[转帖]四屏蔽电缆屏蔽衰减的分析与研究

犁叟

EIE先生，时间关系，匆笔~~~~ 关于“缝隙泄露”我是这样看的，有存在的条件，1：工艺 比如，线材的工艺，屏蔽层采用的工艺，正如我提到的劣质耳机线一样，2：屏蔽层结构上与使用频率不当 一般来说，频率越高，电磁辐射能力越强，辐射的穿透方式也不同，长波主要是以地表波传递，短波主要是空间电离层传递~~~对于不同的频率段使用的屏蔽方式上也有一定的针对性~~~~也就有了多层屏蔽方式~~~~~ 我的另一种认识，仅个人观点，愿与EIE先生探讨 可以将屏蔽电缆看成----等效成一个电容，信号芯接一个电容极，屏蔽层接电容的另一个极，电容的介质就是我们的电缆内层隔离体~~~~~~ 高频信号也就容易在这两极间形成一个旁路的回路，也就是高频具有的微带传输，不需要物理连接，接收体靠近发射体就通了，以无线的能量方式传递~~~ 当然由于的频率上的差异，绝缘的芯材和结构形式也有不同，改变了介质常数，也就改变了单位长度上的电容值，改变了电缆的电气特性，而适用到不同的频率范围，比如有低发泡芯、高发泡芯、藕状芯、实芯等~~~~ 由于该等效电容的存在，就容易耦合到相应的干扰频率了，也就是容易谐振的频率引入后，而又在使用频率范围内，干扰就要严重些~~ 当然其他的频率波也能够引入~~~~ 同样也能够将内部信号，通过这个等效电容传递到外层屏蔽层，再由外层屏蔽层辐射出去~~~~同理，外部的干扰频率也可以通过这样途径进来~~~~ 理论上，屏蔽层接地，外来干扰和对外辐射都被旁路到地，但线路上都有电阻，不为零，就会形成电势~~~~~这样就形成了，辐射和干扰~~ 当然，还有其他方式的耦合感应了，比如平行导线间的相互电磁作用等~~~~

eie1992

谢谢楼上，我会积极参与探讨，现在正忙，对不起。希望楼主和更多的网友也能参加，大家一起探讨，抱着共同追求真理的态度和精神。

eie1992

1） 同轴电缆不同于一般电磁线，它的传输原理都是在电磁场和微波技术里介绍，其内部的电磁场结构属于“束缚场”，即电磁场只能被束缚在内外导体之间存在和沿纵向传播，高频电流也只能在内导体的外表面和外导体（屏蔽层）的内表面存在。电磁能量只能存在于这两个表面层之间的绝缘空间里，“趋肤效应”使芯线的内部没有高频电流也没有电磁场存在，同样，在有一定厚度的屏蔽层的内表面以外的导体里，也没有电流、没有电磁场存在，更不用说屏蔽层以外的空间里了。2） 如果说“缝隙泄露”辐射要存在，就必须有符合电磁辐射条件的结构，有切断壁电流的结构，有对外开放的电磁辐射环境条件，但到目前为止，还没有见到有人在同轴电缆上找到这种结构和环境条件；3） 微波电磁场所以难学，是因为它的许多现象，用一般的生活常识难以理解，它完全是一种“陌生的概念和现象”。如用水管原理来理解，管壁的缝隙可以漏水，管子端口完全敞开更有利于水的流出。但这里不同，当缝隙远远少于波长时，电流只沿着（编织网的）导体走,不会被缝隙切断，也就不会产生辐射。同样如果电缆端口开路，电磁波反而会有一大部分被反射回来。4） 地电位干扰形成分析比较符合实际，由于电缆两端接大地，地电位差会在屏蔽层纵向电阻上与“地电阻”产生分压，形成“干扰电势”，这个“干扰电势”便与内外导体和两端的匹配负载（75欧姆）形成回路，在终端负载上产生干扰电压；不妨设想一下：如果屏蔽层是“超导体”，纵向电阻是零，我想地电位干扰应该不会产生吧？！这个例子应该给我们探讨干扰产生原理一个很好的启示吧。

gzchzh

好，太好了！！！！！各位大哥，你好利害哦！！看了你的深入的讲解，让小弟也想起在485总线布线中，一定要接信号地的好处！但是具体的作用是什么呢！！你们可以给小弟点明啊！！！！谢谢了！！！

eie1992

引一段论述工参考：..................RS-422与RS-485的接地问题 　　电子系统接地是很重要的，但常常被忽视。接地处理不当往往会导致电子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。RS-422与RS-485传输网络的接地同样也是很重要的，因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性，尤其是在工作环境比较恶劣和传输距离较远的情况下，对于接地的要求更为严格。否则接口损坏率较高。很多情况下，连接RS-422、RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有下面二个原因： 　　1．共模干扰问题：正如前文已述，RS-422与RS-485接口均采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，如RS-422共模电压范围为-7～+7V，而RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。以图11为例，当发送驱动器A向接收器B发送数据时，发送驱动器A的输出共模电压为VOS，由于两个系统具有各自独立的接地系统，存在着地电位差VGPD。那么，接收器输入端的共模电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-422与RS-485标准均规定VOS≤3V，但VGPD可能会有很大幅度（十几伏甚至数十伏），并可能伴有强干扰信号，致使接收器共模输入VCM超出正常范围，并在传输线路上产生干扰电流，轻则影响正常通信，重则损坏通信接口电路。 2．（EMI）问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 　　由于上述原因，RS-422、RS-485尽管采用差分平衡传输方式，但对整个RS-422或RS-485网络，必须有一条低阻的信号地。一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来，使共模干扰电压VGPD被短路。这条信号地可以是额外的一条线（非屏蔽双绞线），或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。这是最通常的接地方法。 值得注意的是，这种做法仅对高阻型共模干扰有效，由于干扰源内阻大，短接后不会形成很大的接地环路电流，对于通信不会有很大影响。当共模干扰源内阻较低时，会在接地线上形成较大的环路电流，影响正常通信。笔者认为，可以采取以下三种措施： 　　（1） 如果干扰源内阻不是非常小，可以在接地线上加限流电阻以限制干扰电流。接地电阻的增加可能会使共模电压升高，但只要控制在适当的范围内就不会影响正常通信。 　　（2） 采用浮地技术，隔断接地环路。这是较常用也是十分有效的一种方法，当共模干扰内阻很小时上述方法已不能奏效，此时可以考虑将引入干扰的节点（例如处于恶劣的工作环境的现场设备）浮置起来（也就是系统的电路地与机壳或大地隔离），这样就隔断了接地环路，不会形成很大的环路电流。 　　（3） 采用隔离接口。有些情况下，出于安全或其它方面的考虑，电路地必须与机壳或大地相连，不能悬浮，这时可以采用隔离接口来隔断接地回路，但是仍然应该有一条地线将隔离侧的公共端与其它接口的工作地相连。参见图12。 此主题相关图片

gzchzh

谢谢，收到！！！