對屏蔽電纜終端的詳細分析和討論可以詳細說明影響表面傳輸阻抗的技術因素，以及設計設備屏蔽電纜終端的方法和技術。力機車，從而為工程師提供電纜屏蔽設計參考。[關鍵詞]機車;電纜;總站;屏蔽;搭接;傳輸阻抗簡介由于需要信號互連，機車上使用的電氣設備使用大量不同的電纜類型，例如同軸電纜，屏蔽雙絞線電纜等。于傳輸信號之間的差異，它們具有非常不同的電磁特性。別是考慮到電磁兼容性，不同的屏蔽電纜用于產品設計。了選擇適合應用的屏蔽類型并依賴于屏蔽電纜的正確端接之外，屏蔽電纜的效率最大化。而，在實踐中，由于信號互連和設備應用環境的復雜性，屏蔽電纜的終端是工程師仍然關注的問題。單或雙接地屏蔽電纜以及如何終止它們時，在不同的行業和設備中存在相當大的爭議。鐵路標準“鐵路機車車輛布線規則”和“鐵路車輛布線和布線規則TB / T 1759-2003”中，還提到了屏蔽電纜的終端，但是鑒于具體的操作設計方法和無法進行深入的技術分析，工程師很難理解電纜屏蔽終端的技術含義。此，有必要對屏蔽電纜終端技術進行全面分析，以便為工程師設計屏蔽電纜終端提供技術參考和支持。蔽電纜的端接以及如何端接屏蔽電纜是實現屏蔽電纜性能的關鍵因素。蔽電纜信息通常僅給出電纜本身的屏蔽材料的特性，并且沒有考慮電纜屏蔽層的終止對總傳輸阻抗的影響。屏蔽系統中，沿著電纜屏蔽布線的RF電流很容易從連接不良的電纜中的任何點耦合到系統，特別是暴露于高強度RF電磁場的系統。合理的端接不僅可能影響電路的屏蔽，而且由于電纜屏蔽與電路信號導體的相互作用也可能具有副作用。常，這種相互作用歸因于屏蔽，而不是不合理的電路拓撲。此，工程師將斷開屏蔽，而不是檢查在敏感電路中流動的電流的路徑。此，為了保持電纜屏蔽性能，必須提供低阻抗電纜屏蔽終端。么是終止“終止”是工程師知道的術語。路的終端旨在消除/減少信號的反射，以提高信號傳輸的質量，屏蔽電纜的終端應滿足：（1）屏蔽和電磁兼容性要求，（2）信號操作和設備性能。蔽電纜的終端是指使用某種方法或技術將電纜的屏蔽層連接到設備的參考（或接地），以滿足電纜的屏蔽和傳輸要求。號。止屏蔽電纜有兩種方法：（1）“尾纖”方法和（2）360°環路方法。
　　護層的保護層由非磁性材料如銅或鋁組成。厚度通常遠小于使用頻率下金屬材料的表皮厚度。屏蔽效率主要不是由于保護材料的反射。收發生，但是由屏蔽（即地球）的末端引起。同形式的終端直接影響屏蔽效果，對于電場和磁場，屏蔽層的終端也不同。
　　果屏蔽電纜的屏蔽未終止（或未接地）或不正確，則可能會導致干擾問題，甚至影響功能的實施。1顯示了電纜屏蔽層和等效電路接地的影響。1屏蔽未完成 - 電場干擾干擾電壓Uq通過分布式電容器Ck耦合到屏蔽電纜屏蔽層上的A點，并通過分布式電容器Ca耦合到屏蔽電纜的芯線，干擾因此有了有用的信號。果A點接地，則UA為零，并且沒有其他干擾信號耦合到原子核。文沒有描述其他終止方法對不同干擾信號的影響，但有興趣的讀者可以參考相應的文檔。蔽表面傳輸阻抗屏蔽表面傳輸阻抗用于測量電纜屏蔽的有效性。參數是電纜本身屏蔽的特性 - 開路電壓（單位長度）中心導體和屏蔽以及屏蔽電流。系。蔽表面傳輸阻抗可以用（1-1）的簡化形式寫出：其中是傳輸阻抗，用Ω/ m表示，IS是屏蔽上的電流，V是感應電壓內導體和屏蔽之間; l是電纜的長度，以m表示。
