無人機線材容易受到 EMI（Electromagnetic Interference，電磁干擾），主要是因為有限的機體空間內同時存在馬達、ESC、高電流電源線、DC/DC 電源、飛控、感測器與通訊線路。當高電流或快速切換訊號產生電磁場時，可能經由傳導、電場或磁場耦合進入附近線材，造成訊號雜訊、感測異常或通訊不穩。改善 EMI 的核心不是單靠屏蔽，而是同時控制電源迴路、線材距離、雙絞結構、屏蔽與接地方式。

無人機裡哪些地方最容易產生EMI？

無人機的電力系統與控制系統距離通常很近，其中幾類元件特別需要注意。

馬達與ESC

電子變速器（ESC）會高速切換電流控制馬達，因此馬達相線與 ESC 附近可能產生較強的電磁雜訊。

電池與高電流電源線

電池到電源分配、ESC 或其他高功率負載的導線承載較大電流。電流變化時，周圍磁場也會隨之變化，因此電源正負極的配置與迴路面積非常重要。

DC/DC與開關式電源

電源模組、BEC 或其他 Switching Regulator 可能產生高頻切換雜訊，並透過供電線或空間耦合到其他電路。

數位與無線通訊設備

高速數位訊號本身也可能形成 EMI；另一方面，GPS、感測器與通訊線路也可能成為干擾的接收路徑。

對無人機而言，尤其需要留意羅盤／磁力計（Magnetometer）與高電流線路的距離。PX4 與 ArduPilot 的官方文件都特別提醒馬達、ESC 與電源線可能影響羅盤，因此實際配置通常會盡量增加兩者距離。

電源線為什麼會影響附近的訊號線？

任何有電流流動的導體周圍都會形成磁場。

若無人機電源線的正極與負極相距較遠，整個供電迴路所形成的面積變大，外部磁場與輻射耦合通常也更難控制。

因此，高電流供電配線的重要原則之一是：

讓供電與回流路徑盡量靠近，縮小電流迴路面積。

例如電池正負極線、馬達相關高電流路徑，不宜為了走線方便而分散到機體兩側，再讓敏感訊號線穿過其中。

同時，高電流線也不宜長距離與 GPS、羅盤、感測器或低電平訊號線緊貼平行配置。

哪些無人機訊號比較需要注意EMI？

不同訊號對干擾的敏感程度與改善方式並不相同。

線路類型	EMI考量	常見改善方向
高電流電源線	本身可能形成較強磁場與切換雜訊路徑	正負極靠近、縮短線長、遠離敏感訊號
CAN／DroneCAN	差分傳輸，抗共模雜訊能力通常較佳	CAN_H／CAN_L 成對雙絞、正確終端、合理走線
UART	多數為單端訊號	控制線長、遠離高電流線，必要時評估屏蔽
I²C	通常用於較短距離板級或設備間連接	縮短配線、注意上拉與電容負載、避免高雜訊區
PWM／控制訊號	可能受到鄰近高電流配線耦合	訊號與回流合理配置、與功率線分離
GPS／羅盤相關線束	羅盤尤其容易受附近磁場影響	增加與馬達、ESC、電源線距離

