Обеспечение максимальной ЭМС от экранированных кабелей до 2,8 ГГц, часть 2

В первой части этой статьи я поделился с вами истоками моего пути к оценке эффективности экранирования (SE) экранированных1 кабелей и обсудил некоторые основные правила заделки экранов кабелей. Во второй части я подытожу результаты недавно проведенных мной испытаний различных подходов к повышению эффективности экранирования экранированных кабелей, используемых в высокочастотных приложениях, а также результаты этих испытаний.

1 В контексте настоящей статьи используются слова: экранированный; экран, или экранирование может быть заменено экранированным; щит, или экранирование соответственно, и наоборот, без каких-либо изменений в значениях.

Примечание: во всех оплетках этих кабелей, как однослойных, так и двухслойных, использовалась оплетка одного и того же типа, прикрепленная к кожухам одинаковым образом на обоих концах.

Одна оплетка, чтобы убедиться, что уровень шума при тесте достаточно низкий.

Рисунок 4. Кабельные сборки для эталонных измерений и для кабелей TP с одинарной экранированной оплеткой и одинарной оплеткой (т. е. всего два слоя экранирующей оплетки)

Неэкранированная витая пара (TP) сама по себе (на самом деле это кабель TP с одинарной оплеткой, используемый для сборки кабелей 3–6, со снятой внешней пластиковой оболочкой и экраном).

Результаты измерений на этом кабеле использовались в качестве эталона и вычитались из результатов измерений каждого другого теста кабеля (т. е. кабелей 3–12) для определения их относительной SE в зависимости от частоты.

Тщательный контроль всей испытательной установки был направлен на то, чтобы гарантировать, что радиочастотная связь между антенной и кабелем и эффекты резонанса помещения были идентичными во всех испытаниях и чтобы они нивелировались. Результаты показали, что мы добились в этом достаточного успеха.

Примечание. В этих кабелях, а также в кабелях 6, 10, 11 и 12 ниже используется один и тот же тип кабеля TP с одинарным экраном.

Примечание. В этих четырех кабелях, а также в кабелях 3, 4 и 5 выше использовался один и тот же тип кабеля TP с одинарным экраном.

Рисунок 5. Кабельные сборки, имеющие кабели TP с одинарной экранированной оплеткой и двойной оплеткой (т. е. всего три слоя экранирующей оплетки)

Примечание: в этих двух кабелях использовался один и тот же тип кабеля TP с двойной оплеткой.

Рисунок 6. Кабельные сборки с кабелями TP с двойной экранированной оплеткой и двойной оплеткой (т. е. всего четыре слоя экранирующей оплетки)

Существует много способов тестирования SE кабельных сборок (т. е. кабелей и их разъемов), и ожидается, что каждый из них даст разные результаты даже при использовании идентичных кабельных сборок. Итак, я выбрал метод тестирования, который лучше всего отражал ситуацию, которая меня больше всего интересовала, а также был самым простым и быстрым в использовании с имеющимися у меня на тот момент средствами и ресурсами (см. рисунки 7, 8 и 9).

Рисунок 7. Схема тестовой установки.

Рисунок 8: Пример измерения кабеля, показывающий соединения с разъемами, установленными на перегородке на панели разъемов на перегородке в стене испытательной камеры.

Рис. 9. Пример измерения кабеля, показывающий введение радиочастотного сигнала в кабель.

Самые серьезные недостатки этого метода были устранены путем тщательного контроля последовательности и повторяемости, а также путем вычитания результатов измерений для каждой кабельной сборки из измерений эталонного неэкранированного кабеля TP, Кабель 2 (см. выше и Рисунок 4).

Испытательная камера когда-то была большой камерой TEMPEST для защищенной связи, но долгое время использовалась как складское помещение.

Благодаря анализатору спектра, радиочастотному зонду ближнего поля, эффективному до 6 ГГц, и излучающему гребенчатому генератору Tek box TBCG1, 100–6 ГГц, не потребовалось много времени, чтобы выявить утечки радиочастотных сигналов и устранить их (ржавые пружинные пальцы вокруг двери и телефонный провод, проведённый без радиочастотного подавления). Панель разъемов (видна на рис. 8) была спроектирована, изготовлена ​​и прикреплена к отверстию, вырезанному в стенке камеры, а также проверена на наличие радиочастотных утечек до 6 ГГц.

Я бы предпочел либо безэховую камеру, либо камеру с модовым перемешиванием, но, по крайней мере, металлические стеллажи и хранящееся в комнате оборудование разрушили большинство основных резонансных мод! А нескольких остатков ферритовых плиток из безэховой испытательной камеры на ЭМС оказалось достаточно, чтобы справиться с худшими оставшимися стоячими волнами.