GB／T 31723.405-2015 标准规范下载简介

GB／T 31723.405-2015 金属通信电缆试验方法 第4-5部分：电磁兼容 耦合或屏蔽衰减 吸收钳法

T17737.1一2013中界定的术语和定义适用于本

电缆（不对称电缆）或者电缆线对（对称电缆）用功率P，馈电。由于电缆或电缆线对与周围环境之 间的电磁耦合，激励了表面波，它沿着屏蔽层表面（也可以是非屏蔽的电缆表面）向两个方向进行传播， 更用一台电流转换器提取表面波功率，同时用一种吸收器（通常为铁氧体管）抑制不想要的共模电流 这种组合体称为吸收钳。根据测得的表面电流的峰值，可以计算出由电缆屏蔽层（或者电缆本身）和周 围环境所构成的外部系统功率的最大峰值P2max 功率P，与P2max之比的对数称为耦合衰减，用dB表示 对不平衡的（同轴）电缆来说，测量结果是屏蔽衰减。对平衡的（对称）电缆来说，应考虑以下两种

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a）差模骚扰功率：测量结果为耦合衰减，是不平衡衰减和屏蔽衰减相结合的结果； b）共模骚扰功率：测量结果为屏蔽衰减。 表面电流可以用一个固定钳以扫频的方式来测得。 考虑到在近端或者远端的表面波的最大效应，耦合衰减或屏蔽衰减α。用式(1)进行确

GB 50495-2019 太阳能供热采暖工程技术标准式中： P1 样品内部电路的输人功率； P2n 近端耦合峰值功率的最大值； Pal 远端耦合峰值功率的最大值。

P1 a。=10log1o max[P2n ; P2f ]

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图1试样近端表面波的测量

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5.2.1被试电缆长度

5.2.2试验样品的制备

当吸收钳的孔径小于试验样品的直径时，应用较细的延长线将被试样品的两端延长。延长线应 比试验样品更好的屏蔽衰减。可能时，宜使用管状外导体的延长线

5.2.2.2对称电缆

2.1耦合衰减的测量准

电缆的总长应至少为100m。被试电缆长度（从吸收钳到吸收器）应符合5.2.1的规定。

图2屏蔽对称电缆的终端

电缆每个线对的近端和远端都要端接差模和共模终端，见图2。为了保证试验结果的真实性，需要 对终端采取很好的屏蔽措施。 电阻（终端）阻值应为被试电缆标称特性阻抗的一半。 终端的所有中心引线应连接在一起。对于屏蔽电缆，中心引线应连接至屏蔽层

5.2.2.2.2屏蔽衰减的测量准备（仅适用于屏蔽电缆

5.2.2.2.2. 1概述

电缆的总长不需要比被试电缆长度、吸收钳和吸收器的长度之和更长。被试电缆长度（吸收钳到吸 收器）应符合5.2.1的规定。 屏蔽对称电缆应视为一个准同轴系统。因此，所有绞合线对的导体应在其两端分别连接在一起 所有屏蔽层包括对绞线或星绞线的独立屏蔽层都应在两端都连接在一起。屏蔽层应覆盖连接到整个圆 周（见图3）。 准同轴系统应端接标称特性阻抗。应对终端采取良好的屏蔽，以确保试验结果的真实有效。可以 使用最大上升时间为200ps的TDR或者5.2.2.2.2.2所描述的方法来测量准同轴系统的阻抗。此外， 为了匹配发生器的阻抗和准同轴系统的阻抗，需要采用一个阻抗匹配器

5.2.2.2.2.2内部系统特性阻抗

电缆的准备（对称和多芯

网络分析仪应在连接器端口进行阻抗测量的校准。将被试样品的一端与网络分析仪连接。试验 应为样品长度为1/8入的近似频率，其中入为波长

式中： ftest 试验频率，单位为赫兹（Hz)； 光速，3X10°m/s; Lsample 样品长度，单位为米（m）； 内部系统介电常数。 在远端将样品短路。测量短路阻抗Zber 在与短路处相同位置将样品开路。测量开路阻抗Zopen。 准同轴系统特性阻抗Z1按式（3)计算： Zi=/Z alon X Zmm

5.2.2.2.2.3Z,<50 2

test X 8XLsumpleX/e.

