【導(dǎo)讀】扁平帶狀電纜信號(hào)線和接地線排列不當(dāng)就會(huì)引起EMI的問(wèn)題。要如何排列才是最佳？通過(guò)下面這個(gè)案例，一起來(lái)摸清扁平帶狀電纜信號(hào)線與接地線排列的來(lái)龍去脈。
眾所周知，信號(hào)故障在國(guó)防、航天和工業(yè)設(shè)備等應(yīng)用中一直都是常見的問(wèn)題，這是因?yàn)镻VC和TPE電纜的在長(zhǎng)期接觸惡劣環(huán)境的侵蝕后性能會(huì)減退。扁平帶狀電纜的出現(xiàn)很好的解決了這一問(wèn)題，扁平帶狀電纜是專為惡劣環(huán)境而設(shè)計(jì)，在經(jīng)過(guò)多次侵并且仍可保持極高的柔性，是應(yīng)用于小體積，堅(jiān)固耐用產(chǎn)品中的理想選擇。這也是當(dāng)今市場(chǎng)上唯一一種滿足M49055/11和M49055/12軍用規(guī)范要求的解決方案，適用于機(jī)載航空電子設(shè)備和工業(yè)設(shè)備等惡劣環(huán)境下的應(yīng)用。
扁平帶狀電纜的特點(diǎn)是在-65至 200°C的溫度范圍內(nèi)具有極高的耐久性，能夠很好耐受酸、酒精、醛類、基質(zhì)、酯類、烴類(脂肪族、芳烴和鹵化烴)、酮和氧化劑造成的影響。擠壓成型的電纜所封裝的每條導(dǎo)線都帶有絕緣層，不會(huì)分層，而低損耗介電常數(shù)(2.1)則可確保在最低的損耗下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的信號(hào)傳輸效果。
那么問(wèn)題來(lái)了，扁平帶狀電纜信號(hào)線和接地線排列不當(dāng)就會(huì)引起EMI的問(wèn)題。要如何排列才是最佳？通過(guò)下面這個(gè)案例，一起來(lái)摸清扁平帶狀電纜信號(hào)線與接地線排列的來(lái)龍去脈。
圖（a）是MD700的主板與前面板相連所用的扁平帶狀電纜，這種排列方式就存在很多的問(wèn)題，例如：1、信號(hào)線與它們的地回流線之間形成了很大的環(huán)路面積，這將導(dǎo)致輻射和敏感度問(wèn)題；2、所有信號(hào)線使用同一個(gè)地回流路徑，這就產(chǎn)生公共阻抗耦合；3、導(dǎo)線之間存在串?dāng)_問(wèn)題等。由于這樣的結(jié)構(gòu)帶來(lái)的問(wèn)題太多，現(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)的傳輸線已基本不被使用了，如果要用，就應(yīng)該把地線分配到電纜的中心位置上的導(dǎo)線，這樣能盡量減小環(huán)路面積。
在設(shè)計(jì)的時(shí)候，也考慮過(guò)使用（b）信號(hào)線和地線交替排列和（c）地線—信號(hào)線—信號(hào)線—地線這兩種結(jié)構(gòu)。圖（b）是一個(gè)較好的配置，因?yàn)槊扛鶎?dǎo)線都緊挨著一個(gè)分離的地線，這種排列結(jié)構(gòu)帶來(lái)的好處就是，環(huán)路面積很小，公共阻抗耦合被消除額，并且所有導(dǎo)線之間的串?dāng)_被減到最小。
圖（c）的結(jié)構(gòu)也是每一個(gè)信號(hào)緊挨一個(gè)地線，也有很小的閉合環(huán)路面積，但因?yàn)閮蓚€(gè)信號(hào)導(dǎo)線共用一個(gè)地線，所以會(huì)有一些公共阻抗耦合，并且串?dāng)_要比圖（b）這種結(jié)構(gòu)要高。但在很多應(yīng)用中，這兩種結(jié)構(gòu)可以提供足夠的性能了。但美中不足的是，這兩種結(jié)構(gòu)所需導(dǎo)線太多，如在此產(chǎn)品中，激光頭連接器的信號(hào)線就有20根，如果采用這兩種結(jié)構(gòu)的話，就會(huì)需要30多根連接線。所以上面兩種結(jié)構(gòu)在此產(chǎn)品中未能得到采用。
最后來(lái)講講圖（d）所示的結(jié)構(gòu)，即在整個(gè)電纜寬度范圍內(nèi)使用一個(gè)地平面。在這種情況下，環(huán)路面積是由信號(hào)導(dǎo)線與它下面的地平面之間的間距來(lái)決定的。由于這個(gè)尺寸小于電纜中線到線的間距，所以環(huán)路面積就小于圖（b）中交替結(jié)構(gòu)電纜的環(huán)路面積，所以本產(chǎn)品的主板上傳輸線結(jié)構(gòu)均選用這種結(jié)構(gòu)。
