屏蔽对称电缆的耦合损耗测量
目前等同采用IEC 61196-1(1995)的国家标准GB/T 17737.1-2000 标准中，关于屏蔽效率（SCREENING EFFECTIVENESS）有以下几种方法：表面转移阻抗——注入线法（频域，几千赫兹至3 千兆赫兹）、表面转移阻抗——三同轴法（100MHz 以下）、容性耦合导纳—— 电容法（约1000Hz 频率）、屏蔽衰减——吸收钳法（30～2500MHz）以及屏蔽衰减—测量 达到和超过3GHz 的屏蔽衰减as 的试验方法等。
我们通过对三同轴测试系统测量对称电缆的研究，设计并组建了三同轴测试系统。同时对SPT、FPT、SFPT 结构的五类、六类等屏蔽对称电缆进行了测试和分析，总结出了一 些影响对称电缆耦合损耗性能的因素。
一、 测试原理
差分模式下的平衡电缆会辐射一部分输入功率，大小取决于电缆均匀性。对于非屏蔽平衡电缆（UTP）来说这种辐射就是不平衡衰减au。对带屏蔽平衡电缆（STP）来说，这些自 线对的干扰功率被外屏蔽附加衰减，这种不对称使屏蔽产生电流，并且通过转移阻抗和容性 耦合阻抗耦合到外电路中。所以通常带屏蔽平衡电缆（STP）的抗电磁干扰效率是由线对不 平衡衰减au 和屏蔽层的屏蔽衰减as相加而成的。
测试装置是由被测电缆和金属管组成的三同轴系统，由信号发生器激励的匹配被测电缆 的内电路或主电路会产生干扰信号，外电路或二次电路的干扰是由被测电缆的外导体(多层屏蔽电缆的最外层)和中心轴放置被测电缆的金属管引起的，测试装置原理图见图1。二次电路远端的峰值电压需要测量，而二次回路近端是短路的，因此测试中接收机的匹配不是必须的。如果接收机的阻抗要比二次回路特性阻抗小，远端的峰值电压与接收机的输入阻抗无关。但是，为了减小失配，对不同外径的电缆可以选用不同直径范围的铜管。
图1 测试装置原理图
二、 测量装置的设计
根据测试原理，我们设计并加工了实际的测量装置。设计过程中，我们重点关注以下几个方面因数。
a. 电缆尽可能至于金属管中心位置以获取均匀的电磁波传播。
b. 为了减小失配，对不同外径的电缆选用不同直径范围的四氟介质管。
c. 放置转换器和端接负载的屏蔽箱应具有良好的屏蔽效果。
d. 试样的屏蔽外导体与三同轴系统的外铜管的连接既方便又可靠。
具体的耦合损耗测量系统总装配图见图2。
图2 耦合损耗测量系统总装配图
以上测试系统特点：
1.整个系统从"始端"到"末端"全由金属屏蔽罩和外铜管包裹，这样外界干扰信号无法介入，测试环境比较稳定，不确定因素影响小。
2.外铜管的长度选用了6 米（在三同轴法里约为1米），这样更接近与被测电缆在低频段时的波长，使测得的耦合损耗值更准确合理。
三、测量系统的连接
根据耦合损耗测量方法（三同轴法），测量系统中的外铜管由3根2m 长的圆铜管连接而成，外铜管内选用相应尺寸的由聚四氟垫片支撑于中央的聚四氟长管，被测电缆穿过聚四氟长管并处在外铜管的中心处。连接信号发生器（或网络分析仪）输出端口的被测电缆的一端称为三同轴系统的始端，始端是短路的，而在外铜管近末端处称为三同轴系统的末端，见图1。
信号发生器（或网络分析仪）的输出通过转换器BALUN（50Ω 同轴转100Ω对称）把信号馈入到被测对称电缆始端的其中一对芯线，其余各对的芯线分别通过阻值为50Ω的电阻接地。被测对称电缆的末端的所有线芯通过阻值为50Ω 的电阻接地，见图3被测电缆端接图。
图3 被测电缆端接图
转换器BALUN放置于金属屏蔽箱内加以屏蔽，始端的被测对称电缆外导体（即屏蔽 层）由铜夹板与外铜管始端短路端以及放BALUN的金属屏蔽箱夹紧。在外铜管近末端处，用接受机（或网络分析仪）的信号输入端连接三同轴系统末端处的被测电缆外导体与外铜管，测量外回路的干扰功率。
剩余被测电缆放置于屏蔽的金属箱内，外铜管和被测对称电缆的末端之间放置一个吸收衰减器（吸收衰减≥10dB）,该吸收衰减器尽量靠近外铜管的接收端以吸收反向传输波的干扰。末端金属屏蔽箱和被测缆外导体应紧密连接并接地。
实际的耦合损耗测量系统见图4。
图4 耦合损耗实际测量系统
四、对称电缆耦合损耗的测量
在完成耦合损耗测量系统的设计、安装、调试和对比试验后，我们对SFTP（屏蔽结构： 铜丝编织加铝塑薄膜）、FTP（屏蔽结构：铝塑薄膜）、STP（屏蔽结构：铜丝编织）等五类、 超五类和六类等电缆样品进行了测试。
根据耦合损耗测量方法（三同轴法）的结果表达，耦合衰减ac的计算必须以Zs= 150Ω为归一化阻值。即：
（1）
其中：am,mim为以测量值的最小包络曲线的衰减记录；az 为不能由其他方法（如校准）消除的，最终插入的适配器的附加衰减，现采用NORTH HILLS公司的BALEN，其测试频率 范围为10～600MHz，全频段的插入损耗az 约为2.8dB左右；Z1为被测电缆主电路特性阻抗，此处为100Ω。全部代入上式得：