介绍
尽管它应该是众所周知,电缆的屏蔽效能是严重损害时终止与猪尾地面/ s许多设备制造商仍然使用这种技术。
我们看到在参考1图7.66和表7.4,图7.80中,和图7.102同轴电缆的屏蔽效能与辫子终止妊娠可能在一些频率为零。这是由于感抗的辫子。在同轴电缆,这电抗电压信号串联在一起,所以在开发它由于信号电流,并导致电缆的电磁辐射。对于辐射或进行磁化率/免疫测试,这一事件字段诱发电压辫子,,在同轴电缆的情况下,串联的电压信号。这是要求的同轴电缆测试设备(得)被孤立的底盘两端由于屏蔽连接到信号。电缆进入设备两端的电缆通过连接器和测试电流感应辐射或进行敏感性测试流入设备附件导致辐射和电流信号在电线、电缆、和多氯联苯。
使用一个三轴电缆外层屏蔽连接到底盘和内部屏蔽隔离底盘与地面连接到信号,相当于同轴电缆,似乎是一个理想的解决方案,除了连接器选择没有一个EMI backshell,终止外保护的唯一方法是辫子电缆的两端。尽管辫子的使用,它是决定分析如何有效屏遮在辐射敏感性测试。因为屏蔽电缆的屏蔽效能是互惠的,如果辐射敏感性的感应电压测试减少那么电缆上的电流会导致较低的辐射排放。
参考3描述了测试执行的三轴电缆与马尾辫和一个同轴电缆屏蔽连接到底盘一端或两端浮动的底盘。的测量参考3显示较低的感应电压与辫子屏遮电缆从7 - 15分贝。这并不是由于消声室,这是很好的阻尼(Reference 1807页,igures 9.59和9.6)和只显示3 dB在这些频率的差异相比,一个开放的区域测试网站。这种差异可能是由于铜管的存在和消声室的影响在发射天线。
屏遮的有效性和分析了诱导基于辐射敏感性测试建模使用时刻(MOM)制定的方法
在这个调查中,外屏蔽连接到屏遮得和测试设备的远端通过辫子连接电缆。两个辫子循环使用8.26厘米长和导线是16 AWG。两个循环的计算电感并联是0.0104哦。
屏遮内盾不是连接到底盘,而是用作信号返回。在同轴电缆的情况下测试中,地平面的盾牌终止与一个低阻抗。
目前诱导下3米长电缆的长度和指定的当前终端的E场建模使用4 nec2d矩量法(MOM)计划。妈妈只适用于一个开放的电路导线或导线一端终止只(不对称连接),而不是终止线的两端连接(对称)。这不是一个问题的电流对称连接仅是相同的共振频率是不同的。g 125 MHz对称连接150 MHz的对称。一端连接终止,年底终止当前电缆在远端最大和0。因此,第一个共振对称连接是一个1/4波长。3 m电缆和1/4波长,波长然后4 x 3 m = 12米,和频率是300/12 = 25兆赫。接下来的共振是当电缆1和1/4波长长。1、1/4λ= 3 m和2.4米= 125 mh波长。
对称连接(电缆两端连接到地面或孤立的从地面两端)共振时两端的电压为零。因此,第一个共振是当电缆长1/2波长。波长是6米,300/6 = 50兆赫频率。模型是3米长电缆的高度离地面5厘米一个飞机,从前面10厘米天线从地平面的前面1米,离地面0.5米的飞机。
图1显示了妈妈模型。
同轴电缆
是α线的部分使用的同轴电缆。9058年,盾光学覆盖率95%,但没有指定屏蔽效能或转移阻抗的同轴电缆转移阻抗是一个典型的电缆具有良好的光学覆盖(这通常是90 - 96%)引用1。虽然不如RG58测试参考3,屏遮配置仍比RG58哄那些测试。
我们假设的同轴电缆与底盘低阻抗终止这个终止以外的外壳,通过同轴电缆连接器外EMI backshell一般。如果同轴电缆的外壳内,然后连接到信号接地或底盘那么当前进入圈地,将辐射敏感性测试。同样,围墙内的电磁环境将几个盾牌和导致辐射排放的增加。这个电缆配置,屏蔽效能将不会仅依赖于转移阻抗。参考3显示测量电缆配置。
比较电压感应到同轴电缆,与猪尾巴、屏遮屏遮电缆电缆低阻抗保护终止
三轴电缆用百通9222 004100。百通不提供屏蔽效能或这个电缆转移阻抗,因此获得测试样本。本文描述的转移阻抗,参考2”的转移阻抗和转移导纳测量三轴电缆外护盾的低阻抗连接或与辫子终端。”参考1描述了测量线注入测试设置和转移阻抗近端和远端。三轴电缆有一个额外的外层编织隔绝内编织相比一个同轴的盾牌。妈妈预测电流在三轴的外屏蔽电缆,同轴电缆的屏蔽,辫子由于糟糕的200 V / m辐射敏感性测试所示表2在共振频率。尽管使用200 V / m,这可能是根据需求扩展。例如,做- 160最坏的辐射敏感性限制20 V / m在125 MHz和150 V / m在350 MHz, 1100 MHz和3000 MHz。