　　可以更精確地描述和分析屏蔽電纜的表面傳輸阻抗。外部電磁場與不完美的屏蔽電纜相互作用時，可以在電纜屏蔽層上產生IS（x）電流和VS（x）電壓，如圖2（a）所示，以及電纜中。核心上產生感應電流Ii（x）和電壓Vi（x）。內部耦合從內部耦合到屏蔽電纜有兩種方式：屏蔽材料的分散和屏蔽槽的穿透。兩種模式的耦合可以在整個電纜（分布式耦合）上或在與電纜間隔開的點上發生，例如連接器的存在或屏蔽本身的局部質量缺陷定位。2與屏蔽電纜分析相關的電壓和電流對于分布式電源電流，可以使用傳輸線方程計算磁芯上感應的電壓和電流。

　　果屏蔽中存在一種孔，例如編織屏蔽，則傳輸線方程將包括分布式并聯電流源和串聯電壓源。布式源電壓是屏蔽特性和屏蔽電流的函數，其取決于屏蔽層的特性和結構，包括構成屏蔽電流環的信號的參考平面。
　　圖2（b）所示，無限短長度的傳輸線包括分布電壓源Ex（x）= ZT×IO（x）（其中Io（x）是保護電流）和源分布電流。J（x）= -YT×VO（x）（其中VO（x）是屏蔽層上的外部電壓）。傳輸阻抗ZT和YT中考慮屏蔽和外部結構的特性，并且內部感應電壓Vi和感應電流Ii之間的差分方程如（1-2）所示。式中的Z是由芯線和屏蔽層形成的傳輸線的單位長度的串聯阻抗，Y是其每單位長度的平行導納。Ex（x）是每單位長度的電壓源，J（x）是每單位長度的電流源。

　　于短電纜，源極和負載端子的終端阻抗分別為ZG和ZL，并且在終端阻抗處感應的電流和電壓可由下式表示。（1-3）可以看出，如果IS×ZT >> VS×YT×Z1，2，則轉移導納可忽略不計。種情況在VS屏蔽電壓中可以忽略不計（即，由屏蔽終止的低阻抗外部電路），或者YT足夠小，或者源和負載的阻抗足夠低。（即低阻抗內部電路）。低頻時，表面傳輸阻抗等于屏蔽的連續電阻，在高頻（高于MHz）下，表面傳輸阻抗由于趨膚效應和效率而降低。纜屏蔽增加。膚效應導致噪聲電流僅在屏蔽的外表面上流動，而內表面上的信號電流消除了兩個電流之間的公共阻抗耦合。蔽表面傳輸阻抗以類似的方式表征外部感應屏蔽電流和耦合線電壓之間的耦合關系，即，它表示抑制效果。路產生的干擾輻射。蔽表面傳輸阻抗具有低頻和感應高頻電阻特性。蔽終端阻抗分析屏蔽電纜的總表面傳輸阻抗是屏蔽電纜的整體表面傳輸阻抗，它不僅取決于屏蔽本身的阻抗，還取決于屏蔽本身的阻抗。屏蔽終端相關的阻抗，例如源端。接阻抗，包括連接引線阻抗，接觸阻抗等。便于分析，本文不再分解。3屏蔽電纜的總表面傳輸阻抗圖3顯示了屏蔽電纜的總表面傳輸阻抗，如屏蔽終端阻抗ZTC（S）和ZTC（L）所示，表示2總阻抗。對整體表面傳輸阻抗有相當大的影響。蔽終端阻抗對電纜屏蔽效能的影響根據表面傳輸阻抗的定義，如果有必要提高屏蔽電纜在實際使用中的屏蔽效率，必須降低表面傳輸阻抗。蔽終端阻抗是屏蔽電纜表面阻抗傳遞的一部分，是工程師在設計中可以有效控制的唯一阻抗。提供屏蔽電纜時，可以連接屏蔽電纜以合理和正確的方式。效降低整體表面傳輸阻抗。常用的終止方法通常稱為“尾纖”型和360°鏈接型。者具有低得多的路徑阻抗，其效果遠遠超過“尾纖”類型。4說明了這種類型的循環。勢。4屏蔽周邊方法的優點電纜屏蔽層的連續性由外殼和電纜屏蔽層之間的金屬到金屬周邊提供，從而形成擴展的屏蔽外殼設計。著頻率的增加，干擾電流趨向于在保護層的表面上流動（也稱為集膚效應），進一步增強了該終止過程的保護效果。纖端接是一種有缺陷的方法，在實際應用中應盡可能避免。了理解“尾纖”端接對電纜屏蔽效果的影響，下面將進行簡單的分析。“尾纖”端接對屏蔽效能影響的理論分析如圖5所示。