简析电缆、连接器、接口电路与EMC（一）
一、电缆是系统的最薄弱环节
据统计，90％的EMC问题是电缆造成的。这是因为电缆是高效的电磁波接收天线和辐射天线，同时也是干扰传导的良好通道。电缆产生的辐射尤其严重。电缆之所以会辐射电磁波，是因为电缆端口处有共模电压存在，电缆在这个共模电压的驱动下，如同一根单极天线，如图1所示。
图1 电缆共模辐射模型
它产生的电场辐射为：
式中，I为电缆中的由于共模电压驱动而产生的共模电流强度；L为电缆的长度；f为共模信号的频率；r为观测点到辐射源的距离。
要减小电缆的辐射，可以减小高频共模电流强度，缩短电缆长度。电缆的长度往往不能随意减小，控制电缆共模辐射的最好的方法是减小高频共模电流的幅度，因为高频共模电流的辐射效率很高，是造成电缆超标辐射的主要因素。使用屏蔽电缆也许能够解决电缆辐射的问题，但是在使用屏蔽电缆的情况下，屏蔽层合理地接地是解决电缆EMC问题的关键。“Pigtail”、不正确的接地点选择等问题都将使屏蔽线出现EMC问题。
另外，电缆的布置也对产品EMC产生重大的影响，电缆之间的耦合、电缆布线形成的环路都是电缆EMC设计的重要部分。
二、接口电路是解决电缆辐射问题的重要手段
减小电缆上共模高频电流的一个有效方法是合理地设计电缆端口的接口电路或在电缆的端口处使用低通滤波器或抑制电路，滤除电缆上的高频共模电流，如图2所示。
图2 线路板上的共模低通滤波器
接口电路与电缆在电路上直接相连，接口电路是否进行了有效的EMC设计，直接关系到整机系统是否能通过EMC测试。接口电路的EMC设计包括接口电路的滤波电路设计和接口电路的保护设计。接口电路滤波设计的目的是减小系统通过接口及电缆对外产生的辐射，抑制外界辐射和传导噪声对整机系统的干扰；接口保护电路设计的目的是使电路可以承受一定的过电压、过电流的冲击。
接口滤波电路和防护电路设计应遵循下面的基本设计原则：
（1）滤波和防护电路对接口信号质量的影响满足要求。
（2）滤波和防护电路应根据实际需要设计，不能简单复制。
（3）需要同时进行滤波电路和防护电路时，应保证先防护后滤波的原则。
（4）接口芯片，包括相应的滤波、防护、隔离器件等，应尽可能沿信号流方向成直线放置在接口连接器处。
（5）接口信号的滤波、防护、隔离器件等尽可能靠近接口连接器处，相应的信号连接线必须尽可能短（符合工艺要求条件下的最短距离）。
（6）接口变压器要就近放置在连接器附近，通常在对应接口连接器3 cm以内。
（7）模拟信号接口和数字信号接口、低速逻辑信号接口和高速逻辑信号接口等（以敏感和干扰发射程度来区分），它们之间要间隔一定距离放置。当连接器之间存在相互干扰的可能时，必须采取隔离、屏蔽等措施。
（8）同一接口连接器里存在不同类型的信号时，必须用地针隔离这些信号，特别是对于一些比较敏感的信号。
