[榜首部分隔端评论接地问题：何时考虑接地，机箱资料怎么影响接地，以及接地环路问题。第二部分评论电源回路和I/O信号接地。第三部分谈到了板直接口信号、星形接地和屏蔽。第四部分谈到了安全地以及电线/电缆。]
1.2.5 射频电缆
除了一些特别运用外，比方高频天线馈线或许运用平衡线，射频信号传输用电缆简直总是同轴电缆。同轴电缆的杰出特点是信号沿着电缆传达发生的磁场被约束在电缆内部(图1.21)，与外部环境的交互因而坚持在最小程度。
图中文字从左至右：护套，屏蔽或外层导体，电介质，内部导体，磁场被约束在外层导体之内。
图1.21 同轴电缆
别的一个有用的特点是同轴电缆的特征阻抗很简单界说和坚持。对射频运用来说这点很重要，由于在这些运用中电缆长度一般都会超越传输信号波长。1.3末节将评论传输线的一般特点——其间同轴是一种特别类型。一般在同轴参数规范中见到的参数有：
● 特征阻抗(Zo)：通用规范是50Ω，这个值能够在机械特点和电路易用性方面获得很好的平衡。75Ω和93Ω规范常见于视频和数据体系。任何其它阻抗有必要被认为是特别类型阻抗。
● 电介质资料。电介质资料会影响到电缆的各种特点，包含Zo、衰减、电压处理、物理特点和温度规模。固体聚乙烯或聚乙烯是规范资料。蜂窝状聚乙烯的部分电介 质绝缘功用由空气空隙供给，因而能够供给较轻的分量和较小的衰减损耗，但比固体资料更简单发生物理变形。这两种资料的额定作业温度是85℃。聚四氟乙烯 (PTFE)资料适用于更高温度(200℃)和更低损耗的运用，但价格要贵得多。
● 导体资料。遍及用的是铜。有时也用电镀银，它能经过趋肤效应增强高频传导性，或将铜电镀到钢绞线上以增强强度。内部导体能够是单股或多股线。当电缆有柔韧 性要求时，最好运用多股线。外部导体一般是铜编带，相同也是为了柔韧性。编带掩盖程度影响高频衰减和屏蔽作用。关于不要求柔韧性的特别运用来说，能够运用 坚固的外部导体。
● 额定电压。较厚的电缆一般具有较高的额定电压和较小的衰减。你不能轻易地将额定电压与功率处理才能联络在一起，除非电缆与其特征阻抗相匹配。假如电缆不匹配，会发生电压驻波，进而在电缆沿线的一些特别方位发生峰值电压，这个值比从功率/阻抗联系推导出的值要高。
● 衰减。电介质和导体的损耗特性导致衰减随频率和间隔添加而添加，因而衰减数据一般供给离散频率点每10米的值，你能够从中找到你的作业频率点的衰减值。电缆损耗很简单让你抓狂，尤其是当你运用长电缆传输宽带宽信号、又忘了在结尾放出额定几个dB的损耗余量时。
现在市场上的同轴电缆分红两种规范：针对RG/U(无线电政府，通用型)的美国MIL-C-17规范和针对UR-M(Uniradio)系列的英国BS 2316规范。国际规范是IEC 60096。表1.8给出了一些一般50Ω电缆的比较数据。
一句话正告：永久不要混杂带屏蔽层的音频电缆和射频同轴电缆。它们的编带和电介质资料有很大的差异，音频电缆的Zo是不确定的，高频时的衰减十分大。假如你企图用它来馈送射频信号，那么你在电缆结尾是接纳不到多少信号的!另一方面，射频同轴电缆能够用来承载音频信号。
1.2.6 双绞线
应该对双绞线给予特别照顾，由于它在减小磁性和电容搅扰耦合方面特别有用便利。将两根线绞合在一起能够保证电容的均匀分布。到地的电容和到外部源的电容是平衡的。这意味着共模电容耦合也是平衡的，因而能够完成很高的共模按捺。
图1.22对双绞线和非双绞线(直线对)进行了比较，但需求留意的是，假如你的问题已经是共模%&&&&&%耦合，那么将线绞起来是没有什么协助的。要处理这个问题，你需求选用屏蔽技能。
图1.22：双绞线的长处。
图中文字从上至下：接连的半绞合能够抵消磁场感应,平衡的到地电容,双绞线,磁场感应不能被抵消,不平衡的到地%&&&&&%,直线绞给办法在削减低频电磁耦合方面最有用，由于它能将磁环面积减小到简直为零。每个半绞合都会回转感应方向，因而假定外部磁场是均匀的，那么两个接连的半绞合会抵消线缆与磁场的交互作用。
有用的环路耦合现在被减小到线缆对两头的小块面积上，加上由于磁场的不均匀性和线缆绞合的不规则性引起的少数剩余交互。假定终端面积包含在磁场中，那么单位 长度内的绞合数量就不重要了：一般每英尺约8-16圈(每米26至50圈)。图1.23对22-AWG双绞线与间隔为0.032英寸的22-AWG并行线 的磁场衰减与频率联系进行了比较。
图1.23 双绞线的磁场衰减。(数据来历：R.B.Cowdell在1979年IEEE EMC专题论文集第183页宣布的文章“探究双绞线的隐秘”)