簡化分析，僅考慮磁場發射的屏蔽。了獲得所需的屏蔽性能，該屏蔽由磁力線補償。圖5中，理想的屏蔽結束條件是假設ZTS和ZTL阻抗為零（零阻抗），設計目標是最小化IG接地回路電流，允許有效取消所需的野外線。果使用“尾纖”端接，則屏蔽端接阻抗ZTS和ZTL包含“電感”分量，其在圖5（b）所示的等效電路中由LT表示。了使回路電流通過屏蔽，需要條件（1-4）。于非常高的頻率（），（1-4）可以簡化如下：從（1-5），確保所有回路電流沿著屏蔽流動（或者沒有環路電流）沿信號參考結構循環），然后最小化，即LT→0。個結果清楚地表明，如果需要高頻屏蔽，無論如何都應該使用“尾纖”終結器要避免。于低頻應用，“尾纖”端接可滿足電磁兼容性要求，但在較高頻率下，這不是合適的選擇。設有一根2米長的電纜，傳輸阻抗為ZT≈jωLT= 100 m？ / M（LT =1.5μH/ m）。10 MHz時，其阻抗等于200 m？如果需要屏蔽終端阻抗，總傳輸阻抗大于10％，終端阻抗不能超過20 m？在10 MHz時，其電感約等于0.3 nH。這種情況下，不能使用“尾纖”型終端。實踐中，如果由于客觀條件而使用“尾纖”終止方法，則應盡可能縮短終止的持續時間。據相關分析，在100 kHz以下可以接受長度為5 cm的“尾纖”端接。性能屏蔽終端的設計方法和實現基本上，任何類型的屏蔽終端都包括一系列連接或結，每個連接或結都影響終端的整體質量，如圖2所示。6.顯示。6屏蔽終端的一般結構包括：（1）電纜和連接器外殼的屏蔽終端，（2）連接器外殼和插頭之間的終端，（3）連接器和終端插頭; （4）連接器殼體和設備殼體之間的端接。果不使用連接器，則簡化了相應的終止過程，但它基本相同。7典型的屏蔽周邊處理終端的首選方法是通過常用的低阻抗連接將屏蔽電纜的屏蔽連接到設備外殼。方法涉及使用不同類型的連接器或其組件，如DB型連接器，N型連接器等，如圖7所示，典型的圓形連接器端接方法，產品電力機車更多。常使用這種類型的端接設計。8顯示了屏蔽端接的另一種典型方法。

　　纜屏蔽終端是一個“IRIS”環。“IRIS”環是可壓縮金屬線圈，導電密封件或其他可壓縮材料，在電纜屏蔽和連接器殼體之間提供導電接觸。
　　方法具有安裝簡單的優點，適用于許多應用。同尺寸和形狀的電纜。8 IRIS壓縮環方法端接設計方法具有抗EMI特性的熱收縮材料也可用于電纜屏蔽層的端接。圖9所示，該方法適合于連接器本身的便利性以實現周邊導體。接處理，但其效果弱于金屬 - 金屬接觸端接。

　　9 EMI熱縮管的屏蔽端接方法由于實際機車中產品接口的復雜性和多樣性，還有其他使用連接器進行屏蔽端接的方法，所以我不會介紹這里的細節。全屏蔽的360°屏蔽端接屏蔽屏蔽的設計不僅限于使用某種連接器，而且還限于不使用連接器并允許形成導電環的方法。文簡要介紹了幾種工程師模型。品設計參考。圖10所示，電纜的屏蔽層與器件的外殼直接接觸以建立金屬與金屬的接觸，使得360°重疊可以提供良好的整體屏蔽。沒有連接器本身的阻抗的情況下，效果更好，但其實際方面也非常有限，這實施起來并且難以實施。機車中這類電氣產品的例子較少。10：無連接器360°連接方法圖11中顯示了端接無連接器電纜的典型方法。使用導電墊，刀片或其他類似的輔助設備來制作外殼。360°重疊中，該設計實際上等同于上述方法的擴展。11導體連接方法電纜屏蔽連接此設計方法使用接近360°的導電連接，但其屏蔽效果受到嚴格限制：例如，電纜厚度不同，電纜位置被移動等，這可能會影響最終的盾牌。現。“尾纖”端接方法雖然“尾纖”端接是一種不利的設計方法，但在實踐中仍然可以出于客觀原因采用它。這種情況下，必須采取某些措施。小化尾纖連接的RF阻抗，以減少對電纜屏蔽效率的影響，例如縮短電纜長度。型的“尾纖”端接如圖12所示。12典型的“尾纖端接”應用實施電纜屏蔽端子從技術角度來看，屏蔽端接是結構設計的一部分。
