屏蔽电缆表面转移阻抗的传输线分析

《屏蔽电缆表面转移阻抗的传输线分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、屏蔽电缆表面转移阻抗的传输线分析沈远茂石丹汪柳平高攸纲北京邮电大学171信箱，北京100876Email:symbupt@gmail.com摘要：本文以三同轴法和线注入法为例，利用传输线原理，讨论了高频情况下被视为“长线”的屏蔽电缆的转移阻抗，详细推导了转移阻抗的计算公式。对该过程的分析阐述有助于正确理解各种测试方法的原理，也有助于测试结果的准确获取。关键词：屏蔽电缆表面转移阻抗传输线原理三同轴法线注入法SurfaceTransferImpedanceAnalysisbymeansofTransmissionLineTheorySHENYuanmao,SHIDan,WAN

2、GLiuping,GAOYougangP.O.Box171,BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing,100876,ChinaEmail:symbupt@gmail.comAbstract:Inthehigherfrequencyrange,theshieldedcablecanbelookedasthe“longcable”,anditssurfacetransferimpedanceisanalysisherebasedonthetriaxialmeasuringmethodandthelineinje

3、ctionmethod.Inthisprocedurethetransmissionlinetheoryiscarriedouttoproducetheexpressionfortransferimpedanceindetail.Thisanalysiswillbehelpfultothecorrectunderstandingoftestmethods,aswellasthepreciseresultobtaining.Keywords:ShieldedCable,SurfaceTransferImpedance,TransmissionLineTheory,triax

4、ialmeasuringmethod,lineinjectionmethod尽管高频情况下的转移阻抗的计算公0引言：[1][3][5]式在相关文献中有所反映，但都没有作为各种电器、仪表、电信、电力设备给出具体的分析、推导过程，这对于测试原及自动化装置中广泛使用的互连器件，屏蔽理的正确理解和测试结果的准确获取不利；电缆的屏蔽性能对整个系统的电磁兼容性因此下面将以三同轴法和线注入法为例，利的影响很大。而作为一个重要的特性参数，用传输线原理，分析推导表面转移阻抗在高表面转移阻抗可以相对客观的反映电缆的频情况下的表达式。[1][2]屏蔽特性。因此，有很多测试方法通过测量屏蔽电缆的

5、转移阻抗来确定电缆屏蔽质量的优劣，从而为电缆的选择提供依据。三同轴法和线注入法被国际电工委员会IEC采纳作为屏蔽电缆表面转移阻抗的[3][4]标准测量方法，因而被广泛使用。低频情况下，受试电缆被视为“短线”，通过测量数据获取转移阻抗的过程相对简单；随着[5][6]信息技术和有线电视技术的发展，电缆图1屏蔽电缆的干扰分析模型的使用频率也不断升高，受试电缆也相应的1三同轴法和线注入法：变为“长线”，此时的转移阻抗的计算受到波过程的影响，分析过程会相对复杂。用表面转移阻抗来表示屏蔽电缆电磁兼容性的原理如图1所示：外部干扰模拟干扰场，测量此时外部回路（受干扰回（E,H）入射到电缆

6、的屏蔽层，并激发出路）的电压就可以获得标志屏蔽电缆屏蔽特ii散射波（E,H）；入射波和散射波叠加形性的转移阻抗。三同轴法就是按照这种原理ss成的合成场（E,H）会在屏蔽体表面激励来设计的测试方法，其典型的测量配置如图tt产生电流（J）和电荷（σ）的分布，其相3所示，具体情况可参考文献[4]。互关系由屏蔽层的边界条件决定（如图1）；如果用电流和电荷分布来等效代替干扰场-[2]U1IZ，则电荷通过电容耦合的方式、电流通过+磁耦合的方式会在电缆芯线上产生干扰电流和电压。一般情况下，电容耦合的影响要ZT.l.I远远小于磁耦合，因此我们可以用磁耦合的~--表面转移阻抗来标志电缆屏蔽

7、特性的优劣：U2nRnRfU2f++转移阻抗越小，屏蔽效果越好。作为IEC采纳的标准测试方法，三同轴图4低频情况下的等效干扰电路法和线注入法在屏蔽电缆表面转移阻抗的在低频情况下，线注入法中的受试电缆测试中非常典型。其中，电缆转移阻抗的测可以被视为“短线”，其等效的干扰电路如试装置可以被分为两个部分：电缆芯线和电图4所示：Z表示转移阻抗，Z表示激励缆屏蔽层所构成的内回路；电缆屏蔽层和外T回路的特性阻抗（匹配负载），l表示耦合段部装置构成的外回路。如果从抑制外界干扰，保证信号质量的的长度，U1和U2n、U2f分别表示激励回路角度来