RJ45以太网接口的EMC设计

RJ45以太网接口的EMC设计

一、接口概述

二、接口电路 原理图的EMC设计

百兆以太网接口2KV防雷滤波设计

图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计

本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计;从设计层次解决EMC问题;同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。

本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5 或GB17626.5 标准，共模2KV，差摸1KV 的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。

电路EMC设计说明：

(1)电路滤波设计要点：

为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。

图2 带有共模抑制作用的网络变压器

RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith 电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith 电路能有10个dB 左右的抑制干扰的效果。

百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC 干扰抑制会有一定的帮助;也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω 的电阻来抑制干扰。

(2)电路防雷设计要点：

根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV 以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。

接口电路设计备注：

如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF 电容相连。

三、连接器设计

RJ45金属连接器 RJ45信号排序设计

图3 百兆以太网连接器结构方案

连接器与机体的搭接方式：

(1)面板开孔时采用精密的铣削加工技术，使孔眼的形状更适合连接器的放置，避免孔眼切削不精确的地方出现缝隙，进而降低电磁干扰辐射，经过测试证明，精确的铣削开孔加工可以提高12~18%的电磁兼容性;

(2)机体与百兆以太网金属连接器之间的接合处要增加弹片，使两者接合时保持良好的导电性能。具体搭接方式如上图所示：

四、线缆设计

百兆以太网接口信号线缆

线缆设计要求：RJ45金属连接器 常规型

图4 百兆以太网接口信号线缆

电缆设计：

(1)RJ45信号电缆采用网状编织屏蔽层的屏蔽方式，且网状编织层编织密度要求不小于90%;

(2)内部组线时，差分电缆采用双绞传输，双绞绞距一般为信号电缆线径的3 倍;组线方式如上图所示：

(3)电缆两端需要增加磁环处理，磁环内径与电缆的外径要紧密结合，尽量选择厚长型的磁环。

走线设计：

屏蔽层与金属连接器的搭接：

(1)屏蔽电缆的屏蔽层要求与金属连接器进行360°的搭接;搭接方式如上图：

(2) 屏蔽电缆屏蔽层要避免出现单独的“尾巴”现象。

原文标题：【经典网络设计】以太网接口EMC设计方案

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