　　此，實施必須滿足結構設計的要求。本上，它應該主要考慮：1）根據產品條件設計合理的計劃，2）嘗試降低恢復阻抗以最小化傳輸阻抗，3）考慮環境要求防腐蝕，4）工藝，安裝和其他工藝連接，以確保滿足設計要求。最終的電氣設備中，電纜的屏蔽性能與屏蔽終端的正確實施密切相關，這取決于以下條件：基本原理 - 電纜屏蔽終端的正確和完整設計;程序文件 - 必須使用必要的程序文件和技術規范進行管理 - 在處理，生產，安裝和驗收的每個階段，必須有相應的技術法規來管理與之相關的技術要求。后;工作人員 - 有關工作人員必須接受必要的技術培訓。述設計方法已被工程師采用。多數設計也反映了電磁兼容性的設計思想，但由于信號接口的特殊需要，屏蔽電纜的終端帶來了幾個問題：屏蔽層對該層的技術要求不應用屏蔽，例如，不保證網狀連接的清潔和連接器殼體與屏蔽層之間的有效接觸;使用尾纖信號電纜;不確定的端部布線長度，統一的技術法規，更加混亂，在管理中，沒有控制文件允許定義搭接接頭的技術要求，這不允許有效控制終端效應的設計在設計未來產品的屏蔽電纜終端時，應按照相關技術規范實施和設計相關的電磁兼容規范要求，以實現有效合理的屏蔽電纜終端，礦用電纜從而提高穩定性和可靠性。備的運行可靠性。論電纜是機車電氣產品信號互聯的重要載體，由于其長度和可能的空間，其電磁兼容性對系統的可靠和穩定運行尤為重要。蔽電纜是電磁兼容性的重要工具，其合理和正確的端接是決定屏蔽電纜保護實際有效性的關鍵因素。文詳細研究了終端阻抗對電纜屏蔽性能的影響，并提出了機車電纜屏蔽終端設計的一些設計方法和技術要求，工程師設計電磁兼容設備的寶貴工具。考資料。是，由于電磁兼容工程的復雜性，一些特定的設計方法需要進行廣泛的研究和分析，如多層屏蔽電纜終端的設計。考文獻[1]可憐的編輯陳。磁兼容設計技術設計手冊[M]。防工業出版社（第1版），1993，10。2] John Wiley＆Sons，電路系統手冊的接地，Elya B. Joffe，Lock Kai- Blood，IEEE Press，Inc.，Publication，ISBN 978-0471-66008-8。[3] Ralph Morrison，接地和屏蔽電路和干擾，IEEE出版社，ISBN 978-0-470-09772-4。[4]基思阿姆斯特朗，設計技術的部分2條EMC - 電纜和連接器，EMC雜志，六十四分之六十五號，2006。5]基思阿姆斯特朗設計技術部分4 EMC - 屏蔽（屏蔽），EMC Journal 2007年第70期。6]邱成偉，趙偉，蔣全興等，電子設備結構設計原理[M]。是一名工程師，目前在CSR株洲工作，這是一家電力機車研究所，主要從事研發管理和硬件可靠性工作。學泉（1981-），江西興國人，工程師，現任南車株洲電氣研究所機車有限公司工作，主要從事硬件可靠性相關工作。
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