射频同轴电缆屏蔽衰减测试方法的比较

测试系统示意图( 近端测试)

2.3 混响室法

混响室又称模搅拌室,是指一个装有模式搅拌器,工作在过模状态下的屏蔽小室。图3是混响室法的测试示意图。搅拌器每转过一个预设的角度,取样一次。并对每个频率点进行取样。当混响室内发射天线产生射频信号时,电磁能量被混响室墙壁和模式搅拌器来回反射,随着模式搅拌器不停地缓慢转动,混响室内的电磁能量分布趋于均匀,以模拟各类电器及移动通信设备同时产生各种相位、各种幅度以及各种极化的实际电磁环境。

测试时,将被测电缆置于混响室内,一端接 50 Ω匹配负载,一端接接收机。发射天线馈入足够的功率P_in ,模式搅拌器开始旋转,接收机测得被测电缆上产生的信号功率P_DUT。然后将接收机与标准天线连接,发射天线馈入同样的功率P_in  ,在接收机上得到标准天线上产生的信号功率P_REF。在各频率点重复进行以上的操作,则屏蔽衰减α_s= 10 lg ( P_REF / P_DUT ) 。

图3 　混响室法测试系统示意图

2.4 GTEM小室法

GTEM小室法是近十年来在TEM(横电磁波)小室基础上发展而来的一种新的屏蔽衰减测量方法,它突破了TEM小室在频率和尺寸上的局限性。

GTEM 小室又称吉赫兹( GHz) 横电磁波室,它更好 地模拟了自由空间环境,可用于电缆及其组件的电 磁辐射敏感度和干扰性的测试。它采用了同轴及非 对称矩形传输线设计原理,如图4 所示,它的外导体为一个四棱锥状的屏蔽箱。锥顶处为50 Ω 的N型同轴连接器,它连接着一个尺寸渐变的平板状内导体。由于小室平板状内导体与顶板张角很小,因而, 由N型接头向GTEM 小室传播的球面波可近似为平面波,从而产生了一个均匀的测试区域。GTEM小室采用宽带分立无感端接匹配电阻和吸波材料, 改善低频段与高频段的阻抗匹配,当在其输入端馈 入激励功率时,GTEM小室内就建立起均匀的横电磁行波,因而能够较好地模拟自由空间中电磁场的环境。箱体的侧面有一扇门,用来放置和取出被测电缆。

测试时,将被测电缆置于小室内,电缆一头接匹配负载,另一头接频谱分析仪。信号发生器注入正弦等幅波。射频信号在GTEM小室的工作区域激励出均匀的垂直极化电磁场。用功率计测量GTEM小室激励功率P1;保持输入功率不变,通过频谱分析仪测得渗透到电缆内部的渗透功率P₂。则电缆的屏蔽衰减α_s = 10 lg ( P₁ / P₂ ) 。

图4 　GTEM小室法测试系统示意图

3 　屏蔽衰减测试方法的比较

上述四种射频同轴电缆屏蔽衰减测试方法的对比如表1所示。基于电路原理测量射频同轴电缆屏蔽衰减的三同轴法、功率吸收钳法均适用于频率较低的场合。三同轴法是基于屏蔽衰减与转移阻抗的关系,通过测量转移阻抗来间接评价电缆的屏蔽衰减。它是一种封闭式的测试方法,操作和调试非常简单,测试精度也较高,但试样的制作和加工有一定难度。随着电缆工作频率的升高,必须考虑电缆单位长度上电感和电容的影响及相位的变化,此前的屏蔽衰减与转移阻抗的关系不再适用。功率吸收钳法具有操作简便、使用方便的特点,它是一种开放式的测试方法,测试精度易受周围电磁环境的影响。并且,由于功率吸收钳法测量的频率范围受吸收钳的工作频率限制,所以其测量频率范围相对较小。

基于场的原理测试射频同轴电缆屏蔽衰减的混响室法,测量频率范围最大,能提供各个入射方向和极化方向的入射波,从而更接近实际的电磁环境,因此不会受到功率吸收钳法以及GTEM小室法对被测电缆长度及放置要求的限制,可非常轻松地测量各种形状的电缆。虽然理论上,混响室法没有测试频率上限,但它的测试频率下限却取决于混响室的尺寸。图5是混响室体积与测试频率下限的关系。

可以看出,混响室的尺寸越大,其频率下限就越低,即测试频率较低时必须使用较大尺寸的混响室。此外,混响室的设备非常昂贵,它的信号处理过程也较为复杂。

与三同轴法、功率吸收钳法相比,GTEM小室法的测量频率范围更大。与混响室法相比,GTEM小室法的测试效率高,仪器设备更为简单,自身及配。

2.5 模具的质量

模具也是影响整体镀锡编织外导体质量的重要因素。如模具表面光滑,则镀层表面细致、均匀;如模具表面粗糙,则镀层会出现裂纹、划伤等问题。在整体镀锡工艺生产中要注意对模架角度的调整,以保证锡炉中的压线支点、模具中心点及导轮上的支撑点在一条直线上。模具的孔径也是影响整体镀锡成品线质量的一个关键因素。如模具孔径偏小,易造成张力过大,编织外导体抖动频繁,镀层厚度不均;如模具孔径偏大,则锡层偏厚,影响镀层的质量,且耗锡量增加,成本提高。经过生产试验及对产品性能的测试,刮锡模的孔径应比编织层外径大0.1mm左右为宜。

3 整体镀锡工艺常见问题及原因

整体