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一种测量线缆屏蔽层好坏的高效办法

更新时间:2020-12-15      点击次数:872

我们将介绍如何使用静电发生器,电流钳和示波器,快速测量线缆屏蔽质量的好坏。

 静电放电发生器

图1.ESD信号发生器对屏蔽线缆屏蔽层放电

图1显示了,静电发生器直接注入ESD信号到同轴电缆的屏蔽层上。当静电放电,电流流过电缆屏蔽层时,一些不希望出现的ESD“信号”会通过屏蔽层和连接器中的缺陷泄漏出去。泄露量的多少与屏蔽层阻抗和高频特性有直接关系。

IEC 61000-4-2 ESD信号发生器的电流波形包含高频和低频分量,可参考图2。高频分量包含在波形的上升沿中(上升时间小于1纳秒),而上升时间后半段的几十纳秒波形中包含了低频分量。波形的高频和低频分量可用于快速确定电缆屏蔽层在较宽的频率范围内的屏蔽效果。

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 图2. IEC 61000-4-2中ESD的电流波形

 图3显示了测试布置的测量端。测试电缆端接到示波器。电流探头用于测量屏蔽层上流过的ESD电流,电流探头另一端连接到示波器的输入端。

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 图3.接收端电流探头和示波器

 

图4显示了,屏蔽层较差的同轴电缆的测试情况。静电发生器设置输出电压为500V。红色的测试波形显示,ESD电流波达到1A,且初始上升沿电压接近7V,由于高频阻抗较大的原因,当ESD电流在经过屏蔽层的时候,产生加大的压降,上升沿电压值体现了此屏蔽线高频特性较差。此外从测试波形看,低频部分几十纳秒的时间里,电压幅值也偏高,这表明电缆屏蔽层在较低的频率下具有明显的阻抗。

图4测试波形对应的电缆是便宜的同轴电缆,带有金属化聚脂薄膜的屏蔽层,在金属箔的周围只有几根非常细的屏蔽线。

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 图4.高阻抗屏蔽电缆电压和电流波形

 图5显示了高质量屏蔽的50Ω同轴电缆(双层屏蔽,屏蔽层编织线稠密)的测试结果。电压峰值仅为200 mV。另外,电压响应的低频分量很小,这表明屏蔽层的阻抗很低。

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 总结:将ESD信号发生器输出应用于电缆屏蔽层,可以快速了解屏蔽层的好坏。并能从测量波形中看出屏蔽层阻抗的大小和高频特性的好坏。

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