對(duì)屏蔽電纜終端的詳細(xì)分析和討論可以詳細(xì)說明影響表面?zhèn)鬏斪杩沟募夹g(shù)因素，以及設(shè)計(jì)設(shè)備屏蔽電纜終端的方法和技術(shù)。力機(jī)車，從而為工程師提供電纜屏蔽設(shè)計(jì)參考。[關(guān)鍵詞]機(jī)車;電纜;總站;屏蔽;搭接;傳輸阻抗簡介由于需要信號(hào)互連，機(jī)車上使用的電氣設(shè)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(hào)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(chǎn)品設(shè)計(jì)。了選擇適合應(yīng)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(shí)踐中，由于信號(hào)互連和設(shè)備應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性，屏蔽電纜的終端是工程師仍然關(guān)注的問題。單或雙接地屏蔽電纜以及如何終止它們時(shí)，在不同的行業(yè)和設(shè)備中存在相當(dāng)大的爭議。鐵路標(biāo)準(zhǔn)“鐵路機(jī)車車輛布線規(guī)則”和“鐵路車輛布線和布線規(guī)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(shè)計(jì)方法和無法進(jìn)行深入的技術(shù)分析，工程師很難理解電纜屏蔽終端的技術(shù)含義。此，有必要對(duì)屏蔽電纜終端技術(shù)進(jìn)行全面分析，以便為工程師設(shè)計(jì)屏蔽電纜終端提供技術(shù)參考和支持。蔽電纜的端接以及如何端接屏蔽電纜是實(shí)現(xiàn)屏蔽電纜性能的關(guān)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(duì)總傳輸阻抗的影響。屏蔽系統(tǒng)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(diǎn)耦合到系統(tǒng)，特別是暴露于高強(qiáng)度RF電磁場(chǎng)的系統(tǒng)。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(hào)導(dǎo)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?fù)?。此，工程師將斷開屏蔽，而不是檢查在敏感電路中流動(dòng)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(shù)語。路的終端旨在消除/減少信號(hào)的反射，以提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量，屏蔽電纜的終端應(yīng)滿足：（1）屏蔽和電磁兼容性要求，（2）信號(hào)操作和設(shè)備性能。蔽電纜的終端是指使用某種方法或技術(shù)將電纜的屏蔽層連接到設(shè)備的參考（或接地），以滿足電纜的屏蔽和傳輸要求。號(hào)。止屏蔽電纜有兩種方法：（1）“尾纖”方法和（2）360°環(huán)路方法。
　　護(hù)層的保護(hù)層由非磁性材料如銅或鋁組成。厚度通常遠(yuǎn)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(hù)材料的反射。收發(fā)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(duì)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，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(huì)導(dǎo)致干擾問題，甚至影響功能的實(shí)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(chǎng)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(diǎn)，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(hào)。果A點(diǎn)接地，則UA為零，并且沒有其他干擾信號(hào)耦合到原子核。文沒有描述其他終止方法對(duì)不同干擾信號(hào)的影響，但有興趣的讀者可以參考相應(yīng)的文檔。蔽表面?zhèn)鬏斪杩蛊帘伪砻鎮(zhèn)鬏斪杩褂糜跍y(cè)量電纜屏蔽的有效性。參數(shù)是電纜本身屏蔽的特性 - 開路電壓（單位長度）中心導(dǎo)體和屏蔽以及屏蔽電流。系。蔽表面?zhèn)鬏斪杩箍梢杂茫?-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(yīng)電壓內(nèi)導(dǎo)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?zhèn)鬏斪杩埂Ｍ獠侩姶艌?chǎng)與不完美的屏蔽電纜相互作用時(shí)，可以在電纜屏蔽層上產(chǎn)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(chǎn)生感應(yīng)電流Ii（x）和電壓Vi（x）。內(nèi)部耦合從內(nèi)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(gè)電纜（分布式耦合）上或在與電纜間隔開的點(diǎn)上發(fā)生，例如連接器的存在或屏蔽本身的局部質(zhì)量缺陷定位。2與屏蔽電纜分析相關(guān)的電壓和電流對(duì)于分布式電源電流，可以使用傳輸線方程計(jì)算磁芯上感應(yīng)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(lián)電流源和串聯(lián)電壓源。