频率(MHz) | 当前纠正同轴或三轴电缆护套 为200 v / m |
猪尾电流修正为200 v / m | 辫子电感(H) | 辫子电抗*Ω | 猪尾* *电压发达 |
125年 | 1.76 e 1 | 1.63依照 | 7 e-8 | 55 | 0.896 |
350年 | 3.98 e 1 | 0.252 | 7 e-8 | 154年 | 38.8 |
1100年 | 2.06 e 1 | 0.095 | 7 e-8 | 484年 | 45.8 |
3000年 | 5.4依照 | 0.008373 | 7 e-8 | 1320年 | 11 |
表2:电流诱导的同轴电缆,三轴电缆护套和电压的辫子诱导做指定200 V / m RS - 160测试水平。*的辫子电抗是2 p f x辫子电感。* *是辫子电抗x辫子的电压电流。
对于低频信号,信号滤波器可用于减弱所示频率就越高表2。参考1描述了许多类型的信号线过滤器的设计。E场预测在妈妈分析必须纠正测试领域的200 V / m在125 MHz, 350 MHz、1100 MHz和3000 MHz。屏遮的Zt型有或没有辫子是基于测量由1 MHz 1.1 GHz所示的结果参考2。表3显示了预测和测量同轴电缆转移阻抗,与辫子三轴,外屏蔽连接到地面的三轴与一个低阻抗连接。三轴电缆转移阻抗测量的低阻抗终止和终止辫子了参考2。
频率 | Zt型的诱导(基于公布的数据) (Ω) |
Zt型三轴电缆的辫子(测量) (Ω) |
Zt型三轴电缆没有辫子(测量) (Ω) |
125年 | 6 | 1.2 | 0.5 |
350年 | 15 | 3 | 1 |
1100年 | 30. | 6 | 1.2 |
3000年 | 36 | 6.7 | 0.2 |
表3:预测的转移阻抗同轴,辫子三轴,外屏蔽连接到地面的三轴与一个低阻抗连接。
图2显示最高的信封Vt之间RS的中心导体和屏蔽测试200 V / m。在图2测量同轴电缆连接到底盘的两端通过低阻抗终止由于电压的辫子。屏遮的辫子比预测的同轴电缆,因为不仅是外屏蔽连接到底盘的辫子也内心的盾牌。当屏遮外盾也连接到底盘与一个低阻抗电压传输是最低除了前面提到的共鸣。测量在一个RG58电缆的屏蔽连接到底盘两端显示转移阻抗接近三轴电缆外层屏蔽连接到底盘两端,然而,这并不是得同轴电缆是如何终止的。
参考3描述辐射敏感性测试,比较了同轴电缆和三轴电缆在以下配置:
- 三轴电缆内部盾终止底盘1兆欧
- 三轴电缆内罩与50欧姆到底盘
- 三轴电缆中心导体与50欧姆到底盘
- 三轴电缆中心导体与1兆欧底盘
- 同轴电缆和屏蔽连接到底盘1兆欧
- 与中心导体同轴电缆与50欧姆负载和屏蔽连接到底盘。
在所有这些测试,电压测量的盾牌哄浮动底盘的远端和一个50欧姆负载。同样的内部保护屏遮电缆。屏遮的外层屏蔽电缆两端连接到底盘,在这个报告中描述的辫子。
的结论参考3测试频率是最多屏遮低电压诱导比哄进去从测试领域。
的感应电压图2所示表4。
频率(MHz) | Vt哄,低阻抗终止 (V) |
Vt屏遮着辫子(V) | Vt屏遮,低阻抗终止 (V) |
125年 | 1.05 | 0.211 | 0.035 |
350年 | 7.95 | 1.59 | 0.265 |
1100年 | 8.24 | 1.65 | 0.275 |
3000年 | 2.59 | 0.518 | 0.086 |
表4:在200 v / m Vt
电缆转移阻抗的Vt除以保护电流,由于盾之间的互感和内导体。即使中心导体是一个开放的电路两端Vt出现中心导体和屏蔽之间,只要电流保护。Vt源阻抗和低所以50欧姆之间或一个开放的电路负载之间的盾牌和中心导体Vt大体上是常数。在低负载阻抗Vt变化和所示图3。
三轴电缆的传输电压将低于低阻抗的同轴电缆终止所示的底盘图2。
转移电压是由于三轴电缆外护盾之间的转移阻抗和内在的盾牌,将低于的同轴电缆保护暴露在事件E。转移电压是相同的,不管是否有高阻抗终止之间的内在的盾牌和内导体或终止一个50欧姆,Vt源阻抗很低,所以50欧姆,之间没有明显的区别是看到一个开放的电路负载,只有当负载阻抗远低于50欧姆,Vt见低图3。
转移导纳由于辫子
