關于射頻線纜組件屏蔽效率的探究

簡述：大部分無線電系統(tǒng)都需用射頻線纜組件，即使許多解決方案都采用了成熟的技術，但性能和可靠性的微小差別也會對系統(tǒng)造成重大危害。碰到了許多技術工程師，凡是做軍品的工程師許多人在選擇線纜和射頻連接器時，主要的關心的是低損性和高可靠性，此外也有許許多多別的因素也會考慮到，如駐波、耐用性、EMI、PIM和環(huán)境性能。

屏蔽效率如何理解？屏蔽層是包圍和隔離電路的傳導屏障，對射頻同軸電纜而言，被隔離的電路是中心導體、電介質和外導體。因為集膚效應，在微波頻率上，外導體的回流在外導體內側很薄的一層內傳輸。如此一來，外導體的剩下一部分變?yōu)榱烁綦x層。因而將屏蔽效率界定為屏蔽層一面入射的射頻能量與透射到另一側的射頻能量相互之間的比例。

反射和吸收是2個關鍵屏蔽機制。是公認的屏蔽層分析代表，其中媒介2為屏蔽層。一部分入射射頻能量從媒介2表層反射出來。能量的剩下一部分進到媒介2，因為材料的電阻損耗，能量被耗散，一部分能量被吸收。能量的剩下一部分媒介2到達媒介3，其中一部分能量又被反射，其他的一部分能量到達媒介3，即屏蔽層須要隔離的區(qū)域。

絕大多數(shù)屏蔽體只防電場輻射。防磁須要另辟蹊徑。由于沒有實用性辦法屏蔽磁場，必需使用高導磁率原材料覆蓋電路，可以更改電磁輻射方向，防止其干擾電路。高導磁率材料可以使磁場形變、圓環(huán)中心絕緣。在預估出現(xiàn)高能量、電磁脈沖時，時常采取這種屏蔽。例如射頻電纜組件在做相對電磁兼容實驗室，會在線纜外邊套一些磁環(huán)，減少磁干擾。

針對射頻同軸電纜，其屏蔽層多種形式。*簡單有效的屏蔽層是半剛性同軸電纜的外導體，遠好于其它屏蔽方式。半剛性構造選用1個相對偏厚的一體式圓柱外導體，以高導電性原材料制作。因而，它具備出色的屏蔽效率，在1至18GHz頻率下的屏蔽效率遠超過140dB。

柔性射頻同軸電纜4種普遍屏蔽層類型

第一種是最普遍的編織圓線屏蔽層，一般以錫或鍍銀銅線制成。這類結構柔性極好，便于生產制造，具備構造和導電性雙向作用，其缺陷在于屏蔽效率與編織密度正比。針對*高18GHz頻率，標準密度對應的標準屏蔽效率為40dB。更高的編織密度可以提高屏蔽效率，但電纜的柔性變弱，生產加工時間增加及其原材料成本上升。

第二種是編織扁平線一般來說為鍍銀線，這種屏蔽層構造牢固，較第1種有著更優(yōu)的屏蔽效率，一般在*高18GHz頻率下，屏蔽效率為85dB。

第三種是螺旋繞扁平線，該種類屏蔽層在彎曲時能維持較佳的相位穩(wěn)定性、接觸電阻較低、柔性極好，在*高18GHz頻率下，屏蔽效率達到110dB。高品質的電纜采用鍍銀扁平銅線。但這類屏蔽層加工工藝標準高，因而產品成本比第1種和第2種高許多。

第四種是采用硬化聚合物（聚酯薄膜、聚酰亞胺或聚酯）螺旋纏繞，聚酰亞胺具備高強度、抗化學腐蝕和耐高溫特點。鋁聚酯薄膜便宜、輕質，而且抗靜電放電。缺陷在于屏蔽性能差，須要沉積金屬能夠導電。沉積過程會造成高接觸電阻，不利于屏蔽性能。

其余還有二種屏蔽層種類，單層圓絞線屏蔽層與單層扁平絞線屏蔽層。單層圓絞線屏蔽層使用多重圓線導體以螺旋狀纏繞電介質。單層扁平線絞合屏蔽層使用薄扁平金屬（一般為鍍銀銅線）以螺旋狀纏住電介質，并纏住一層硬化聚合物捆綁扁平線束，降低接觸電阻。單層絞線屏蔽用來增強電纜的觸感，形成柔軟、柔韌的電纜。其生產制造更易、迅速，組件價格低，但這二種屏蔽層非常容易彎曲、移動和溫度更改接觸電阻，減低耗損穩(wěn)定性和屏蔽效率。

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