布式源電壓是屏蔽特性和屏蔽電流的函數(shù)，其取決于屏蔽層的特性和結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)成屏蔽電流環(huán)的信號(hào)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(hù)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(jié)構(gòu)的特性，并且內(nèi)部感應(yīng)電壓Vi和感應(yīng)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(lián)阻抗，Y是其每單位長度的平行導(dǎo)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(fù)載端子的終端阻抗分別為ZG和ZL，并且在終端阻抗處感應(yīng)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(zhuǎn)移導(dǎo)納可忽略不計(jì)。種情況在VS屏蔽電壓中可以忽略不計(jì)（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(fù)載的阻抗足夠低。（即低阻抗內(nèi)部電路）。低頻時(shí)，表面?zhèn)鬏斪杩沟扔谄帘蔚倪B續(xù)電阻，在高頻（高于MHz）下，表面?zhèn)鬏斪杩褂捎谮吥w效應(yīng)和效率而降低。纜屏蔽增加。膚效應(yīng)導(dǎo)致噪聲電流僅在屏蔽的外表面上流動(dòng)，而內(nèi)表面上的信號(hào)電流消除了兩個(gè)電流之間的公共阻抗耦合。蔽表面?zhèn)鬏斪杩挂灶愃频姆绞奖碚魍獠扛袘?yīng)屏蔽電流和耦合線電壓之間的耦合關(guān)系，即，它表示抑制效果。路產(chǎn)生的干擾輻射。蔽表面?zhèn)鬏斪杩咕哂械皖l和感應(yīng)高頻電阻特性。蔽終端阻抗分析屏蔽電纜的總表面?zhèn)鬏斪杩故瞧帘坞娎|的整體表面?zhèn)鬏斪杩?，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(guān)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?zhèn)鬏斪杩箞D3顯示了屏蔽電纜的總表面?zhèn)鬏斪杩?，如屏蔽終端阻抗ZTC（S）和ZTC（L）所示，表示2總阻抗。對(duì)整體表面?zhèn)鬏斪杩褂邢喈?dāng)大的影響。蔽終端阻抗對(duì)電纜屏蔽效能的影響根據(jù)表面?zhèn)鬏斪杩沟亩x，如果有必要提高屏蔽電纜在實(shí)際使用中的屏蔽效率，必須降低表面?zhèn)鬏斪杩埂１谓K端阻抗是屏蔽電纜表面阻抗傳遞的一部分，是工程師在設(shè)計(jì)中可以有效控制的唯一阻抗。提供屏蔽電纜時(shí)，可以連接屏蔽電纜以合理和正確的方式。效降低整體表面?zhèn)鬏斪杩?。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(yuǎn)遠(yuǎn)超過“尾纖”類型。4說明了這種類型的循環(huán)。勢(shì)。4屏蔽周邊方法的優(yōu)點(diǎn)電纜屏蔽層的連續(xù)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(kuò)展的屏蔽外殼設(shè)計(jì)。著頻率的增加，干擾電流趨向于在保護(hù)層的表面上流動(dòng)（也稱為集膚效應(yīng)），進(jìn)一步增強(qiáng)了該終止過程的保護(hù)效果。纖端接是一種有缺陷的方法，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)盡可能避免。了理解“尾纖”端接對(duì)電纜屏蔽效果的影響，下面將進(jìn)行簡單的分析。“尾纖”端接對(duì)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(chǎng)發(fā)射的屏蔽。了獲得所需的屏蔽性能，該屏蔽由磁力線補(bǔ)償。圖5中，理想的屏蔽結(jié)束條件是假設(shè)ZTS和ZTL阻抗為零（零阻抗），設(shè)計(jì)目標(biāo)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(dòng)（或者沒有環(huán)路電流）沿信號(hào)參考結(jié)構(gòu)循環(huán)），然后最小化，即LT→0。個(gè)結(jié)果清楚地表明，如果需要高頻屏蔽，無論如何都應(yīng)該使用“尾纖”終結(jié)器要避免。于低頻應(yīng)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(shè)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(shí)，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(shí)，其電感約等于0.3 nH。這種情況下，不能使用“尾纖”型終端。實(shí)踐中，如果由于客觀條件而使用“尾纖”終止方法，則應(yīng)盡可能縮短終止的持續(xù)時(shí)間。據(jù)相關(guān)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(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)基本上，任何類型的屏蔽終端都包括一系列連接或結(jié)，每個(gè)連接或結(jié)都影響終端的整體質(zhì)量，如圖2所示。6.顯示。6屏蔽終端的一般結(jié)構(gòu)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(shè)備殼體之間的端接。果不使用連接器，則簡化了相應(yīng)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(shè)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(chǎn)品電力機(jī)車更多。常使用這種類型的端接設(shè)計(jì)。8顯示了屏蔽端接的另一種典型方法。

　　纜屏蔽終端是一個(gè)“IRIS”環(huán)。“IRIS”環(huán)是可壓縮金屬線圈，導(dǎo)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(dǎo)電接觸。
