一種測(cè)量線纜屏蔽層好壞的高效辦法

我們將介紹如何使用靜電發(fā)生器，電流鉗和示波器，快速測(cè)量線纜屏蔽質(zhì)量的好壞。

圖1.ESD信號(hào)發(fā)生器對(duì)屏蔽線纜屏蔽層放電

圖1顯示了，靜電發(fā)生器直接注入ESD信號(hào)到同軸電纜的屏蔽層上。當(dāng)靜電放電，電流流過電纜屏蔽層時(shí)，一些不希望出現(xiàn)的ESD“信號(hào)”會(huì)通過屏蔽層和連接器中的缺陷泄漏出去。泄露量的多少與屏蔽層阻抗和高頻特性有直接關(guān)系。

IEC 61000-4-2 ESD信號(hào)發(fā)生器的電流波形包含高頻和低頻分量，可參考圖2。高頻分量包含在波形的上升沿中（上升時(shí)間小于1納秒），而上升時(shí)間后半段的幾十納秒波形中包含了低頻分量。波形的高頻和低頻分量可用于快速確定電纜屏蔽層在較寬的頻率范圍內(nèi)的屏蔽效果。

 圖2. IEC 61000-4-2中ESD的電流波形

 圖3顯示了測(cè)試布置的測(cè)量端。測(cè)試電纜端接到示波器。電流探頭用于測(cè)量屏蔽層上流過的ESD電流，電流探頭另一端連接到示波器的輸入端。

 圖3.接收端電流探頭和示波器

圖4顯示了，屏蔽層較差的同軸電纜的測(cè)試情況。靜電發(fā)生器設(shè)置輸出電壓為500V。紅色的測(cè)試波形顯示，ESD電流波達(dá)到1A，且初始上升沿電壓接近7V，由于高頻阻抗較大的原因，當(dāng)ESD電流在經(jīng)過屏蔽層的時(shí)候，產(chǎn)生加大的壓降，上升沿電壓值體現(xiàn)了此屏蔽線高頻特性較差。此外從測(cè)試波形看，低頻部分幾十納秒的時(shí)間里，電壓幅值也偏高，這表明電纜屏蔽層在較低的頻率下具有明顯的阻抗。

圖4測(cè)試波形對(duì)應(yīng)的電纜是便宜的同軸電纜，帶有金屬化聚脂薄膜的屏蔽層，在金屬箔的周圍只有幾根非常細(xì)的屏蔽線。

 圖4.高阻抗屏蔽電纜電壓和電流波形

 圖5顯示了高質(zhì)量屏蔽的50Ω同軸電纜（雙層屏蔽，屏蔽層編織線稠密）的測(cè)試結(jié)果。電壓峰值僅為200 mV。另外，電壓響應(yīng)的低頻分量很小，這表明屏蔽層的阻抗很低。

 總結(jié)：將ESD信號(hào)發(fā)生器輸出應(yīng)用于電纜屏蔽層，可以快速了解屏蔽層的好壞。并能從測(cè)量波形中看出屏蔽層阻抗的大小和高頻特性的好壞。