1.屏蔽线 图1示出了屏蔽线的三种使用情况。图1(a)是单端接地方式,假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2的大小相等而方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施,同时也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。图1(b)是两端接地方式。由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的叠加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。 如果把图1(c)的抑制磁场干扰衰减能力定为0dB,当图5-57(a)、(b)、(c)的信号源内阻RS均为100,负载电阻RL均为1M,信号源频率为50kHz(高于该电缆屏蔽体截频的5倍)时,根据国外专家实验测定,图1(a)具有80dB的衰减,即抑制磁场干扰的能力很强,而图1(b)具有27dB的磁场干扰抑制能力。图1(a)的单端接地方式的抗干扰能力最好,其接地点的选择可以是图1(a)中的情况,也可以选择负载电阻RL侧接地,而让信号源浮置。
2.屏蔽电缆 屏蔽电缆是在绝缘导线外面再包一层金属薄膜(即屏蔽层)而构成的。屏蔽层通常是铜丝或铝丝编织网,或无缝铅铂,其厚度远大于集肤深度。屏蔽层的屏蔽效能主要不是因反射和吸收所得到的,而是由屏蔽层接地所产生的。也就是说,屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。例如,干扰源电路的导线对敏感电路的单芯屏蔽线产生的干扰是通过源导线与屏蔽线的屏蔽层间的耦合电容和屏蔽线的屏蔽层与芯线之间的耦合电容实现的。如果把屏蔽层接地,则干扰也被短路至地,不能再耦合到芯线上,屏蔽层起到了电场屏蔽的作用。但屏蔽电缆的磁场屏蔽则要求屏蔽层两端接地。例如,当干扰电流流过屏蔽线的芯线时,虽然屏蔽层与芯线间存在互感,但如果屏蔽层不接地或只有一端接地,屏蔽层上将无电流通过,电流经接地平面返回源端,所以屏蔽层不起作用,不会减小芯线的磁场辐射。如果屏蔽层两端接地,当频率较高时可以证明,芯线电流的回流几乎全部经由屏蔽层流回源端,屏蔽层外由芯线电流和屏蔽层回流产生的磁场大小相等、方向相反,因而互相抵消,达到了屏蔽的目的。但如果频率较低,则回流电流的大部分将流经接地平面返回,屏蔽层仍不能起到防磁作用。而且,当频率虽高但屏蔽层接地点之间存在地电压时,将在芯线和屏蔽层中产生共模电流,而在负载端引起差模干扰。在这种情况下,需要采用双重屏蔽电缆或三轴式同轴电缆方可解决问题。
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GMT+8, 2023-6-21 17:22