2
3
隨著電子通信及網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,連接電子設(shè)備內(nèi)部或電子設(shè)備之間的電纜的屏蔽性能正受到越來越多的關(guān)注。電纜具有天線效應(yīng),它既可以輻射信號,也可以接收信號。信號通過電纜輻射時,會對其它電子設(shè)備形成干擾;電纜接收電子設(shè)備發(fā)射的無用信號又會對系統(tǒng)造成干擾。隨著電子通信網(wǎng)絡(luò)中工作頻率的不斷升高,這種干擾和輻射正嚴重影響到系統(tǒng)的性能。
為了提高電纜的抗干擾能力,減小對周圍電磁環(huán)境的污染,使用屏蔽電纜線不失為一種簡單而行之有效的方法。屏蔽電纜既可以防止電纜內(nèi)部信號的泄漏,又可以防止外部干擾信號進入電纜內(nèi)部。屏蔽電纜的屏蔽性能一般用電纜的屏蔽衰減來度量,它是表征同軸線電磁兼容性(抗干擾和防泄漏)的重要指標,定義為:
as=10 lg(Pin/Pmax) (1)
式中Pin為注入功率,Pmax為輻射的最大功率。由于屏蔽電纜的屏蔽層多種多樣,不同的屏蔽材料和屏蔽結(jié)構(gòu),電纜的屏蔽衰減會有很大的差異。為了給工程上評定、比較、設(shè)計和使用屏蔽電纜提供準確的考依據(jù),必須對屏蔽電纜的屏蔽衰減進行測量。因此,電纜屏蔽衰減的測試技術(shù)正成為眾多研究人員關(guān)注的問題。
射頻同軸電纜是用于傳輸射頻信號或能量的同軸電纜的總稱。其工作頻段通常為15 kHz~20GHz,主要應(yīng)用于通信廣播、電視、微波中繼、雷達、導(dǎo)航以及遙測等領(lǐng)域。射頻同軸電纜屏蔽衰減的測試方法可分為:a.通過測量射頻同軸電纜表面轉(zhuǎn)移阻抗對其進行間接描述,三同軸法是典型的轉(zhuǎn)移阻抗測量方法;b.直接測量射頻同軸電纜的屏蔽衰減,比較常用的有功率吸收鉗法、混響室法、GTEM小室法等。在上述測試方法中,混響室法和GTEM小室法是基于場的觀點,其余的測試方法則是基于電路的觀點,且上述測試方法均已為IEC所采用。本文將闡述上述四種電纜屏蔽衰減的測試方法,并對其進行比較。2.1 三同軸法三同軸法是一種經(jīng)典的轉(zhuǎn)移阻抗測量方法。也是國際標準IEC 62153-4-3—2002電磁兼容———表面轉(zhuǎn)移阻抗(三同軸法)中的測量方法。對于電短電纜,即電纜的長度L≈(0.10~0.35)λ,其中λ為工作波長,轉(zhuǎn)移阻抗Zt定義為單位長度上由被測的屏蔽及套管形成的匹配外電路上感應(yīng)的縱向電壓U與饋入內(nèi)電路的電流I之比,即Zt=UIL(2)式中L為耦合長度,即套管內(nèi)的電纜長度。轉(zhuǎn)移阻抗是衡量外部電磁場能量透過電纜屏蔽層的特征參數(shù)。在很多情況下,特別是頻率比較低的時候(100 MHz以下),可以用轉(zhuǎn)移阻抗間接描述屏蔽電纜的屏蔽衰減,轉(zhuǎn)移抗越低,屏蔽電纜的屏蔽性能越好。
