SYV同軸射頻電纜的屏蔽層主要由銅、鋁等非磁性材料制成,并且厚度很薄,遠小于使用頻率上金屬材料的集膚深度,屏蔽層的效果主要不是由于金屬體本身對電場、磁場的反射、吸收而產生的,而是由于屏蔽層的接地產生的,接地的形式不同將直接影響屏蔽效果。本文主要介紹射頻同軸電纜屏蔽層的作用及其影響因素。
一、射頻同軸電纜屏蔽層的作用
工業應用現場的電磁噪聲環境往往十分復雜,電磁噪聲的輻射或傳導可能嚴重干擾機電設備的正常工作,而在這個過程中,電磁噪聲傳播的一類重要載體就是設備中使用的各種電纜。它們中有些是噪聲源,有些則是受擾對象。作為噪聲源,電纜會像無線電發射天線那樣,將噪聲傳播到周邊的線路和設備;作為受擾對象,電纜會像接收天線一樣,吸收來自其他輻射源的噪聲干擾。
比如大型動力開關、感應加熱器、大型變壓器等都有可能發出較高的傳導噪聲和輻射干擾。
電纜屏蔽層可以起到防止電磁噪聲干擾,一方面它能夠單純的作為隔離層反射噪聲能量;另一方面它可以吸收噪聲并將其傳導到大地,成為噪聲信號的返回路徑。并且在任何一種情況下,電磁噪聲都不會直接傳遞到線路導體。盡管有時噪聲能量仍然有可能穿過屏蔽層,但是通常已經有了很大程度的衰減,很難造成干擾影響。
二、影響射頻同軸電纜屏蔽效能的因素有哪些?
屏蔽效能與很多因素有關,如屏蔽材料的電導率、磁導率,屏蔽的結構,干擾源的頻率,在近場還與離干擾源的距離和場源性質有關。
屏蔽用的材料多采用鋼、銅、鋁、鍍銀銅或銅包鋼。材料的電導率越高,其屏蔽性能越好。常用材料中,銀的電導率zui高,以后依次是銅、鋁、黃銅、鐵、鋼。但鐵和鋼的磁導率比銅、鋁大的多,其磁屏蔽效果較好。
屏蔽層的結構多采用金屬絲網、軟導管、金屬硬管或者螺旋形纏繞的高導磁率的箔帶條等形式,zui常用的是金屬絲網形式的屏蔽層,其使用方便、重量輕。在一般情況下,金屬絲網的屏蔽效能隨編織密度的增加而增加,隨頻率的升高而下降。這是因為頻率高到一定程度時,其波長將接近于絲孔徑尺寸,這些孔徑產生類似縫隙天線的作用,從而使屏蔽層的屏蔽效能降低。而在低頻磁場中,屏蔽效能除了隨頻率變化外,還隨編織密度和材料磁導率的增加而變大。
另外,金屬絲網的實際屏蔽效能還和裸線間的接觸電阻有關,因為電磁屏蔽是靠流過屏蔽層的電流起作用的,裸線間的電阻大,則電流不易通過。所以舊屏蔽電纜,金屬絲表面氧化生銹,使接觸電阻增大,結果造成屏蔽效能急劇下降。