多芯电缆屏蔽效能的仿真计算与测试

本文首先论述了由多导体传输线理论对多芯电缆屏蔽效能进行仿真计算,根据多芯电缆和同轴电缆的区别与联系,对各种电缆屏蔽效能的测试方法进行分析比较,提出了一种改进的测试多芯屏蔽电缆的转移阻抗,进而求出其屏蔽效能的注入线测试方法,并且比较了仿真计算结果和测试结果,达到很好的一致性。     

混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试

针对传统屏蔽效能定义的测试方法存在的不足,提出了混响室条件下基于统计特性的屏蔽效能测试方法,并从理论上阐述了其优越性。应用仿真软件FEKO对屏蔽体电场强度数据采集方式进行了仿真计算,结果表明选择中轴线采样能够有效反映屏蔽体的屏蔽特性。开发了基于统计意义和多点数据采集的混响室屏蔽效能测试系统,研究了尺寸为800 mm×700 mm×1000 mm的小屏蔽体在不同缝隙尺寸下的屏蔽效能。同时通过对传统定义和统计定义下屏蔽效能重复性测试,结果表明,混响室内基于统计特性的屏蔽效能测试方法相比传统测试手段具有更好的重复性,更加适于工业应用。     

基于屏蔽暗箱窗口法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试

针对现有材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法的不足,提出使用屏蔽暗箱窗口法进行材料屏蔽效能的时域测试。分别在频域和时域分析了影响材料屏蔽效能测试的因素,并根据分析结果搭建了屏蔽暗箱窗口法的时域测试系统。在搭建的系统中测量了有、无屏蔽材料时的时域波形参数,并计算了峰值比值屏蔽效能。结果表明:测试点应靠近窗口;窗口尺寸的改变比箱体尺寸的改变对于测试结果的影响更大,应尽量选择大尺寸窗口;时域测试中脉冲上升时间应<1ns。实测频域试验表明,采用屏蔽暗箱窗口法与屏蔽室窗口法的测试结果基本一致,总体比法兰同轴法的测试结果偏大。综上所述,屏蔽暗箱窗口法有很好的适用性,能够可靠评价材料的时域屏蔽效能。     

关于电缆半导电屏蔽层电阻率试验的研究

对国内外不同的电缆屏蔽料生产的电缆内外半导电屏蔽层的电阻率(或电阻)进行了实验研究,实验结果表明:电缆屏蔽层的电阻率与测量时间、测试温度均存在相关性。由此分析认为,IEC 60840和IEC 60502,以及国家标准GB/T 12706—2002中关于半导电屏蔽层电阻率的测试方法,存在测试条件规定不明确的问题,并提出了执行该标准的具体建议。     

射频同轴连接器屏蔽效率的测量

屏蔽效率(射频泄漏)是射频同轴连接器的一项重要的电性能参数。在国际上,不论是美军标中还是国际电工委员会文件中,对该参量都有明确的要求。文中阐述了屏蔽效率的定义,测量屏蔽效率的意义,并介绍了测试方法及专用的测试装置。     

光电系统监测设备电磁屏蔽设计的系统法研究

某光电系统中监测设备需要满足GJB 151A-1997中陆军平台的电磁兼容指标要求,但在标准测试中,电场辐射测试结果超出RE102标准要求,为解决此问题,提出了监测设备的电场屏蔽系统设计方法,设计了电磁屏蔽结构并实施。首先,阐述了监测设备的RE102标准测试方法及测试结果。其次,在分析测试结果的基础上,提出了电磁屏蔽设计的技术指标,并从电磁兼容的系统设计法角度,提出了监测设备电磁屏蔽预设计的方法。最终,结合电磁屏蔽理论,对屏蔽箱体进行了设计,确定了箱体的材料、厚度及结构。针对孔缝等电磁屏蔽不连续结构,采用理论计算方法,在10kHz~30MHz频段内进行了屏蔽效能计算,分析了屏蔽加固的必要性,并对必须采用屏蔽加固措施的缝结构进行了设计。实验结果表明,施加电磁屏蔽措施后,监测设备通过RE102标准测试,且在305kHz频率处屏蔽效能为23.58dB,满足屏蔽设计指标要求。     

EMP作用下的电缆耦合及屏蔽效能试验分析

介绍了三同轴法、线注入法、功率吸收钳法、混波室法等电缆屏蔽效能测试方法.进行了电磁脉冲作用下的同轴电缆和裸线耦合试验,探讨了该环境下同轴电缆屏蔽效能的测试方法.试验分析表明,电缆耦合后的波形为衰减振荡波,振荡周期正比于电缆的电长度,频谱与照射场的频谱不一致,裸线的耦合输出衰减较快.根据试验数据,采用峰值场强法计算的电缆屏蔽效能与峰值电压法的结果吻合,所以可采用峰值场强法对电缆进行电磁脉冲的屏蔽效能测试.电磁脉冲作用下的同轴电缆屏蔽效能较相当频段连续波作用下的略低.     