　　方法具有安裝簡單的優(yōu)點(diǎn)，適用于許多應(yīng)用。同尺寸和形狀的電纜。8 IRIS壓縮環(huán)方法端接設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)周邊導(dǎo)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(shí)際機(jī)車中產(chǎn)品接口的復(fù)雜性和多樣性，還有其他使用連接器進(jìn)行屏蔽端接的方法，所以我不會(huì)介紹這里的細(xì)節(jié)。全屏蔽的360°屏蔽端接屏蔽屏蔽的設(shè)計(jì)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(dǎo)電環(huán)的方法。文簡要介紹了幾種工程師模型。品設(shè)計(jì)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(shí)際方面也非常有限，這實(shí)施起來并且難以實(shí)施。機(jī)車中這類電氣產(chǎn)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(dǎo)電墊，刀片或其他類似的輔助設(shè)備來制作外殼。360°重疊中，該設(shè)計(jì)實(shí)際上等同于上述方法的擴(kuò)展。11導(dǎo)體連接方法電纜屏蔽連接此設(shè)計(jì)方法使用接近360°的導(dǎo)電連接，但其屏蔽效果受到嚴(yán)格限制：例如，電纜厚度不同，電纜位置被移動(dòng)等，這可能會(huì)影響最終的盾牌。現(xiàn)?！拔怖w”端接方法雖然“尾纖”端接是一種不利的設(shè)計(jì)方法，但在實(shí)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(duì)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(yīng)用實(shí)施電纜屏蔽端子從技術(shù)角度來看，屏蔽端接是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一部分。
　　此，實(shí)施必須滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。本上，它應(yīng)該主要考慮：1）根據(jù)產(chǎn)品條件設(shè)計(jì)合理的計(jì)劃，2）嘗試降低恢復(fù)阻抗以最小化傳輸阻抗，3）考慮環(huán)境要求防腐蝕，4）工藝，安裝和其他工藝連接，以確保滿足設(shè)計(jì)要求。最終的電氣設(shè)備中，電纜的屏蔽性能與屏蔽終端的正確實(shí)施密切相關(guān)，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(shè)計(jì);程序文件 - 必須使用必要的程序文件和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行管理 - 在處理，生產(chǎn)，安裝和驗(yàn)收的每個(gè)階段，必須有相應(yīng)的技術(shù)法規(guī)來管理與之相關(guān)的技術(shù)要求。后;工作人員 - 有關(guān)工作人員必須接受必要的技術(shù)培訓(xùn)。述設(shè)計(jì)方法已被工程師采用。多數(shù)設(shè)計(jì)也反映了電磁兼容性的設(shè)計(jì)思想，但由于信號(hào)接口的特殊需要，屏蔽電纜的終端帶來了幾個(gè)問題：屏蔽層對(duì)該層的技術(shù)要求不應(yīng)用屏蔽，例如，不保證網(wǎng)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(hào)電纜;不確定的端部布線長度，統(tǒng)一的技術(shù)法規(guī)，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(shù)要求，這不允許有效控制終端效應(yīng)的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)未來產(chǎn)品的屏蔽電纜終端時(shí)，應(yīng)按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范實(shí)施和設(shè)計(jì)相關(guān)的電磁兼容規(guī)范要求，以實(shí)現(xiàn)有效合理的屏蔽電纜終端，礦用電纜從而提高穩(wěn)定性和可靠性。備的運(yùn)行可靠性。論電纜是機(jī)車電氣產(chǎn)品信號(hào)互聯(lián)的重要載體，由于其長度和可能的空間，其電磁兼容性對(duì)系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運(yùn)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(hù)實(shí)際有效性的關(guān)鍵因素。文詳細(xì)研究了終端阻抗對(duì)電纜屏蔽性能的影響，并提出了機(jī)車電纜屏蔽終端設(shè)計(jì)的一些設(shè)計(jì)方法和技術(shù)要求，工程師設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)備的寶貴工具?？假Y料。是，由于電磁兼容工程的復(fù)雜性，一些特定的設(shè)計(jì)方法需要進(jìn)行廣泛的研究和分析，如多層屏蔽電纜終端的設(shè)計(jì)?？嘉墨I(xiàn)[1]可憐的編輯陳。磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]。防工業(yè)出版社（第1版），1993，10。2] John Wiley＆Sons，電路系統(tǒng)手冊(cè)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(shè)計(jì)技術(shù)的部分2條EMC - 電纜和連接器，EMC雜志，六十四分之六十五號(hào)，2006。5]基思阿姆斯特朗設(shè)計(jì)技術(shù)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(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M]。是一名工程師，目前在CSR株洲工作，這是一家電力機(jī)車研究所，主要從事研發(fā)管理和硬件可靠性工作。學(xué)泉（1981-），江西興國人，工程師，現(xiàn)任南車株洲電氣研究所機(jī)車有限公司工作，主要從事硬件可靠性相關(guān)工作。
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