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屏蔽对称电缆的耦合损耗测量 信息产业部信息传输线质量监督检验中心 第 1 页 共 5 页 屏蔽对称电缆的耦合损耗测量 朱荣华 叶菁蓁 李谦若 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（30～2500MHz ）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 SPT、FPT 、SFPT 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 平衡衰减 a 和屏蔽层的屏蔽衰减 a 相加而成的。 u s 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。 图 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。 屏蔽对称电缆的耦合损耗测量 信息产业部信息传输线质量监督检验中心 第 2 页 共 5 页 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 。 图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”到“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 米（在三同轴法里约为 1 米），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。 三、测量系统的连接 根据耦合损耗测量方法（三同轴法），测量系统中的外铜管由 3 根 2m 长的圆铜管连接 而成，外铜管内选用相应尺寸的由聚四氟垫片支撑于中央的聚四氟长管，被测电缆穿过聚四 氟长管并处在外铜管的中心处。连接信号发生器（或网络分析仪）输出端口的被测电缆的一 端称为三同轴系统的始端，始端是短路的，而在外铜管近末端处称为三同轴系统的末端，见 图 1。 信号发生器（或网络分析仪）的输出通过转换器 BALUN （50? 同轴转 100?对称）把 信号馈入到被测对称电缆始端的其中一对芯线，其余各对的芯线分别通过阻值为 50? 的电 阻接地。被测对称电缆的末端的所有线芯通过阻值为 50? 的电阻接地