高壓遮蔽線纜表面轉移阻抗測試技術

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技術分享

遮蔽線纜表面轉移阻抗測試——線注入法

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遮蔽效能

遮蔽線纜（shielding cable）是電磁相容測試的重要手段，可以有效的抑制電磁干擾。遮蔽線纜的轉移阻抗是評估外界的電磁場能量透過線纜遮蔽層的引數。測量遮蔽線纜表面轉移阻抗是衡量遮蔽效能（shielding efficiency）的主要方法之一。

線注入法

和

三同軸法

是目前主要測量方法。

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測試方法 - 線注入法

對於一段電氣長度短的均勻線纜，轉移阻抗定義為單位長度上內部電路中被測遮蔽線纜的縱向感應電壓與外部電路（線注入電路）電流的比值。

線注入法由兩個迴路組成：初級迴路和次級迴路。初級迴路為注入線與被測線纜的遮蔽層所構成的一段匹配傳輸線， 它模擬的是外界的輻射場。注入線可由多股平行導線，應沿著耦合長度緊貼著被測遮蔽線纜，和被測遮蔽線纜外導體組成一段輸出線作為注入電路。次級迴路由被測遮蔽線纜的芯線以及遮蔽層組成。

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測試佈置-線注入法

表面轉移阻抗計算公式如下：

推薦測試頻率：100kHz-500MHz

注：遮蔽線纜的耦合長度與測試的最高頻率有關，但不小於300mm。

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線注入法遮蔽效能測試裝置

原則：試驗段長度以外的被測線纜應用黃銅或銅管進行遮蔽。遮蔽管應採用焊接或壓接的方式在E點處與電纜遮蔽S接觸。

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測試標準

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未來研究方向

在汽車行駛過程中，遮蔽線纜會受到周圍環境的影響，研究遮蔽線纜經過高溫耐久、鹽霧等環境測試之後，遮蔽效能是否會有衰減？研究高溫耐久、鹽霧等環境測試前後的遮蔽線纜表面轉移阻抗。

研究遮蔽線纜的遮蔽效能測試結果與實際系統電磁發射效能的關聯程度，即遮蔽線纜遮蔽效能的限值指標，以及當產品正常工作時線纜遮蔽效能的有效性。

研究在相同環境下，同樣的樣品，線注入法和三同軸法測試結果的一致性。

高壓遮蔽線纜、聯結器、連線系統總成（帶遮蔽）表面轉移阻抗測試

高壓遮蔽線纜、連線系統總成（帶遮蔽）表面轉移阻抗測試——

三同軸法

高壓遮蔽線纜型別：

01 單芯高壓遮蔽線纜

02 對稱多導芯高壓遮蔽線纜

測試標準

IEC62153-4-3-2013、IEC62153-4-4-2015

測試型別

高壓遮蔽線纜、連線系統總成（帶遮蔽的線纜及聯結器）

測試要求

9KHz-30MHz測試表面轉移阻抗（ZT）評判遮蔽效能

30MHz以上測試遮蔽衰減（as）評判遮蔽效能

01

測試方法A

測試方法：內部電路連線匹配電阻，外部電路連線衰減電阻

優點：具有很高的截止頻率。

缺點：測量的動態範圍較低

特點：需要匹配電阻、衰減電阻及阻抗不匹配時需要接入匹配阻抗介面卡。

測試佈置圖：

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測試方法B

測試方法：內部電路連線負載電阻，外部電路不連線衰減電阻

優點：具有更高的動態範圍

缺點：測試的截止頻率較低

特點：只需要接入終端匹配電阻，不需要衰減電阻和阻抗匹配介面卡。

測試佈置圖：

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測試方法C

測試方法：

失配（短接—短接）

優點：適合測量非常低的轉移阻抗值（低於1μΩ/ m和更低）

缺點：電容耦合的影響被初次級電路中的短路所抑制，測試相當敏感。

特點：不需要接匹配電阻也不需要接入匹配阻抗網路。

測試佈置圖：

測試舉例：

高壓遮蔽線纜測試

高壓連線系統總成（帶遮蔽）測試

試驗與模擬驗證：

高壓遮蔽線纜模擬驗證

高壓連線系統總成（帶遮蔽）模擬驗證

高壓聯結器（帶遮蔽）表面轉移阻抗測試——

管中管法

高壓聯結器（帶遮蔽）測試型別：

測試標準

IEC62153-4-7-2018

測試型別

高壓聯結器（帶遮蔽），目前僅有的測試聯結器遮蔽效能的測試方法。

測試要求

9KHz-30MHz測試表面轉移阻抗（ZT）評判遮蔽效能

30MHz以上測試遮蔽衰減（as）評判遮蔽效能

測試方法：管中管法與三同軸法A，B，C三種測試方法原理一樣，以測試方法B舉例說明。

優點：可以準確測量聯結器的遮蔽效能，目前僅有的聯結器的遮蔽效能的測試方法，可以單獨測量聯結器遮蔽效能。

缺點：測試佈置相對複雜；針對不同聯結器需要製作不同的遮蔽盒。

測試佈置圖：

管中管法測試佈置圖

管中管法測試佈置