Interferensi elektromagnetik (EMI) adalah masalah yang memicu sakit kepala tetapi seringkali tidak dapat dihindari dalam banyak desain sistem.dan dampaknya akan menjadi lebih parah sebagai frekuensi kerja meningkatEMI dapat dipancarkan melalui udara, dilakukan melalui sinyal dan kabel listrik, dan disuntikkan ke sirkuit, atau digunakan sebagai antena untuk memancarkannya lagi.
Jika suatu produk menghasilkan atau memancarkan EMI (yaitu "sumber interferensi"), ia dapat mengganggu operasi normal sistem di sekitarnya, gagal dalam pengujian kepatuhan, dan dilarang diluncurkan.Sebaliknya., jika suatu produk berada dalam peran yang berlawanan dan menjadi penerima EMI yang disengaja atau tidak disengaja (yaitu "objek yang terganggu"), ia dapat mengalami kesalahan intermiten yang tidak dapat dijelaskan, kegagalan,dan kinerja yang tidak stabil.
Dampak dari masalah ini sangat luas, mulai dari sedikit lucu seperti speedometer sepeda nirkabel saya, hingga situasi yang berpotensi mengancam jiwa seperti pesawat terbang atau rumah sakit,dan menyebabkan kerugian besar di jalur produksiSpeedometerku beroperasi di band frekuensi 432 MHz, dan untuk beberapa alasan,di sepanjang jalan 100 yard antara rumah terpencil dan rel Amtrak di dekatnya (dengan saluran udara 20 kV di atas rel), pembacaan secara konsisten menunjukkan antara 65 dan 85 MPH.
Bagaimana untuk meminimalkan dampak dari EMI
Mengurangi atau menghilangkan sumber-sumber EMI dan efeknya bisa sederhana dan kompleks. Langkah-langkah dasar termasuk pengantar yang cukup, pelindung komprehensif, bypass yang wajar dan tentu saja,penggunaan filterSelain langkah-langkah ini, biasanya ada "Prinsip Pareto": menghilangkan 80% gangguan hanya membutuhkan 20% usaha,sementara menghilangkan 20% yang tersisa dari gangguan mungkin membutuhkan 80% dari upaya.
Setiap celah pada casing, seperti celah yang diperlukan untuk colokan konektor dan soket, seperti pintu yang memungkinkan energi EMI untuk melewati dalam kedua arah.jika EMI hanya disebabkan oleh energi yang dipancarkan, konektor terlindung dapat memecahkan masalah.
Beberapa dekade yang lalu, orang mulai mengatasi masalah ini, awalnya menggunakan kabel koaksial dan konektor wanita dan laki-laki klasik SO-239 dan PL-259, serta konektor seri BNC.Konektor RF yang terlindung sepenuhnya ini hanya dapat mendukung satu sinyal masing-masing dan tidak cocok untuk digunakan dengan catu daya DC dan sinyal non-RF.
Alternatif yang baik adalah "kembali ke masa depan" dengan menggunakan jenis konektor yang pernah mendominasi tautan komunikasi dan antarmuka lainnya:konektor tipe D ultra kecil (D-Sub) yang diproduksi oleh perusahaan seperti Molex (Gambar 1)Sebelum munculnya USB dan port paralel, insinyur dan banyak konsumen menggunakan konektor versi 9-pin ini (dikenal sebagai DB-9) sebagai perangkat interkoneksi untuk protokol serial RS-232.
Gambar 1: Seri konektor dan adaptor sub-D yang banyak digunakan dan tahan lama, dengan beberapa nomor kontak, peringkat listrik, lebar band penyaringan EMI, dan metode terminasi fisik;Pi filter dapat memecahkan masalah EMI dilakukan. (Sumber gambar: Molex)
USB dan Ethernet sebagian besar telah menggantikan RS-232, sehingga protokol ini sekarang terutama hadir dalam sistem warisan dan jarang digunakan dalam desain baru; Namun, konektor D-sub telah bertahan.Ada banyak alasan mengapa jenis konektor ini tahan lama:
Desain logam ke logam yang mulus memberikan 100% pelindung untuk kabel.
Struktur mekaniknya kokoh dan tahan lama, dan dapat dipasangi dengan aman antara konektor yang dipasangkan menggunakan pin dan sekrup.
Ada beberapa versi yang tersedia untuk dipilih, termasuk 9-pin, 15 pin, 25 pin, 37 pin, dan 50 pin.
Memberikan beberapa metode terminasi, termasuk cangkir solder dan penempatan langsung atau pin papan sirkuit cetak (PCB) sudut lurus.
Ketika memblokir saja tidak cukup untuk menyelesaikan masalah
Perisai konektor D-sub memecahkan masalah energi EMI yang dipancarkan, tetapi tidak dapat memecahkan masalah EMI yang dilakukan.Seri adaptor dan konektor D-sub Pi kinerja tinggi Molex untuk penyaringan EMI (lihat juga Gambar 1) telah menjadi solusi yang menarik.
Konektor ini memiliki filter EMI terintegrasi ke dalam kontak mereka, sehingga tidak perlu menempati ruang tambahan atau menambahkan komponen pada papan sirkuit cetak.Kawat pengantar dan kawat terisolasi terletak di konektor yang samaMereka menawarkan berbagai struktur mekanik dan jenis terminal untuk memenuhi persyaratan desain.
Filter built-in dapat mencegah EMI yang dilakukan dari melewati konektor, sehingga mengurangi EMI dalam skenario kritis seperti kontrol mesin pesawat, radio onboard, peralatan pencitraan,peralatan pengolahan, dan banyak skenario aplikasi lainnya.
Fitur adaptor dan konektor utama meliputi:
Struktur: Shell die-casting terintegrasi dan struktur internal yang dilas sepenuhnya meningkatkan kinerja mekanik dan listrik, mencegah kerusakan dalam lingkungan getaran tinggi.Konektor ini sesuai dengan standar M24308 (MIL-DTL-24308)Kerang poliester yang diisi serat kaca juga memenuhi standar tahan api UL 94 V-0.
Ketahanan listrik: Konektor ini dapat menahan sampai DO-160 Level IV petir dan AC kondisi lingkungan sementara dalam standar pengujian lingkungan perangkat keras onboard.
Penyaringan listrik: Menggunakan konfigurasi Pi tiga elemen (kondensator, induktor, dan kondensator), filter dapat menyerap kebisingan frekuensi tinggi dari saluran listrik dan sinyal.Kemiringan attenuasi yang curam membantu menekan EMI broadband.
Masukkan kondensator: Untuk mencegah transmisi sinyal yang tidak perlu di titik interkoneksi, masukkan kondensator untuk memberikan jalur grounding impedansi rendah.Kondensator ini dapat secara efektif mengurangi radiasi yang dilakukan, terutama di kandang terlindung di mana kapasitor tradisional berkinerja buruk.
Komponen induktif (ferrit, kumparan toroidal): Komponen ini menyerap energi frekuensi tinggi dan membuangnya dalam bentuk panas, meminimalkan kopling yang tidak disengaja.
Frekuensi pemotongan penyaringan EMI dapat dipilih oleh pengguna, karena konektor ini memberikan berbagai nilai kapasitansi,yang sesuai dengan rentang frekuensi pemotongan yang luas dan kerugian penyisipan terkait (Gambar 2).