設計用于測試電子或機電裝置的開關系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-04-21 12:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 零，在 5 倍截止頻率時增加到約 VShield。 對磁輻射的屏蔽 屏蔽可用于防止從一條信號路徑經(jīng)電感性耦合至 另一路徑的輻射。圖 7 示出一個圍繞導體的電場和磁 場。如果屏蔽在導體周圍的某一點接地，電場線會受到 控制，但屏蔽對磁場卻沒有影響（圖 7b）。另一方面， 如果通過屏蔽的電流與中心導體中的電流大小相等而 方向相反，那么所產(chǎn)生的磁場將會被抵消（圖 7c）。對于在屏蔽電纜兩端接地的電路，屏蔽也必須在 兩端接地，以防止磁輻射。這適用于屏蔽截止頻率以上 的頻率，因為屏蔽與中心導體間的互感提供比接地平 面更低的阻抗路徑。在該頻率以下，接地平面承載絕大 部分噪聲電流，屏蔽對于噪聲的包容并不有效。 如果電路僅在一端接地，那么屏蔽也應在同一端 接地。這樣能保證感應電流與中心導體及屏蔽中的電 流大小相等而方向相反。兩端接地將降低屏蔽的效率， 因為部分感應電流會通過接地平面。僅在一端接地的 屏蔽對低于屏蔽截止頻率的頻率是非常有效的。對磁接收的屏蔽 由于電感性噪聲正比于切割噪聲磁通的環(huán)路面積， 減小接收器環(huán)路面積就能最有效地保護電路，避免接 收磁場噪聲。接收器環(huán)路是接收器電路中電流環(huán)繞的 總面積，它包括電流返回源的路徑。通常這一返回路徑 在設計中并未仔細考慮，在測試過程中有可能改變，造 成環(huán)路面積的變化。也很難予以改正。第7頁中的圖 8a示出沒有屏蔽，但有大環(huán)路面積， 因此對磁接收非常敏感的接收器。在圖 8b 中增加了在 兩端接地，以減小環(huán)路面積。由于減小了環(huán)路面積，因 此能提供對磁場的一定保護，但屏蔽本身并沒有任何 磁屏蔽特性。在圖 8c 中，屏蔽防止在導體周圍，并僅 在一端接地，它并不改變環(huán)路面積，因此也不提供任何 磁屏蔽。在屏蔽的截止頻率以下，大部分返回電流將通過 接地平面，而不是通過屏蔽，即使是在兩端接地時。在 圖 8b 的較低頻率情況下，屏蔽并不能提供對磁場的保 護。不應使用這種電路有兩個理由。首先是因為屏蔽也 是一個導體，屏蔽中的任何噪聲電流也會產(chǎn)生IR壓降， 在電路中即表現(xiàn)為噪聲電壓。其次是接地平面兩點間 所存在的任何地電位差也將在電路中產(chǎn)生噪聲電壓。 當在電路中使用屏蔽，并兩端接地時，由于地環(huán)路中會 感應大的噪聲電流，因此只能對低頻磁場起保護作用。 為對低頻感應噪聲作最大保護，屏蔽不應成為一個信 號導體，電路的一端必須與地隔離。 電纜比較 選擇正確的電纜類型也是重要的系統(tǒng)設計任務。 雙屏蔽電纜或三軸電纜的二個屏蔽是絕緣的，可提供 對噪聲耦合的最大保護。由于噪聲電流是流經(jīng)外屏蔽， 而信號返回電流是流經(jīng)內(nèi)屏蔽，這兩個電流不會流過 產(chǎn)生噪聲耦合的公共阻抗。屏蔽在一點接地的同軸電 纜提供對電容性拾取的有效保護。在 1MHz 以上，同軸電纜屏蔽的集膚效應正模擬了三軸電纜，提供可與 其相比的性能，并且避免了三軸電纜的昂貴和粗笨。在 屏蔽靠外一方流過噪聲電流，而信號返回電流則流過 屏蔽的靠內(nèi)一方。同軸電纜的阻抗在DC至VHF（30MHz300MHz） 頻率是相當一致的。對于直到幾百 kHz 的應用，應選 擇雙絞線（兩條絞在一起，以減小環(huán)路面積的導線）和 屏蔽雙絞線。在此頻率之上，這些電纜會出現(xiàn)信號損 耗，但在此頻率以下，屏蔽雙絞線的性能甚至能與三軸 電纜相比。除非是用于平衡電路，無屏蔽雙絞線對電容 性拾取的保護能力較差，但對磁拾取則有好的噪聲抗 擾度。接地 如果在設計中能把接地像系統(tǒng)其它部分那樣仔細 考慮，適當?shù)慕拥睾推帘螌⒛芙鉀Q大
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