严格地说,电缆的转移导纳是电缆的电压导致当前在有线电视电缆的耦合通过光阑。这是由于外盾牌和中心导线之间的电容。通常它是微不足道的,然而,辫子导致电压地面,这是通过盾中心导体电容耦合。之间的电容外盾牌和百通9222004100的内部保护屏遮电缆大约是1300 pF 3米长度和内心的盾牌和中心导体之间的电容是310 pF。这是来自测量。因为这些功放系列、总外盾中心导体电容250 pF和较低的比诱导屏遮。
屏遮内盾是漂浮在离开了图4,一端连接到底盘图5中,或两端图6。终止的情况下内屏蔽两端,理论上的电容感应电流流过电缆在两个方向上的长度和转移阻抗电流只在一个方向上,在低频率这两个电流增加一端和减去另一端。在高频电缆电长,这是不太可能是正确的。RF进行敏感性试验诱发电流的外层屏蔽电缆以类似的方式对RS不过辫子的电流测试的阶段,与RS测试阶段。
图4表明,三轴内盾穿透围墙并不是连接到底盘地面和C / M电压应该更高,导致更多的辐射在附件里面。测试表明,这仅仅是真正在某些频率所示图9的参考3。
内部保护浮动,盾牌上的共模电压容性耦合内导体和差模(内盾和内导体之间,如图所示图4),应该是零。测量与1兆欧负载表明它不为零,但明显低于C / M所示图9的参考3。
进行敏感性和感应信号的敏感性
国际空间站的测试
在诱导- 160信号敏感性(ISS)测试,电压在电场诱导试验在380赫兹到412赫兹,和峰值测试脉冲重复率为0.2 -10。在电场测试中,屏遮罩提供一个低阻抗的感抗辫子由于低频率低;因此,田间的保护提供了一个非常有效的衰减。
磁场测试
在类别交流磁场测试,一场18 / m事件从380赫兹到412赫兹,即6 3米长电缆。低频的电缆转移阻抗等于直流电阻和电流感应也终止阻抗的函数。即使在屏遮的外层屏蔽电缆的情况下终止与辫子的感抗辫子低于电缆的直流电阻,这对于一个3米长度是0.047欧姆。中心盾浮动,感应电流应该接近于零。考虑的情况下终止的同轴电缆阻抗的电缆护套远低于电缆的直流电阻。当前,从测量在测试电缆,大约1/2的注入电流。做- 160国际空间站测试中的感应电流产生一个电压的外层屏蔽电缆= 0.047欧姆x 6 / 2 = 0.141 V。本系列电压出现在信号在同轴电缆。在当前情况下的三轴电缆外护盾在内部通过电缆的互感盾。互感等于外屏蔽电感和测量,这等于2.3μh。
在磁场测试中,电流在三轴外盾,内部和外部之间的Vt是盾牌,但只有当内部盾牌终止底盘两端内部的电流保护。因此,在这个测试会降低传输电压三轴电缆,内屏蔽浮动,比同轴电缆。
辐射排放
辐射发射测试,从同轴辐射排放可能会高于三轴的同轴电缆穿透外壳等设备内的电磁环境耦合同轴屏蔽,可能导致辐射。屏遮的外层屏蔽连接到底盘通过辫子的一些电流将引起内部屏蔽外屏蔽,但这将是低于诱导情况。电缆的屏蔽效能是互惠的。这是内部的电压耦合电缆从外部源时低转移阻抗较低和保护电流由于中心导体和屏蔽之间的电压,结果在一个低水平的转移阻抗较低时排放。外部的电流传输的盾牌是由于编织电压和内部屏蔽电流。对于固体管转移阻抗很低,由于皮肤深度效应,所有的电流内部管道的,几乎没有。辐射可能是如此之低,低于测量噪声水平。
进行了磁化率测试
进行了磁化率校准设置所示图7和注射组图8。的易感性进行注入辫子的三轴电缆,在外层屏蔽电流,电压所示的辫子了表5。
猪尾电压是通过外部耦合的屏蔽内部保护通过1300 pF测量电容,和生成的C / M电压注入探测器出现在内心的盾牌从底盘分离时。在同轴电缆的情况下,电压产生的开路电压注入探针。这可能是低于标定电压。因此,对于类别Y 300 mA,校准电压300 mA x 50欧姆= 15 V。测量的电压诱导屏遮的内部屏蔽电缆显示了低电压高达37 dB在低频率但等于校准电压频率更高。
结论
从分析我们看到,EMI电压诱导在RS测试和空间站的测试都是使用低屏遮电缆和同轴电缆。电压诱导在CS测试可能会降低或等于同轴电缆。RS的感应电压测试低于诱导屏遮的辐射排放会更低。这些结论是由描述的测量参考3。
引用
1电磁兼容性的方法,分析、电路和测量。第三版d·a·韦斯顿。CRC出版社2017年。图7.30单编织,526页
2的转移阻抗和转移导纳测量三轴电缆外护盾的低阻抗连接或与辫子终止妊娠。2020年7月。
3测量三轴电缆的屏蔽效能使用辫子终止外屏蔽t与底盘的同轴电缆隔离辐射敏感性测试。