哪一端接地才能实现低频屏蔽

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哪一端接地才能实现低频屏蔽

一、屏蔽

这里必须要提及一些屏蔽装置间电缆的技术，虽然这些技术作为第8章的主题更为合适。屏蔽电缆用于防止信号线拾取噪声，或防止电源或信号线辐射噪声。这种看起来很简单的功能在实际应用中其实并不那么简单。屏蔽电缆的特性将在后面详细讨论(见1.2.4小节)，这里主要介绍如何使用屏蔽电缆。

·在电缆的哪一头连接屏蔽层，连接到什么地方？没有一个正确的答案，因为与具体应用有关。如果电缆用于连接两个都包含在屏蔽外壳内以阻止射频能量出入的装置时，电缆屏蔽层必须被认为是电源适配器外壳的延伸，因此两端都必须通过低电感方式连接到屏蔽外壳，最好是连接器屏蔽体本身。

哪一端接地才能实现低频屏蔽

图1.17 射频电缆屏蔽连接

· 这是电磁兼容规则的典型应用，在8.5和8.7小节将有更完整地讨论。需要注意的是，如果两个装置外壳自身是分开接地的，那么这样做将(再次)形成地环路。因为地环路是一种磁耦合危险因素，而在较高频率时磁耦合的重要性会降低，因此当屏蔽的目的是要减少高频噪声时，通常这样做不是问题。如果你既想屏蔽高频，又想屏蔽低频，那么就有难度了，因为在低频时你只能在一端将屏蔽层接地。在这种情况下，你可能需要使用双屏蔽电缆这种昂贵的方法了。
· 屏蔽层不应用于承载信号回路电流，除非是射频信号，而且你用的是同轴电缆。否则感应进来的噪声电流将叠加到信号上，降低屏蔽效果。一般情况下，你要使用屏蔽对来承载高阻抗低电平的输入信号，因为这种信号很容易发生电容性耦合。(电缆屏蔽对磁耦合无效，对抗磁耦合的最佳方法是用双绞线)

二、哪一端接地才能实现低频屏蔽

如果输入源是悬浮的，那么屏蔽层可以在放大器输入端接地。周围带悬浮屏蔽壳的源可以将这个屏蔽壳连接到电缆的屏蔽层。但是，如果源的屏蔽壳本身是接地的，那么连接电缆屏蔽层将形成地环路，这是不合适的：屏蔽层中感应到的地环路电流将耦合进信号导体。一个或其它电缆屏蔽端应处于悬浮状态，具体取决于在另外一端存在的不可避免通过容性耦合到地的噪声相对数值(Cc)。如果你有得选择，通常是源端(可能是换能器或传感器)具有较低的耦合电容，因此这端应该悬浮。

如果源是单端或接地的，那么电缆屏蔽层应该在源端接地，(差分)输入端要么悬浮，要么通过扼流圈或低值电阻连接到放大器的地。这样可以保持直流和低频信号的连续性，同时阻止沿屏蔽层感应到的较大高频电流的流动。屏蔽层不应在信号的对端接地。图1.18显示了这种应用方式。

图1.18 电缆屏蔽连接选项

三、静电屏蔽

当你使用屏蔽电缆防止来自输出或装置间线缆的静态辐射时，地环路感应通常不是问题，因为信号不容易受到影响，而电缆屏蔽层的两端最好都连接到地。重点是，每个导体都有一个分布式(而且是可测量的)电容到屏蔽层，因此只要在屏蔽层内有交流信号传输，屏蔽层上面就会有电流流动。

图1.19 导体到屏蔽层的耦合电容

必须为这些屏蔽层电流提供低阻抗的地回路才能使屏蔽层电压不会变得显著。当你考虑屏蔽层上感应的噪声耦合进导体的问题时，则要反过来采取同样的措施。

四、避表面传输阻抗

在高频应用中，表面传输阻抗概念非常有用，可以用来衡量屏蔽效果。它是由于屏蔽层中干扰电流流动引起的屏蔽电缆内部和外部导体之间产生的电压比值，单位是每单位长度毫欧姆。不要把表面传输阻抗与特征阻抗混为一谈，特征阻抗是没有连接时的阻抗。
·典型的单辫编织屏蔽层的表面传输阻抗在1MHz以下大约是10mΩ/m，并随着频率的增加，以20dB/10倍频的速率上升。常见的铝/聚脂薄膜屏蔽层的这个指标更糟糕，为20dB左右。遗憾的是，电缆制造商很少规定表面传输阻抗这个指标。

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| 发布时间：2018.06.20 来源：电源适配器厂家

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