一、接口概述。

RJ45以太坊接口是目前應(yīng)用最廣泛的通訊設(shè)備接口，以太坊的電磁兼容性能關(guān)系到通訊設(shè)備的穩(wěn)定運行。

從接口原理圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電纜設(shè)計三個方面設(shè)計以太坊的EMC設(shè)計方案。

二、接口電路原理圖的EMC設(shè)計。

接口回路設(shè)計概要:從EMC原理上，從設(shè)計水平上解決了相關(guān)的抑制干擾和敏感性設(shè)計的EMC問題的同時，該回路兼容了百兆以太網(wǎng)接口的防雷設(shè)計。

防雷電路設(shè)計可以通過IEC61000-4-5或GB17626.5標(biāo)準(zhǔn)，共模2KV，接觸1KV的非屏蔽平衡信號的接口防雷測試。

電路EMC設(shè)計說明:

(1)電路過濾設(shè)計要點:

為了抑制RJ45接口通過電纜帶出的共模干擾，建議在設(shè)計過程中將常規(guī)網(wǎng)絡(luò)變壓器改為接口具有共模抑制作用的網(wǎng)絡(luò)變壓器，該變壓器的示意圖如下。

RJ45接口的NC空針腳必須采用BOB-smith電路設(shè)計，達(dá)到信號阻抗匹配，抑制對外干擾的作用，經(jīng)過測試，BOB-smith電路具有抑制10個dB左右干擾的效果。

網(wǎng)絡(luò)變壓器具有隔離作用，但為了提高變壓器初級線圈之間存在一些pf的分布容量，為了提高變壓器的隔離作用，建議在變壓器的次級電路上增加地板過濾容量，例如電路圖中的C4-C7，該容量值為5PF~10pF。

在變壓器驅(qū)動電源電路中，增加LC型濾波器，抑制電源系統(tǒng)帶來的干擾，例如電路圖上L1、C1、C2、C3、L1采用磁珠，典型值為600ω/100MHz，容量值為0.01F~0.1F。

在百兆以太網(wǎng)的設(shè)計中，在不影響通信質(zhì)量的情況下，適當(dāng)降低網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的電壓水平，有助于抑制EMC的干擾，也可以在變壓器次級的發(fā)送端和接收端的差別線上連接10ω的電阻來抑制干擾。

(2)電路防雷設(shè)計要點:

為了達(dá)到IEC61000-4-5或GB17626.5的標(biāo)準(zhǔn)，共模2KV，接觸1KV的防雷測試要求，成本最低的設(shè)計方案是變壓器初級中心抽頭通過防雷部件接地，電路圖上的D1可以選擇成本低的半導(dǎo)體放電管，但是防護部件的標(biāo)稱電壓要求在6V以上的防護部件的峰值電流要求在50A以上的防護部件的峰值電力要求在300W以上選擇半導(dǎo)體放電管時，請注意設(shè)備的斷路電壓、維持電流大于電路工作電壓和工作電流。

根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)的要求，對于非屏蔽的平衡信號，不需要強制進行差距測試，因此對于差距1KV以內(nèi)的防護要求，可以通過變壓器本身的繞阻來保護能量沖擊，不需要增加差距保護部件。

接口電路設(shè)計備注:

如果設(shè)備是金屬外殼，單板可以獨立劃分接口，則金屬外殼與接口直接電氣連接，單板與接口通過1000pF電容連接。

三、連接器的設(shè)計。

RJ45以太坊接口電路設(shè)計。

連接器與本體的重疊方式:

(1)面板開孔時采用精密銑削加工技術(shù)，使開孔形狀適合連接器的放置，避免開孔切削不正確的場所出現(xiàn)間隙，通過降低電磁干擾輻射的測試證明，精密銑削開孔加工可以提高12~18%的電磁兼容性

(2)機體與百兆以太網(wǎng)金屬連接器之間的接合部增加彈片，使兩者在接合時保持良好的導(dǎo)電性能。

四、電纜設(shè)計。

百兆以太坊接口信號線纜。

電纜設(shè)計要求:RJ45金屬連接器的常規(guī)類型。

電纜設(shè)計:

(1)RJ45信號電纜采用網(wǎng)狀編織屏蔽層的屏蔽方式，網(wǎng)狀編織層的編織密度要求在90%以上

(2)內(nèi)部配線時，差別電纜采用雙絞線傳輸，雙絞線距離一般為信號電纜線徑的3倍。

(3)電纜兩端需要增加磁環(huán)處理，磁環(huán)內(nèi)徑與電纜外徑緊密結(jié)合，盡量選擇厚型磁環(huán)。

布線設(shè)計:

(1)RJ45電纜走路時，要求遠(yuǎn)離其他強干擾源，如電源模塊

(2)電纜行走最好單獨行走或與其他模擬和功率電纜保持10厘米以上的距離，不要與其他電纜混合捆扎。

屏蔽層與金屬連接器的重疊:

(1)屏蔽電纜的屏蔽層要求與金屬連接器重疊360°的重疊方式如上圖所示

(2)屏蔽電纜屏蔽層應(yīng)避免單獨的尾巴現(xiàn)象。