基于电磁兼容中对于屏蔽问题的考虑

　　众所周知，电磁兼容在现在电子产品设计中越来越重要。一方面，外界电磁环境越来越恶劣，新的电磁干扰源不断产生，如无线寻呼，移动电话，微蜂窝个人通信系统等相继出现，而且工作频率不断提高。
　　另一方面，数据通信速率迅速增长，因为通信已不只局限于语音，数据，还包括高质量的图象信号。以局域网技术来讲，网络速率已经从以前的10MBPS提高到100MBPS,乃至ATM155MBPS,622MBPS, 及目前议论较多的GBPS局域网技术。 　　网络速率的提高，意味着工作频率的提高，而高频信号更易于受到电磁干扰，这就是在布线系统中引入电磁兼容概念的原因。
　　在欧洲，电磁兼容已经引起高度重视，并有一系列有关EMC的法规及标准，如89/336/EEC,EN55022及55024,按照欧洲规定，从1996年1月1日起，所有有源设备必须符合EMC规定，同时贴有CE标志。布线系统属于无源系统，但是，一旦它与有源网络设备相连构成系统，它也必须服从EMC的规定。
　　UTP（非屏蔽双绞线）电缆的EMC原理及局限性 UTP电缆属于平衡传输系统，它利用扭绞来抵消电磁干扰及电磁辐射。但是，利用这种平衡性来抵消电磁干扰及电磁辐射需要具备以下的条件：
　　1） UTP必须是理想的平衡系统 UTP只有具有理想的平衡特性才能有效地抵消电磁干扰及电磁辐射，但是，理想的平衡UTP是不存在的，因为：
　　a）UTP的平衡特性受周围环境影响 当UTP电缆附近存在金属物体或隐蔽接地时，由于不同导体与金属物体或地的距离不同，UTP的平衡特性会遭到破坏。 实验表明，将UTP电缆穿入25.4MM钢管中，其衰减会增大2.5%,说明其特性阻抗减小了，从而表明UTP受周围环境影响。
　　b）弯曲也会破坏UTP的平衡特性 在实际安装时，电缆不可避免要弯曲。当电缆弯曲时，相邻绞节将疏密不同，不能有效抵消电磁干扰及电磁辐射。
　　2）UTP的节距与电磁干扰或信号波长相比必须充分小，才能有效地抵消电磁干扰和电磁辐射，即节距越小，EMC性能越好。 但是，双绞线的绞结节距不可能无限减小。实验表明，当外界电磁干扰或网络工作频率超过30MHZ时，UTP的EMC性能下降，即网络的可靠性降低，误码率增大，电磁辐射也相应增大，UTP厂商的技术资料里也承认这一点。
　　以前的网络一般工作在较低的频率范围，如10MBPS以太网工作频率为10MHZ以内，16MHZ令牌网的工作频率在16MHZ以内，UTP系统在这样低的工作频带内具有一定的EMC能力，而且计算机通信具有出错重发及纠错能力，所以网络能够在一定的电磁环境中正常工作。
　　但是，随着快速以太网（100MBPS）,ATM（155MBPS,622MBPS）及GBPS以太网技术逐渐实用化，网络的工作频率不断提高，同时外界电磁干扰频率也日益提高，UTP的平衡特性已不足以抵消网络本身的电磁辐射及外界的电磁干扰。所以，对于高速网络，非屏蔽系统要依赖压缩编码技术，将高速数据压缩到30MHZ以下，如ATM155MBPS，采用CAP16编码技术将带宽压缩到25.8MHZ。采用复杂的编码方式固然可以提高频谱利用率，但是需要在布线系统的两端加编码及解码设备，网络成本增加，而抗干扰能力降低，可靠性下降。