Поиск

Переходное сопротивление экранов (5)


Использование Ztd в расчетах эмиссии излучаемых электромагнитных помех. При использовании чисто дифференциальных схем, обратный ток, протекающий по экрану, пропорционален только проценту асимметрии пар проводников. Если линия сбалансирована с допуском X процентов ассиметрии, то нежелательная доля тока, возвращаемого экраном, для наихудшей возможной комбинации составляет только X% от общего тока. В этом случае уравнение для напряжения на внешней стороне экрана:

Vвнеш = Zt x l x I0 приобретает следующий вид:

Vвнеш = X% * Zt x l x V0 / ZL


Таким образом, излучаемое поле уменьшается на коэффициент X% по сравнению с коаксиальным кабелем. Если пара проводов является несимметричной и несбалансированой (например, когда сигнал возвращается по земле вследствие заземления кабеля с обоих сторон), то, напротив, большая часть тока будет протекать по экрану. В худшем случае эта конфигурация не может излучать больше, чем коаксиальный кабель. Картина, обратная случаю для расчета восприимчивости к ЭМИ изображена на рисунке.

Пример 4.

Используя ту же самую высокоскоростную дифференциальную линию, что и в примере предыдущей статьи, вычислить поле, излучаемое на расстояние 3м основной составляющей потока данных 100МГц, со следующими параметрами:

Максимальное измеряемое дифференциальное напряжение приемника: 1В.

Сопротивление приемника: 100 Ом.

Длина ситой пары 0,8м.

Коэффициент несимметричности: 5%.

Диаметр кабеля = 0,5см.

Высота над землей = 75см.

Решение:

Используя обычные формулы преобразования Фурье для 50% рабочего цикла импульсов данных: 1В x 2/π = 640 мВ. Дифференциальный ток на согласованной нагрузке на приемной стороне: 640 мВ / 100 Ом =6,4мА. Соответствующее внешнее напряжение экрана, используя Ztd из примера 3 для 100МГЦ: Vвнеш = Id х Ztd x l = 0,0064 * 1 Ом/м 0,05 х 0,8м) = 256 мкВ. Характеристический импеданс Zc кабеля, расположенного в 75см над землей:

Zc = 60 logn (4h/d) = 60 logn (4 x 75/0,5) = 380 Ом.

Внешний ток в контуре «кабель-земля»: Iвнеш = Vвнеш / Zc = 0,7мкА. Площадь петли = 0,80 х 0,75 = 6000 кв.см. Излученное на 3м поле (см. Пример 2):

E (мкВ/м) = [1,3 * 6000 * I (A) * F*F (МГц)] / D = 18 мкВ/м или 25 дБмкВ/м.

Это примерно на 22 дБ ниже норм помехоэмиссии для оборудования класса B. Если заземление экрана было выполнено теми же косичками, что и в предыдущей статье, напряженность поля увеличилась бы до 380 мкВ/м, превысив предел стандартных норм на 5 дБ. Подобные измерений, например, излучения экранированной витой пары типа Ethernet, требуют строгой настройки инструментария, чтобы предотвратить паразитные эффекты от затенения результатов. Например, симметрирующий трансформатор, преобразующий симметричный выход 100 Ом на несимметричный вход 50 Ом анализатора спектра, должен иметь симметрию, по крайней мере, на 14 дБ лучше, чем лучшая пара, которую оценивают. Это просто даст неопределенность <2 дБ результатов.

Эта последняя статья по инженерным расчетам излучения и восприимчивости экранированных кабелей. Полностью теорию экранированных оболочек и электромагнитного поля изобретателя коаксиального кабеля, а также другие уникальные материалы по ЭМС ищите в библиотеке ЭМС.


Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта необходима ссылка на ресурс.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

© Emctestlab llc, Москва, 2017

  • Instagram -Emctestlab
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций
  • Tlegram канал ЭМСТЕСТЛАБ
ЭМСТЕСТЛАБ логотип