光迅科技XFP數(shù)據(jù)通信模塊電磁兼容結(jié)構(gòu)的研究

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，光模塊以及設(shè)備的數(shù)量和種類不斷增加，使電磁環(huán)境日益復(fù)雜，電磁污染越來(lái)越嚴(yán)重。在這種復(fù)雜的電磁環(huán)境中，如何減少各種電子設(shè)備之間的電磁騷擾，提高光模塊的電磁兼容性能，使各種設(shè)備可以共存并能正常工作，已成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。

光迅科技從光模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，采用電磁屏蔽的方法來(lái)切斷電磁騷擾的耦合途徑，改善了XFP模塊電磁兼容性能。

電磁屏蔽就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或 整個(gè)系統(tǒng)的騷擾源包圍起來(lái)，防止騷擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電 纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的騷擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量、反射能量和抵消能量的作用，所以屏蔽體具有減弱騷擾的功能。

為了提高屏蔽效能，高導(dǎo)電率材料可采用鋁、銅，或者鋁鍍銅，要求更高時(shí)，還可再鍍層銀。高導(dǎo)磁率材料可采用不銹鋼或者鐵，同時(shí)可適當(dāng)增加材料的厚度。

有兩個(gè)因素會(huì)影響屏蔽體的屏蔽效能：第一，屏蔽體必須是完整的，表面可連續(xù)導(dǎo)電；第二，不能有直接穿透屏蔽體的導(dǎo)體，防止造成天線效應(yīng)。但是在實(shí)際應(yīng)用中屏蔽體上往往有散熱孔，或者屏蔽體本身由若干個(gè)零件組成，存在裝配間隙。

縫隙或孔洞是否會(huì)泄漏電磁波，取決于縫隙或孔洞相對(duì)于電磁波波長(zhǎng)的尺寸。當(dāng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于孔縫尺寸時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生明顯的泄漏;當(dāng)孔縫尺寸等于半波長(zhǎng)的整 數(shù)倍時(shí)，電磁泄漏最大。一般要求孔縫尺寸小于最短波長(zhǎng)的1/10～1/2。因此，當(dāng)騷擾的頻率較高時(shí)，波長(zhǎng)較短，須關(guān)注這個(gè)問題。

對(duì)于裝配而成的屏蔽體，有以下幾種改善屏蔽效能的方式：

① 應(yīng)使接觸面盡量平整，以減小接觸阻抗。

② 在接觸面上增加彈性導(dǎo)電材料防止電磁波的縫隙泄漏。如導(dǎo)電泡棉或者金屬簧片襯墊。

③ 由螺釘聯(lián)接的組裝件，可減小安裝螺釘?shù)拈g距，以減小縫隙長(zhǎng)度。

④ 將接觸面做成單止口或者雙止口的裝配方式，以增加屏蔽體密閉性。

光迅科技在XFP模塊管殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用上述方法進(jìn)行優(yōu)化，并針對(duì)該樣品進(jìn)行了實(shí)際的測(cè)試。

圖1 XFP模塊外形圖

根據(jù)FCC 47 CFR Part 15 Subpart B section 15.109（a），電磁騷擾場(chǎng)強(qiáng)的峰值限值為74 dBμV/m，平均值限值為54 dBμV/m。

改善前的XFP模塊電磁騷擾場(chǎng)強(qiáng)在水平方向的測(cè)試結(jié)果如圖2和表1所示：

圖2 改善前水平方向測(cè)試圖

表1 改善前水平方向測(cè)試數(shù)據(jù)