻抗不匹配,反射可以 通 过介电常数、接触体间距、长度和几何结构进行调节;

2、串扰:串扰的产生原因是相互靠近的接触体之间的电磁耦合,由于航空插头的接触密度越来越高这种电磁耦合影响已经无法避免,最有效的办法是采用差分信号传输, 并尽可能使两根差分线的时延相等,参考Molex 公司Impact系列设计;

3、衰减:传输线路都是存在损耗的,这种损耗造成的信号幅度减小是不可避免的,这种情 况就是我们通常所说的衰减。

信号的传输是一个综合系统问题,导体、连接器、线束制作,其中每个环节都会影响信号的完整性传输,特别是工业以太网、工业视觉等对数据高完整性要求的应用领域增多,对我们航空插头行业提出了更高更新的要求与考验。

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