采用法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试方法

为了快速准确地评价材料对电磁脉冲的屏蔽效能,搭建了采用法兰同轴法的材料电磁脉冲屏蔽效能时域测试系统,测量了有无屏蔽材料时不同幅值和脉宽的方波脉冲通过同轴装置后的时域波形参数,计算了材料的频域屏蔽效能,所得结果与频域测试方法一致。通过与数值计算结果的对比,分析了透射方波脉冲的上升沿过冲振荡,提出了同轴装置改进的建议。使用能量比值计算了不同幅值与脉宽方波脉冲激励下的时域屏蔽效能,其结果具有很好的一致性与重复性。试验表明,采用法兰同轴法的屏蔽效能时域测试方法适用范围广且具有较好的重复性,能够提供比频域测试方法更多的细节信息。     

颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算方法

提出一种定量计算无创颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能的方法,使仪器电磁泄漏这一不可控因素变得可控。基于经典Schelkunoff原理及传输线理论推导出平面波屏蔽模型,并引入箱体孔隙修正系数对屏蔽模型进行修正;对修正前后的屏蔽模型进行仿真分析,获得箱体屏蔽效能计算模型;通过辐射发射试验对屏蔽前后仪器的辐射场强数据进行测试,对测试结果与模型计算结果进行比较。结果表明仪器的屏蔽效能计算值与试验值场强衰减一致,故将该计算模型作为颅内压检测分析仪电磁屏蔽效能定量计算的一种方法,同时为医用电气设备电磁兼容设计、测试及整改提供重要参考。     

雷击附近的格栅型空间屏蔽效能试验

为测量雷击建筑物附近时的格栅型空间屏蔽效能,研制了一套屏蔽效能测试系统,该系统由磁场发生器和磁场测量系统组成。对0.5、0.25、0.125 m网格宽度和金属板进行试验。试验结果表明,屏蔽效能系数随着网格宽度的减小变大,但变化速度逐渐缓慢。     

基于能量守恒原理的嵌套混响室法材料屏蔽效能计算

基于归一化功率比(NPR)的屏蔽效能(SE)定义能够较好地解决混响室法材料SE测试中的部分问题,但现有NPR的推导过程忽略了多重耦合效应,导致获得的SE表达式仍不够准确。针对该问题,从能量守恒的角度出发,建立了测试场稳定后天线辐射功率等于系统损耗功率的方程,推导得到有无被测材料时透过测试窗口的NPR,最终给出一种改进的SE表达式。该方法物理意义清晰明确,修正了现有SE表达式因多重耦合效应而导致的计算偏差。对改进前后计算式的对比分析表明:随着测试窗口面积的增大与被测材料屏蔽能力的增强,现有表达式因多重耦合效应而导致的计算偏差可达十多dB。利用改进后的表达式处理实测数据能够更好地降低测试方法自身误差,合理评估材料的SE。     

探讨异形连接器与组件的屏蔽效能测试

介绍了异形连接器与组件的屏蔽效能测试技术,通过分析不同形状的连接器与组件的特点来选用合适的测试方法。研究了三同轴管中管法和线注入法的测试方法及两者的关联性。     

频率搅拌嵌套混响室法箱体屏蔽效能计算与测试

为实现对小尺寸箱体电磁屏蔽效能的测试,对嵌套混响室法在频率搅拌方式下的测试原理进行了分析,并从散射参数的定义出发,推导了屏蔽效能的计算方法。根据该方法,在某大型混响室内构建测试系统,利用喇叭天线与制作的单极子天线,对体积为1 m×0.8 m×0.7 m的箱体屏蔽效能进行了测试。测得的S21参数证明了频率搅拌调节场分布的有效性,而S22参数验证了混响室内测得的天线反射系数要高于其实际真值。进一步数据处理表明:屏蔽效能测试结果与天线位置的选取无关,利用改进后的屏蔽效能计算式可有效消除天线类型对测试结果的影响,这将大大提高测试的可重复性。     