這也是為什麼不能把所有無人機線材用同一套 EMI 規則處理。

雙絞線為什麼能降低干擾？

雙絞線（Twisted Pair）是將兩條相關導線以一定絞距互相纏繞。

對 CAN 這類差分訊號來說，CAN_H 與 CAN_L 沿著線路不斷交換相對位置，外部電磁場比較容易以相近程度耦合到兩條導體。

差分接收器主要判斷兩條導線之間的電壓差，因此兩條線同時受到的部分共模雜訊可以被抑制。

DroneCAN 的硬體設計建議也明確要求 CAN High 與 CAN Low 使用同一組 Twisted Pair。

雙絞的效果主要來自：

• 縮小訊號迴路面積
• 讓外部干擾對兩條導線的耦合更平均
• 配合差分接收降低共模雜訊影響
• 降低部分向外輻射與線間耦合

但需要注意，不是所有訊號線只要雙絞就一定具有相同抗干擾效果。

傳輸介面、線長、絞距、阻抗、線材結構與接收器設計都會影響實際性能。

電源線也需要雙絞嗎？

電源正負極保持靠近通常有助於縮小電流迴路面積。

在部分結構允許的情況下，供電與回流線適度絞合，也可能降低外部磁場與迴路耦合。

但無人機大電流線通常較粗，還需要考慮：

• 彎曲半徑
• 線材重量
• 接頭應力
• 機體空間
• 散熱
• 維修性

因此，大電流電源線不應單純追求「絞得越緊越好」。

實務上更重要的是讓正負極保持合理靠近、線長盡量短，並避免形成大面積供電迴路。

屏蔽線可以完全解決EMI嗎？

不能。

屏蔽線（Shielded Cable）是在訊號導體外加入導電屏蔽結構，例如：

• 鋁箔屏蔽（Foil Shield）
• 編織屏蔽（Braided Shield）
• 鋁箔＋編織複合屏蔽

屏蔽可以降低部分外部電磁場耦合進入訊號線，也能降低部分線材自身向外輻射。

但真正的屏蔽效果還會受到：

• 屏蔽覆蓋率
• 使用頻率
• 線材長度
• 連接器是否延續屏蔽
• 屏蔽端接方式
• 接地架構
• 外殼與 PCB EMC 設計

等因素影響。

因此，只把普通線換成屏蔽線，不代表 EMI 問題就一定消失。

TI 的 EMC 技術資料同樣指出，屏蔽線在高雜訊環境中可以改善抗擾度與輻射表現，但線材屏蔽仍需與系統接地及介面設計配合。

屏蔽層應該單端接地還是兩端接地？

沒有一個適合所有無人機的固定答案。

屏蔽層如何端接，會受到：

• 干擾頻率
• 線材長度
• 設備接地架構
• 外殼是否導電
• 是否存在 Ground Loop
• 訊號介面
• 系統 EMC 要求

影響。

因此，「屏蔽線一定只能單端接地」或「一定要兩端接地」都不適合作為通用規則。

工程設計應依設備兩端的 Ground、Chassis、Connector Shield 與實際 EMC 測試結果決定。

無人機線束走線怎麼降低EMI？

線材本身之外，Routing 往往是最直接有效的改善手段。

高電流線與敏感訊號線保持距離

電池、ESC、馬達相關導線應盡量遠離：

• GPS
• Magnetometer
• 飛控敏感訊號
• 通訊模組
• Sensor Cable

PX4 官方文件也建議將 Compass／GNSS Compass 盡量遠離 Motor／ESC Power Lines。

避免長距離平行配置

高電流線與訊號線若長距離平行貼近，增加耦合的機會。

空間允許時應適度分離。

若不同線束必須交叉，可盡量縮短共同路徑，而不是長距離貼合。

電源正負極盡量一起走

供電與回流導線靠近，可減少電流迴路面積。

縮短不必要的線長

線材越長，可能形成的耦合路徑與天線效應也越明顯。

無人機又有重量限制，因此沒有必要保留過長線材。

先處理干擾源，再處理受害端

如果根本問題來自 ESC、Power Module 或不合理的高電流迴路，直接在每條訊號線增加厚重屏蔽不一定是最佳方案。

EMI 改善應從：

Source → Coupling Path → Victim

三個方向一起判斷。

雙絞與屏蔽應該怎麼選？

可以簡化理解成：

雙絞主要改善線對的磁場耦合、迴路面積與差分抗干擾能力。

屏蔽主要增加導體與外部電磁環境之間的隔離。

兩者可以單獨使用，也可以組合使用。

例如：

• 短距離 CAN：通常先確認正確雙絞與總線配置
• 高 EMI 環境 CAN：可再依設備規格評估屏蔽
• 一般短距離 UART：未必需要屏蔽
• 長線或高雜訊環境訊號：可考慮雙絞／屏蔽與合理接地
• 高電流 Power Cable：優先縮短線長、降低迴路面積並遠離敏感設備