如果内部系统特性阻抗Z，和负载阻抗R，小于50Q（发生器阻抗)使用式（4)、式（5）：

5.2.2.2.2.4Z,>50 Q

R,=50 R1 50 Ri R 1 50

图4Z.<502的阻抗匹配

5.2.2.3多芯电缆

图5Z,>502的阻抗匹配

5.2.2.4同轴电缴

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电缆的总长不需要比被试电缆长度、吸收钳和吸收器的长度之和更长。被试电缆长度（吸收钳到 器）应符合5.2.1的规定。 电缆应端接标准特性阻抗。为了保证试验结果的真实性，需要对终端采取很好的屏蔽措施

5.3.1测量装置的衰减

首先测量复合损耗，然后对校准装置中的反射损耗进行校正，从而确定测量装置的衰减，见图6。 用此方法，就可以确定吸收钳对入射表面波功率的响应， 在测量中，可以不考虑由于表面波阻抗2?和吸收钳阻抗的不匹配而引起的测量装置的反射损耗 非上述阻抗失配引起的误差可以忽略不计

5.3.1.2测量装置的复合损耗

为了确定复合损耗，发生器的输出功率直 互连接在一起的导体（非屏蔽平衡电缆)以及周围导体组成。发生器直接端接到被试电缆屏蔽层（屏蔽 电缆)或者相互连接在一起的导体（非屏蔽平衡电缆），如图6（采用独立设备的示例)和图7所示。在整 个频带内，通过测量吸收钳的输出功率可以得到校准装置的复合损耗。网络分析仪的校准应包括试验 引线的衰减。 从发生器输出端到电缆屏蔽层或者导线连接处的连接线应为低电阻（最小为0.75mm²铜制横截 面）并且距离较短（距电缆末端最大为10mm）。电缆末端应在钳的前端排成一线（土2mm）。 用反射板连接到信号发生器的输出电缆屏蔽层上，从而为信号提供一条返回路径。这也可通过在 反射板上安装连接器（如同轴连接器），并用一根低损耗电缆（如同轴电缆）连接信号发生器和连接器做 到。电缆应与连接器的中心接触件相连

5.3.1.3校准装置中吸收钳的反射损耗

S21一一测得的散射参数，当功率直接馈入外部电路，测量吸收钳的输出功率。 通过测量校准装置中钳的复合反射系数可以确定反射损耗a.，计算如式(12)

S一一测得的散射参数，当功率直接馈人外部电路，测量吸收钳的反射功率。 测量通常是用失量网络分析仪测量散射参数S.来进行的。S1.等于反射系数。S1测量的校准 皮试电缆和发生器输出端连接处的界面，例如反射板中连接器的输出端。 所有被试电缆的测量中均应减去测量装置的衰减am，计算如式（13）：

5.3.2吸收器的插入损耗

吸收器的插人损耗应能抑制吸收器后的电缆引起的反射波。其值需大于10dB。测量装置如图

被试吸收器应尽可能靠近图8中连接点4。该缝隙应远小于外部系统最高测量频率对应波长的 1/4。 直接在被试吸收器的后方（从发生器的方向看过去），使用吸收钳测量电缆外导体（使用同轴电缆） 或电缆屏蔽层（使用对称电缆）的电流，如图8a)所示。电缆外导体或电缆屏蔽层与发生器的输出端的 连接按5.3.1.2的规定。然后移去被试吸收器，吸收钳的位置不变，再次测量吸收钳中的电流，如图8b) 所示。其电平差值就是吸收器的插人损耗

