屏蔽布線系統(tǒng)應(yīng)用分析
實(shí)際環(huán)境中,適合采取屏蔽解決方案的環(huán)境包括兩類(lèi):嘈雜的EMI和射頻干擾(RFI)環(huán)境,如工業(yè)設(shè)施或機(jī)場(chǎng);一些可以對(duì)EMI和RFI敏感的應(yīng)用環(huán)境,如醫(yī)院或軍事領(lǐng)域。
一般來(lái)講,人們將在那些環(huán)境里選擇屏蔽布線系統(tǒng)(FTP),以利用其可以改善電磁兼容性(EMC)和射頻干擾(RFI)性能的特點(diǎn)。但對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和管理人員來(lái)說(shuō),是否部署屏蔽布線系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的選擇過(guò)程。
在EMI噪聲環(huán)境或采用敏感設(shè)備或應(yīng)用的環(huán)境中,正確安裝和設(shè)計(jì)的FTP布線設(shè)施可以改善信號(hào)傳輸能力。但是,與非屏蔽(UTP)布線相比,其成本要更高,安裝時(shí)間要更長(zhǎng),而優(yōu)勢(shì)可能并不明顯。
更糟的是,如果系統(tǒng)的安裝或設(shè)計(jì)質(zhì)量差,那么系統(tǒng)的性能會(huì)降級(jí),以至給FTP布線上傳輸?shù)男畔?lái)負(fù)面影響。為確保用戶(hù)的系統(tǒng)能完全支持網(wǎng)絡(luò),選擇正確的屏蔽技術(shù)顯得至關(guān)重要。事實(shí)上,選擇的屏蔽布線系統(tǒng)的重要程度最終要超過(guò)是否采用屏蔽布線系統(tǒng)的決策。
市場(chǎng)上不同屏蔽布線系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于它的工程設(shè)計(jì)
屏蔽布線系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成提供360度EMI完全屏蔽,其在電氣上是端到端連續(xù)的,并正確接地。最重要的是,系統(tǒng)應(yīng)該是易于安裝和使用的。例如Molex的PowerCatFTP系列端到端解決方案的特色在于Molex專(zhuān)利的DatagatePlus插座,該插座提供了360°屏蔽保護(hù)及180°和90°線纜出口,而且它獨(dú)特的彈簧支撐的內(nèi)置防塵蓋可以防止灰塵及雜質(zhì),這些都使得PowerCatFTP可以順利通過(guò)ETLSEMKO獨(dú)立測(cè)試和檢驗(yàn)。
此外,大多數(shù)屏蔽布線系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)行正常,但在實(shí)際環(huán)境中卻出現(xiàn)問(wèn)題。由于其復(fù)雜性,最重要的屏蔽連續(xù)性和接地完整性標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際環(huán)境中很難實(shí)現(xiàn),必須簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)有保障的接地完整性和屏蔽連續(xù)性。
在錯(cuò)誤情況下,屏蔽布線系統(tǒng)本身可能成為一個(gè)輻射源--位于傳輸路徑旁的EMI輻射源!不良設(shè)計(jì)或安裝的系統(tǒng)帶有多點(diǎn)屏蔽接地電壓,屏蔽布線系統(tǒng)及其接地將產(chǎn)生接地電流"回路",把污染性的EMI直接發(fā)射到信道中。
類(lèi)似的,未接地的屏蔽部分將捕獲周?chē)鶨MI,只是重新放射到電纜內(nèi)部。此外,不良設(shè)計(jì)的屏蔽布線系統(tǒng)也會(huì)降低屏蔽的效果,因此為了真正發(fā)揮效力,不讓泄漏點(diǎn)或缺口會(huì)降低系統(tǒng)效果,信道中所有容易受到EMI影響的信號(hào)傳送器件都應(yīng)采用360度完全屏蔽。
屏蔽接地系統(tǒng)是屏蔽布線系統(tǒng)的基本單元
屏蔽層"捕獲"環(huán)境EMI并將其無(wú)害地引導(dǎo)到接地上。屏蔽接地是一個(gè)復(fù)雜的做法,很容易處置失當(dāng)。低頻接地理論規(guī)定布線系統(tǒng)應(yīng)正確接地在一點(diǎn)且只有一點(diǎn)上,這是為了避免不同接地點(diǎn)產(chǎn)生不同電壓的情況(彼此之間產(chǎn)生一種凈電壓)。如果布線系統(tǒng)接地于兩個(gè)或更多點(diǎn),而接地點(diǎn)間存在電壓,則會(huì)產(chǎn)生一股電流從較高電壓流向較低電壓,此電流所產(chǎn)生的場(chǎng)會(huì)對(duì)線纜中傳輸?shù)男盘?hào)不利。因此,如果存在多重接地點(diǎn),則必須確保這些接地點(diǎn)之間的電壓越小越好(大多數(shù)應(yīng)用中小于1微伏)。
有兩個(gè)重點(diǎn)需要記住。一是大樓布線系統(tǒng)本身如何接地,二是如何通過(guò)大樓布線系統(tǒng)連接移動(dòng)設(shè)備,如終端、打印機(jī)和局域網(wǎng)集線器等。每一件移動(dòng)設(shè)備出于安全考慮都會(huì)采用電氣接地。同樣地,通信接口經(jīng)常連接到設(shè)備底部。
如果通過(guò)大樓布線系統(tǒng)連接到通信接口接地,我們可以通過(guò)屏蔽層將設(shè)備的電氣接地點(diǎn)連至大樓接地點(diǎn)。當(dāng)保持信道每一節(jié)一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)(不含移動(dòng)屏蔽的節(jié)),以非屏蔽接口選擇性的中斷屏蔽連貫性可防止以上情況出現(xiàn)。