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技术交流
屏蔽对称电缆的耦合损耗测量

 

      目前等同采用IEC 61196-1(1995)的国家标准GB/T 17737.1-2000标准中,关于屏蔽效率(SCREENING EFFECTIVENESS)有以下几种方法:表面转移阻抗——注入线法(频域,几千赫兹至3千兆赫兹)、表面转移阻抗——三同轴法(100MHz以下)、容性耦合导纳——电容法(约1000Hz频率)、屏蔽衰减——吸收钳法(302500MHz)以及屏蔽衰减测量达到和超过3GHz的屏蔽衰减αS的试验方法等。

我们通过对三同轴测试系统测量对称电缆的研究,设计并组建了三同轴测试系统。同时对SPTFPTSFPT结构的五类、六类等屏蔽对称电缆进行了测试和分析,总结出了一些影响对称电缆耦合损耗性能的因素。

一、         测试原理

      差分模式下的平衡电缆会辐射一部分输入功率,大小取决于电缆均匀性。对于非屏蔽平衡电缆(UTP)来说这种辐射就是不平衡衰减αu。对带屏蔽平衡电缆(STP)来说,这些自线对的干扰功率被外屏蔽附加衰减,这种不对称使屏蔽产生电流,并且通过转移阻抗和容性耦合阻抗耦合到外电路中。所以通常带屏蔽平衡电缆(STP)的抗电磁干扰效率是由线对不平衡衰au和屏蔽层的屏蔽衰减as相加而成的。

测试装置是由被测电缆和金属管组成的三同轴系统,由信号发生器激励的匹配被测电缆的内电路或主电路会产生干扰信号,外电路或二次电路的干扰是由被测电缆的外导体(多层屏蔽电缆的最外层)和中心轴放置被测电缆的金属管引起的,测试装置原理图见图1。二次电路远端的峰值电压需要测量,而二次回路近端是短路的,因此测试中接收机的匹配不是必须的。如果接收机的阻抗要比二次回路特性阻抗小,远端的峰值电压与接收机的输入阻抗无关。但是,为了减小失配,对不同外径的电缆可以选用不同直径范围的铜管。

1 测试装置原理图

二、         测量装置的设计

根据测试原理,我们设计并加工了实际的测量装置。设计过程中,我们重点关注以下几个方面因数。

a.   电缆尽可能至于金属管中心位置以获取均匀的电磁波传播。

b.  为了减小失配,对不同外径的电缆选用不同直径范围的四氟介质管。

c.   放置转换器和端接负载的屏蔽箱应具有良好的屏蔽效果。

d.  试样的屏蔽外导体与三同轴系统的外铜管的连接既方便又可靠。

具体的耦合损耗测量系统总装配图见图2

2  耦合损耗测量系统总装配图

以上测试系统特点:

1.整个系统从始端末端全由金属屏蔽罩和外铜管包裹,这样外界干扰信号无法介入,测试环境比较稳定,不确定因素影响小。

2.外铜管的长度选用了6(在三同轴法里约为1),这样更接近与被测电缆在低频段时的波长,使测得的耦合损耗值更准确合理。

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