电子基础：电磁干扰和串扰对通信信号的影响

当信号通过电缆发送时，它们面临两个主要的通信影响因素：EMI和串扰。英锐恩单片机开发工程师介绍，EMI和串扰严重影响信噪比。通过容易产生EMI 和串扰的电缆发送关键数据是有风险的。下面，让我们来看看这两个问题。

（1）EMI

电磁干扰是由电缆束外的信号引起的。这种EMI会在信号中引入噪声，从而降低信噪比 （SNR）。EMI对通信线路的影响表现为距离和传输速率的降低。

（2）串扰

串扰是指由于相邻的通信线路而对信号产生的影响。它是由通过双绞线传输的信号引起的。在铜缆传输的情况下，通过双绞线传播的信号会辐射并干扰相邻电缆中的信号，导致信号传输劣化。如果不给予应有的注意，串扰会限制信号在SNR较差的电缆上的传输。

一、是什么导致串扰？

如上面所述，两条平行运行的信号线的相互影响就会导致串扰。引起噪声的信号线称为干扰线，受干扰线影响的电缆线称为受干扰线。

在受影响的一方，串扰可以在通信链路的任一端产生。它可以影响本身的通信电路、或者其中一部分、或影响另外一个电路。实际上，我们可以说通过介质耦合的信号传输线由影响的一方和受影响的一方组成。传输线中产生的串扰与电缆对（影响和被影响）之间的距离呈反比关系。串扰强度在同一铜束内最强，并随电缆对的放置和接近程度而变化。

根据串扰信号的方向，可以将串扰分类。下面，让我们来看看可能发生的串扰类型。

二、串扰的类型

了解串扰的类型可以帮助设计人员进行串扰测量和缓解方法。根据量化，串扰可分为：

（1）前向串扰：在前向串扰中，产生的干扰与干扰源同向传播，并随长度增加。串扰强度与干扰源 dV/dt 直接相关。

（2）后向串扰：当产生的串扰与干扰源方向相反时，称为后向串扰。它随着攻击者幅度的增加而增加。

（3）近端串扰（NEXT）：在传输信号的电缆的同一端检测到的串扰。通常，NEXT发生在距离发射机20-30m范围内。电缆设计不良或安装不良会导致 NEXT。通常，在10 Base-T和100 Base-T电缆中实施 NEXT 消除技术以减轻串扰。

（4）远端串扰 （FEXT）：在传输信号的电缆的另一端（即接收端）检测到的串扰。FEXT与NEXT相反。信号衰减会在信号到达接收端时削弱信号强度。缩短电缆长度是削弱信号衰减的解决方案。但是，这可能会导致更高的FEXT。因此，FEXT是设计通信网络时需要考虑的重要参数。

（5）功率和近端串扰（PS NEXT）和功率和远端串扰（PS FEXT）：顾名思义，PS NEXT和PS FEXT分别是NEXT和FEXT的累加和。它们以绝对或相对功率来量化。PS NEXT给出了影响受害者的所有攻击者的NEXT总和。这同样适用于考虑FEXT求和的PS FEXT。由于存在更多电缆对，PS NEXT 和PS FEXT在1000 Base-T电缆中变得比在10 Base-T和100Base-T中更相关。

（6）功率和等电平远端串扰（PS-ELFEXT）：PS-ELFEXT 是从远端线对到近端线对的串扰之和。它可以计算为PS NEXT和PS FEXT的总和。

（7）外来串扰（AXT）：影响受害者信号传输的无用信号的总和，仅考虑线对之间（而不是电缆之间）的串扰。电缆的松散捆绑是消除AXT的一种方法。在某些电缆束中，分隔器用于增加电缆之间的物理距离并防止紧密捆绑。外来串扰对信号传输的影响包括重传、减速以及由于速度较慢而被网络设备拒绝接收。

以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“电子基础：电磁干扰和串扰对通信信号的影响”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发，提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。