GB／T 31723.406-2015 标准规范下载简介

GB／T 31723.406-2015 金属通信电缆试验方法 第4-6部分：电磁兼容 表面转移阻抗 线注入法简介：

GB/T 31723.406-2015是关于金属通信电缆试验方法的国家标准，其中的第4-6部分主要规定了电磁兼容性中的表面转移阻抗的线注入法测试方法。在通信领域，电缆的电磁兼容性（EMC）是非常重要的一项性能指标，它关系到电缆在使用过程中是否会产生或受到电磁干扰，从而影响通信质量。

表面转移阻抗是衡量电缆在特定频率下对电磁能量的传输能力的一个参数。线注入法是一种常用的测量表面转移阻抗的方法，其基本原理是通过在电缆的表面注入一条电流线，然后测量在电缆表面不同位置的电压，通过电压和电流的比值计算出表面转移阻抗。

具体步骤如下： 1. 电缆准备：确保电缆处于测试状态，无损伤，无短路或开路。 2. 线注入：在电缆表面的一点注入电流，通常使用电流探针或线圈进行。 3. 电压测量：在电缆表面的不同点测量电压，通常使用电压探针。 4. 数据处理：根据注入电流和测量到的电压，计算出相应的表面转移阻抗。 5. 结果分析：将得到的表面转移阻抗数据与标准或设计要求进行比较，评估电缆的电磁兼容性能。

这个标准对于电缆制造商和使用者来说，提供了统一的测试方法和评价标准，有助于确保通信电缆在各种电磁环境下能稳定、高效地工作。

GB／T 31723.406-2015 金属通信电缆试验方法 第4-6部分：电磁兼容 表面转移阻抗 线注入法部分内容预览：

GB/T31723的本部分通过把规定的电压和电流施加到电缆的屏蔽层并测量感应电压获 移阻抗的方法，来确定金属通信电缆的屏蔽效率。 使用常用的高频测量仪器进行测量，频率范围可从几千赫兹到1GHz或以上

GB/T17737.1一2013中给出的术语和定义适用

外部电路（线注入电路）是馈入电路，由房 注人线组成，相关参数用下标1表示。内音 被测电缆，以下简称CUT)是测量感应电压的电路JG∕T 86-1999 灰浆搅拌机分类，相关参数用下标2表示

屏蔽层的转移阻抗Z是确定电缆屏蔽效率的重要参数。 对于一段电气长度短的均匀电缆，转移阻抗定义为单位长度上内部电路中CUT的纵向感应电压 与外部电路（线注人电路）电流的比值，反之亦然。 大部分电缆的容性耦合是可忽略不计的。但对于单层松编织屏蔽电缆，容性耦合不能忽略。通过 屏蔽小孔的耦合，用通过电容C或容性耦合导纳Yc描述。对于一段电气长度短的均匀电缆来说，Yc定 义为单位长度上内部电路电流与外部电路电压的比值，反之亦然。 当容性耦合不可忽略时，屏蔽效率由等效的转移阻抗ZTE表示。

Z=jCZZ,=YcZZ 式中： W 角频率； 土 近端测量用十，远端测量用一； CT 通过电容； Yc 容性耦合导纳； Z2 内部电路(CUT)的特性阻抗； Z1 注人电路的特性阻抗： Z 容性耦合阻抗； ZT 转移阻抗； ZTE 等效的转移阻抗

CUT的长度应满足在规定的频率范围内测量所需的耦合长度以及与测试仪器连接所需的长度。 耦合长度与被测的最高频率有关。最小耦合长度应为0.3m。 对于匹配电路，最大耦合长度由式（3）计算：