最適合的設計不是「屏蔽最多」，而是在 EMI、重量、空間、柔性與可靠度之間取得平衡。

常見EMI配線錯誤

所有訊號線全部改成屏蔽線

會增加重量、線徑與端接複雜度，但未必改善真正的干擾源。

CAN只使用一般平行線

CAN 是差分介面，CAN_H 與 CAN_L 應優先保持合理雙絞結構。

屏蔽線有Shield就不用管接地

屏蔽層如果沒有正確端接，實際效果可能與設計預期不同。

訊號線和電池線綁成同一束

在空間有限的無人機中雖然方便，但可能提高耦合風險。

只處理訊號線，不處理高電流迴路

若電源正負極分散、線長過長或 ESC 周圍配置不合理，單純更換訊號線通常無法從根本解決問題。

把所有干擾都稱為EMI卻不找來源

羅盤受到的低頻磁場、高速訊號串擾、開關電源雜訊與 RF 干擾，其來源與改善方式並不完全相同，應先確認干擾機制。

總結

無人機線材容易受到 EMI，主要原因是高電流電力系統與敏感訊號系統集中在有限空間內。馬達、ESC、電源線與 Switching Power Circuit 都可能形成干擾源，而 GPS、羅盤、飛控與通訊線則可能成為受影響的路徑。

降低 EMI 的正確方式不是單靠屏蔽線，而是先控制高電流迴路與線束配置，再依訊號介面選擇適當的雙絞、屏蔽與接地方式。對 CAN／DroneCAN 等差分訊號而言，雙絞是重要基礎；對高雜訊或較敏感的訊號，則可再依實際環境評估屏蔽。最終仍應以整機配置與 EMC／功能測試確認實際效果。

SyncTronics 解决方案

金譽電子科技可依無人機飛控、GPS、CAN／DroneCAN、UART、感測器、電池與 ESC 等設備的實際接口需求，協助進行訊號線、電源線、雙絞線與屏蔽線材的規格確認與線束配置評估。

針對無人機 NPI 或客製化線束專案，可依 Connector、Pinout、通訊介面、線長、AWG、雙絞需求、屏蔽結構、Ground／Shield 定義、重量限制與機構配置，協助進行線材與端子搭配、特殊線序、替代料、OEM／ODM 專案協調及供應鏈整合，降低線序錯誤與 EMI 配線設計風險。

有線束、連接器、機電元件或客製化需求？歡迎與我們聯絡

如果您正在尋找合適的連接器、線材、線束加工、機電元件或電子互連解決方案，無論是產品選型、規格確認、少量試產（NPI）、OEM／ODM 客製化，或高速傳輸、高可靠度等特殊應用需求，金譽電子科技 可提供專業技術支援與評估。

歡迎前往【聯絡我們】頁面，留下您的需求與聯絡資訊。我們將以專業且快速的服務回覆您的需求，根據您的產品規格、應用需求與專案條件，協助評估最適合的產品與電子互連解決方案，並提供相關技術建議與客製化支援，協助您縮短選型與開發時間、降低專案風險，讓產品更順利導入量產。期待有機會與您合作，為您的每一項專案需求提供值得信賴的技術支援與解決方案。

相關延伸文章

無人機線材怎麼選？輕量耐彎耐溫與防水解析｜金譽電子科技

無人機飛控線材有哪些？GPS、CAN與UART接線解析｜金譽電子科技

什麼是雙絞線? 為什麼能抗干擾? 完整解析原理與應用｜金譽電子科技

什麼是屏蔽線（Shielded Cable）？抗干擾原理與應用完整解析｜金譽電子科技

線材設計如何降低 EMI 干擾？抗干擾線材設計完整解析｜金譽電子科技

免責與交流聲明

本內容係依公開資訊與產業經驗整理，僅供技術交流參考，不構成任何商業、技術或法律之建議或依據。內文所述之規格、材料、製程、應用方式及相關資訊，可能因設計條件、環境因素或使用情境不同而有所差異，相關內容不保證其完整性、正確性或適用性。

讀者應視實際應用情境，與相關設計或技術負責人員確認適用性，並自行評估相關風險。