将一对线绞合在一起的别的一个优势是支撑彻底可再现的特征阻抗。当与全体屏蔽结合在一起时能够削减共模电容耦合，这样的电缆十分合适高速数据通信，由于它既能削减辐射噪声，也能最大极限地减小感应搅扰。
1.2.7 串扰
当同一条电缆束内有1个以上的信号要传输任何间隔时，导线之间的相互耦合将使得一个信 号的一部分馈送至另一个信号，反之亦然。这种现象被称为串扰。严格地讲，串扰不仅是一种电缆现象，并且是指名义上非耦合信道之间的任何有害的交互作用。这 种耦合或许是电容主导，也或许是电感主导，或许是由于传输线现象形成的。
当电缆能够被看作是集总元件时(与之相反，高频时有必要被看作是传输线)，其低频至中频%&&&&&%耦合的等效电路如图1.24所示。
图1.24: 串扰等效电路。
图中文字从上至下：电缆长度D,电缆电容Cc,针对电路1耦合进电路2的状况,串扰电压
在电容耦合阻抗远低于电路阻抗这种最坏状况下，串扰电压仅取决于电路阻抗的比值。
数字串扰
串 扰在电信和音频范畴是众所周知的，例如原本分隔的语音通道在一起传送、一个通道串进另一个通道时，或许高频时分隔的立体声通道又被组合在一起时。尽管数字 化数据初看起来是不受串扰影响的，但事实上它对数据完好性也是一种严峻的要挟。%&&&&&%耦合对快速边缘简直是通明的，结果是与时钟同步的数据特别简单遭到破 坏，如图1.25所示。假如逻辑噪声抗扰功用较差，或许导致严峻的过错时钟。一些实践比如(见图1.25)展现了问题的本质。
图1.25:数字串扰效应。
图中文字从上至下：信号A,串扰耦合,时钟B,受损坏的时钟B
(a) 源和负载阻抗都为10kΩ的两个音频电路运用2米长的多芯电缆传输信号，导体间的电容为150pF/m。此刻在10kHz时的串扰比是多少呢?
耦合电容CC等于2m x 150pF/m=300pF。10kHz时的阻抗为53kΩ。
每种状况下串扰电路中的源和负载阻抗为10K//10K=5kΩ。
因而串扰等于：
5 K/(5 K + 5 K + 53 K) = 22 dB：这在任何状况下都是不行承受的!假如输出驱动阻抗从10kΩ减小到50Ω，那么串扰变为49/(49 + 49 + 53 K) = 60 dB：，这对许多运用来说都是能够承受的，尽管对Hi-Fi来说仍是不行承受。
(b)两条 EIA-232(RS-232)串行数据线选用了16米长的数据电缆(不是独自的双绞线)，其芯/芯电容为108pF/m。发送器和接纳器契合EIA- 232规范，即具有300Ω输出阻抗、5kΩ输入阻抗、±10V摆幅和30 V/μs上升时间。那么由于某个电路引起而在别的一个电路上发生的搅扰尖峰起伏有多大呢?
这儿的耦合电容是16 × 108 pF = 1728 pF。
来 自具有稳定dV/dt的斜坡电压、经t秒后在RC电路中活动的电流I = C × dV/dt (1 – exp[-t/RC])。在咱们这个比如中，dV/dt=30 V/μs继续0.66 μs，电路电阻为567Ω，此刻的电流为25mA。转换成阻值为(300//5 K//5 K)的负载电阻上的峰值电压为：25 × 10–3 × 267 = 6.8 V。这正是EIA-232不合适长间隔和高数据速率的一个原因!
串扰能够有许多处理战略，从上述比如中可知一二。这些战略是：
● 减小电路的源和/或负载阻抗。抱负状况下，损害电路的源阻抗应该高，受害电路的源阻抗应该低。在耦合巨细必定的状况下，低阻抗要求更高的电容。
● 减小交互耦合电容。运用更短的电缆，或挑选单位长度具有更低芯到芯电容的电缆。需求留意的是，关于快速或高频信号来说，这样处理不了任何问题，由于耦合电 容的阻抗小于电路阻抗。假如你运用带状电缆，献身一些空间，将每根信号线之间的导线连到地;别的一种办法是选用具有完好地层的带状电缆。最好的办法是每个 电路运用独自的屏蔽层。屏蔽层有必要接地，不然这种办法不会给你带来任何优点。
● 将信号电路带宽减小到体系的数据速率或频率响应要求的最小值。从上面的(b)能够看出，耦合效应直接取决于损害信号的上升时间。较慢的上升时间意味着较小 的串扰。假如添加一个与输入负载电阻(图1.24中的RL2)并联的电容，与芯到芯电容形成分压器，相同能够减小高频噪声的输入阻抗。
● 运用差分传输。串扰的可怕是高数据速率时差分数据规范(如EIA-422(RS-422))和其它更新规范盛行的主要原因。运用对线时没有必要减小耦合电 容，但此刻的串扰是以共模方法注入的，因而能够获益于输入缓冲器的共模按捺功用。按捺程度的约束要素是每半对线耦合%&&&&&%的不平衡。这正是主张差分数据传输 运用双绞线电缆的原因。