Le.max 元×fmx×//r2±/e.l （3 式中： 1 注人电路介质的相对介电常数； 2 电缆介质的相对介电常数； 土 近端测量用十，远端测量用一； 光速，3X10%m/s; fmax 最高测量频率，单位为赫兹（Hz）； 最大耦合长度，单位为米（m）。 匹配电路的条件： a）注入电路的特性阻抗等于发生器的输出阻抗和负载阻抗R2； 注入电路的特性阻抗不随耦合长度（反射系数小于0.1)和负载阻抗R，的变化而变化： 每个发射器的反射系数均小于0.1； d） CUT的特性阻抗应等于接收机的输入阻抗和负载阻抗R2，当不匹配时，CUT可通过一个阻 抗匹配电路与接收机相连。 对于试验装置中不匹配的部分，在确定的耦合长度可测的最高频率通常小于计算值。在这种情况 最高频率在图表中曲线的线性变化可能会有6dB的偏差，曲线中工轴是频率的对数表示，V轴是电 值（U按数机/U发生器）的对数表示

如图1所示，注人电路是用一根或多根平行导线、皱纹铜带或平的铜编织带和CUT外导体所组成 的一段传输线组成。注入电路通过发射器与同轴电缆两端连接。注入线应沿若耦合长度紧贴电缆样品 例如，用有黏性的胶布）。注入电路的特性阻抗应等于发生器的输出阻抗和负载阻抗R，，这可以通过 选择合适的注入线的导体尺寸和绝缘类型来实现。 与发生器输出阻抗相比而言，沿耦合线方向的发射器的反射系数和注人电路的反射系数应小于

0.1.例如.回波损耗应大于20dB

0.1.例如.回波损耗应大于20dB

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测量设备包括： 网络分析仪或以下两种设备的组合，二选一： ·信号发生器：具有与CUT的（准）同轴系统相同的特性阻抗，或带有阻抗适配器，如转移阻 抗较低，必要时应使用功率放大器进行补偿： ·接收机：具有经校准的步进衰减器。如转移阻抗较低，应使用低噪声放大器进行补偿， b）上升时间小于350ps的时域反射计（TDR），或具有将回波损耗测量转化为时域状态的网络分 析仪（至少3GHz)； ） 打印设备； d) 阻抗匹配电路（需要时）。外部电路标称阻抗等于发生器的标称阻抗。内部电路标称阻抗等于 CUT的（准）同轴系统的标称阻抗（见5.4）。从外部电路测量的回波损耗应不小于10dB

测量设备包括： 网络分析仪或以下两种设备的组合，二选一 ·信号发生器：具有与CUT的（准）同轴系统相同的特性阻抗，或带有阻抗适配器，如转移阻 抗较低，必要时应使用功率放大器进行补偿： ·接收机：具有经校准的步进衰减器。如转移阻抗较低，应使用低噪声放大器进行补偿， b）上升时间小于350ps的时域反射计（TDR），或具有将回波损耗测量转化为时域状态的网络分 析仪（至少3GHz)； 打印设备； 阻抗匹配电路（需要时）。外部电路标称阻抗等于发生器的标称阻抗。内部电路标称阻抗等于 CUT的（准）同轴系统的标称阻抗（见5.4）。从外部电路测量的回波损耗应不小于10dB

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应调节发射器结构，使同轴馈电电缆和端接电缆中的对称TEM波与沿平行线的不对称场得到最 佳匹配，并在反复使用时保持良好的机械强度。在图2～图6中给出了可行的发射器的细节。不连续 性的精细调整可用改变泡沫衬垫（图2部位8）的办法来进行。 或者，可用搭于CUT上的小型连接器（焊接型）来做发射器，或用更简便的方法即把具有合适特性 阻抗的小同轴电缆的外导体捆在剥掉护套的CUT上。在试验区域，同轴电缆的内导体用2根或4根 平行线、皱纹铜带或扁平铜带编织来延续。发射器不连续性的微调可通过把接点和注入线与试验区的 CUT护套靠得更紧的办法来实现

图2传输型线注入法用发射器装配图—列举

图3发射器的上部件部位1

图5发射器的阻抗匹配部件 一部位3

图6CUT不同尺寸转换衬垫一部位4

如果CU1的阻扰乙2不等 1一个串联电阻R，和一个并联电阻R，组成。 电阻值和结构见5.4.2～5.4.5

5.4.2内部系统阻抗

如果不知道内部系统（同轴或准同轴）的阻抗Z2，则应用时域反射计或以下方法确定。 网络分析仪应在连接器端口进行阻抗测量的校准。将待测样品一端与网络分析仪连接。测试频率 应为样品长度1/8入的近似频率.入为波长，

