2 引言

由于工业应用需要新的拓扑来实现更短的周期时间、更高的吞吐量、更宽的带宽和更小的系统架构，因此引入了 Ethernet/IP、EtherCAT、Profinet 等实时以太网协议来更大限度地减少延迟。但是，上面提到的协议在实时系统中都包含菊花链架构。因此，需要对注入系统的外部噪声具有更高的容忍度和抗扰度，以便防止系统中的信息丢失。再举一个例子，如果菊花链网络的早期阶段有任何信息失真或链路断开，则菊花链网络中的所有后续阶段也会受到影响。例如，如果菊花链网络的每个阶段都连接了伺服电机，在早期阶段出现的任何信号丢失都会让其余的伺服电机无法正常工作，直到这些伺服电机从早期的网络阶段接收到命令为止。因此，工业应用中的 EMC 已成为以太网的关键性能标准。

图 2-1 菊花链拓扑

电磁兼容性 (EMC) 主要分为两类：发射和抗扰度

• EMC 发射测试是指当器件或系统正常运行时，不会对电磁环境造成不必要或无法容忍的干扰
• EMC 抗扰度测试或电磁干扰 (EMI) 是指由于电磁环境产生不必要的干扰而使器件性能下降

在实时应用中，噪声始终会从周围系统耦合到当前系统或从当前系统耦合到周围系统。这种噪声耦合通常分为四类：

• 传导或公共阻抗耦合
• 电感或磁性耦合
• 电容或电耦合
• 辐射耦合

图 2-2 噪声耦合路径

了解系统或测试设置中的这些噪声耦合路径是排除 EMC 问题的关键。本文概述了每项 EMC/EMI 测试、这些测试失败时执行的调试程序，并提供了用于提高消除性能的原理图/布局建议。