a）有被试吸收器时的测量

）无被试吸收器时的测量

图8吸收器的插入损耗测量

如果在较低频段（100MHz以下）不能满足测量要求，则在这些频段上的测量结果应采用满足要习 的较高频段上的结果来替代。应采用一条水平直线来进行推算

图9屏蔽双绞电缆测量的屏蔽连接示例

图10对称电缆近端测量的试验装置

图11试样近端表面波的测量

5.4.1试验装置的验证

5.4.1.1试验装置测量灵敏度的确定

图12试样远端表面波的测量

在进行测量之前，应首先确定试验装置的测量灵敏度。 通过测量一根电缆的耦合和屏敲衰减可以确定灵敏度，用于确定测量灵敏度的电缆需要有比被试 电缆更高（尽可能高）的耦合或屏蔽衰减，且与被试电缆的类型相同（同轴或对称）。 测量装置应与被试电缆的测量装置一样。使用确定测量灵敏度的电缆测得的耦合或屏蔽衰减，能 用于确定试验装置可测得的最高耦合或屏蔽衰减。这也可用来表示试验装置背景噪声的水平。 用于确定试验装置背景噪声的可靠方法，如使用一个含一对或多对双绞线的光铜管，并带有差模和 共模终端。在整个频带内，即30MHz～1000MHz，这一装置的理论耦合衰减要优于100dB。所测量 的耦合衰减会精确地反映连接工艺的质量以及残留背景噪声的电平

5.4.1.2试验装置校准的验证

在可用吸收器不能满足10dB插人损耗要求的频带内，特别是在100MHz以下，会产生较高的 定度 通过将屏蔽层仔细地焊接在反射板上和将不使用的线对端接，可以最大限度地降低不确定度。

5.5施加到电缆上的拉力

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在规定的频率范围内，以及与校准时使用的相同频点上进行线性扫频，可以测得吸收钳的输出功率 与发生器的输出功率的比值。应使用网络分析仪或使用信号发生器和测量接收机直接进行测量。 利用扫频的方式用固定钳来测量表面电流。在近端和远端两个位置都进行测试，出现最差试验结 果的位置所得到的结果，用作整个测试的结果，

图13远端测量的屏蔽装置

在近端和远端测得的功率（测量接比 又考虑测试验功率的最坏情况（P.n或P4.）),则

a。=10log1o am+20log10（km (max[P4.n ; P4.f]

式中： Po 射频发生器的功率； am 测量装置中的衰减，单位为分贝（dB)； km 阻抗匹配电路的电压增益（如果未使用，则为1）。 其中10log10 Po 可从网络分析仪上直接读取，看作是αc（max）（也就是在近端与远端 (max [P4.n ; P4.r] , 则量中最坏的情况）。 应保存校准数据，以便对试验结果进行快速修正

在某些特殊的频点，耦合衰减或屏蔽衰减会有显著的变化，即使同样的电缆，重新摆放后再次测量 也是如此。因此，应在某些确定的频率区间内规定耦合衰减或屏蔽衰减的最差值。任意一个频率区间 应至少覆盖200MHz以消除通常频率变化引起的差别

被试电缆的耦合或屏散装减应至少比试验装置的测量灵敏度低6dB。否则，报告中应说明耦合装 减或屏蔽衰减要好于被试电缆的测量值。 同轴电缆的屏蔽衰减通常与频率无关。在整个频带内，最差值对应最大峰值 对于对称电缆，耦合衰减随频率而增加，约为每十倍频程20dB。 对于多线对电缆，其在整个长度上被其他线对所围绕的内部线对无需进行测量。其任何线对的最 差值应作为电缆的耦合衰减。 如果在相关电缆规范中有要求，则应报告在规定的全频段内扫描频率相对α。的记录

6.2.2对平衡电缆耦合衰减试验结果的评估（供参

图14薄膜屏蔽对称电缆的测量示例

图15良好屏蔽的对称电缆的测量示例

DB37／T 2905-2019 运动场地合成材料面层 施工要求图16良好屏蔽的同轴电缆的测量示例

图16给出了良好屏蔽的同轴电缆的测量示例。 两种常见的测量错误会使试验结果变得混乱，如低频上非典型的高值以及单一频率上的非典型高 值（示例见图17和图18），应通过重复试验来避免

图17对称电缆测量的常见错误）

图18对称电缆测量的常见错误（二

通过对试验装置的评估来严格地评估测量结果。在低频段，铁氧体吸收器衰减太低可能导致非 差值的出现

最小耦合或屏蔽衰减的结果应符合相关电缆规范中的规定 对于工作在规定的功率电平上的电缆系统DB31T 329.4-2019 重点单位重要部位安全技术防范系统要求 第4部分：公共供水.pdf，如果规定辐射功率的限值，则辐射功率限值与功率电平 之差应不大于系统中电缆的耦合衰减或屏蔽衰减