屏蔽泄漏变化对电压互感器串联加法的影响研究

电压互感器串联加法是国家工频电压比例标准体系量值溯源的重要理论及基础。高压条件下,测量过程中上级互感器的工作状态发了变化,初级高压绕组与屏蔽间的电势差不同导致泄露电流发生变化,从而给测量结果带来影响。计及屏蔽泄露的影响,本文对串联加法重新进行推导,理论分析由屏蔽泄露带来的测量误差,同时提出一种改进方法,巧妙的将泄露误差等值带入,使泄露在整个测量过程保持不变。最后对改进方法进行了测试与验证,测试结果表明：改进前、后测量结果的差异较明显,比差最大偏差为4.6ppm,角差最大偏差为5μrad,且改进后的测量结果与国际常用的电容器电压系数法更加接近。     

金属屏蔽电缆转移阻抗的测定

本文介绍了金属屏蔽电缆转移阻抗的概念、测试方法、四种典型屏蔽电缆转移阻抗的测定结果以及电缆负载阻抗对转移阻抗的影响。文中还对怎样估计实际雷电流下的电缆转移阻抗提出了建议。     

屏蔽电机定子屏蔽套疲劳试验研究

本文以某屏蔽电机为例,采用有限元方法对定子屏蔽套疲劳特性进行分析,根据特性分析结果设计并制造了专用的定子屏蔽套疲劳试验装置,依据设计要求规定及ASME法规附录III相关要求进行了定子屏蔽套循环载荷下疲劳试验,试验结果满足要求,证明了某屏蔽电机定子屏蔽套能够满足使用要求。     

罗氏线圈与隧道磁阻复合的电流测试方法

针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁 阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。 采用 Ansoft Maxwell 对屏蔽壳体的屏蔽效能进行了仿真分析,利用罗氏线圈和隧道磁阻传感器进行工频测试实验,并以钳形电流探 头作为基准完成标定,将标定后的传感器及测试系统进行微电网储能并/ 离网过程中的尖峰脉冲电流测试实验,进行了数据复 合处理。 实验结果表明,复合后的电流测试信号与钳形电流探头测量信号一致性好,特别是尖峰处误差减小,复合后脉冲电流 峰值相对误差减少到 3. 67%。 罗氏线圈与隧道磁阻两种传感器数据复合的电流测试方法对于装备的电气化测试具有重要 意义。     

一种测试材料在工频电场中的屏蔽效能简易方法

复合型的导电材料,虽然导电性不如金属材料,但由于其具有良好的适形特性和可塑性,在电磁密封等特殊应用场合有独特优势。复合型材料在工频电场中的屏蔽效能评估是一个重要的问题,现阶段国内外对测试材料电磁屏蔽效能的方法,主要是国军标GJB 6190—2008给出的2种方法:屏蔽室法和法兰同轴法。其中,屏蔽室法需要用到一系列测量设备,包括发射天线、接收天线、功率放大器等,这些设备造价昂贵且使用起来较为复杂,同时屏蔽室法的测量范围为10 k Hz~40 GHz,没有涵盖到10 k Hz以下的频率范围;法兰同轴装置需要结合网络分析仪使用,且一般适用于30 MHz~1.5 GHz的频率范围,同样法兰同轴法不能用于工频电场屏蔽效能测试。该文提供一种操作简单、成本低廉的测试方法用于测试电磁屏蔽材料在工频电场中的屏蔽效能,弥补了现有屏蔽材料屏蔽效能测试方法的不足。     

一种高性能EMI滤波器及屏蔽测试技术

介绍一种高性能EMI滤波器的电路结构及原理,并详细描述了EMI滤波器插入损耗测试的屏蔽测试方法。     

冲击试验对屏蔽电缆电磁骚扰的计算分析

户外冲击放电试验导致附近建筑内通话中断、网络重启等问题时有发生,近年来带有智能组件的变压器进行冲击耐压试验时智能组件故障率高达50%,迫切需要开展冲击试验过程的电磁骚扰研究。为此进行了冲击试验的骚扰源特性分析,分析结果表明冲击电流幅值可超过10 k A,频率主要在10 MHz以下。基于骚扰耦合路径分析,提出了将电缆屏蔽层与接地网导体联合建模的直接耦合法,该方法可以同时考虑电缆屏蔽层的散射效应和电缆内部瞬态的波动效应,误差分析表明该方法比国际大电网会议(CIGRE)推荐的解耦法计算结果更加精确。在武汉特高压交流试验基地开展的典型冲击放电试验表明:直接耦合法计算结果与测量结果基本一致,验证了直接耦合法的准确性;冲击试验情况下电缆屏蔽层双端接地比单端接地降低骚扰电压水平效果更好。