8 X L mm X /ea

式中： ftest 测试频率，单位为赫兹（Hz)； C 光速,3X10°m/s; L sampl 样品长度，单位为米（m）。 在远端将样品短路。测量短路阻抗Zshorr。 在与短路处相同位置将样品开路。测量开路阻抗Zopen。 Z，定义为

5.4.3Z<50Q时的匹配电路

如果内部系统的阻抗Z2和负载阻抗R1小于502时，则应使用式（6）、式（7

电路的电压增益k，为：

5.4.4Z,>502时的匹配电路

系统的阻抗Z,和负载阻抗R大于50Q时，则应

图7Z<502时的匹配电路

R,R, km R,R,+R,R.+R.R.

R,Rp 2m R,R,+R.R.+R.R.

图8Z,>502时的匹配电路

电路的电压增益k.为：

当频率上限到1GHz时，两个发射器间推荐的试样长度为0.5m（参见4.3）。对于5.3申所述的发 时器，试验段长度以外的CUT（被测电缆）应用黄铜或铜管进行屏蔽（见图9的h，和h。）。屏蔽管应采 用焊接或压接的方式在E点处与电缆屏蔽S接触。如果采用焊接方式，应注意防止电缆绝缘过热。较 好方法是选择管子的直径，从而使剥去外护套的CUT能插入管内，并用标准的压接工具固定。这种方 法的优点是通过管子的紧密安置，可防止在CUT的试验段附近电缆编织S发生松散现象。另一种方 法是用楔子来接触不可焊接的铝箔或编织电缆。 恰当的连接器（N，SMA)应连在CUT两端。它们被连接到终端负载和接收机电缆，并固定于屏蔽 盒中（见图10）。用TDR测试被测电缆（CUT）自身的电气性能。为防止机械损伤，在管子和CUT的 式验部分直接的接点上应避免弯曲力。 为减少电磁能对自由端产生的不必要的耦合，l、和，的和不应超过CUT测试部分的长度

被测电缆（CUT）的制备

图10被测电缆（CUT）连接器的附加屏蔽

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屏蔽对称电缆应视为一个准同轴系统。因此，所有绞合线对的所有导体应在其两端分别连接在一 起。所有屏蔽部分包括对绞线或星绞线的独立屏蔽层，应在两端都连接在一起。在整个周围都应保证 屏蔽。 对称电缆样品的制备原则见图11。

屏蔽多芯电缆样品制备与屏蔽对称电缆样品制备

7.2.1外部电路电流的减小

图11对称电缆样品的制备

当使用常规同轴设备进行远端测量时，接收机通常应接地。在低频段，当阻性影响超过感性影响， 或在千赫兹的高频段部分产生谐振时，部分注人电流不会通过CUT的屏蔽层返回，而是直接流向大 地。如果屏蔽层的电流不直接通过测试部分，这将会降低灵敏度，甚至导致测量误差。此问题可做如下 解决： 避免在低频段进行远端测量（主要是指千赫兹频段）； b 在注入线的同轴馈线处使用共模扼流圈（在千赫兹高端和更高的频段）； 如果发生器和接收机不在同一机架内时，其主电源上应使用隔离变压器，或给注人线的同轴馈 线处加个隔离变压器（这种措施对从低频段开始的测量非常有效，但要注意避免纵向谐振）。

应特别注意在低频段不通过同轴馈路返回的接地电流。这种电流是流经非试验部分的设备SJG 30-2016 机制砂应用技术规程，特别 是接收机机架。所以，当测量高屏蔽衰减时，将不能得到所需的灵敏度。此时最好使用7.2.1中的隔离 变压器的方法。

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7.2.3电缆屏蔽圆周方向不均匀性

由于注入线不覆盖整个电缆屏蔽四周，因此对于不均匀的电缆屏蔽，测试结果与注入线位置有 了充分覆盖圆周，应至少测量4次，每次相隔90°，其覆盖角度为60°~120°。当电缆直径大于10 可进行更多次测量，

应在相关电缆规范中规定的转移阻抗的频率范围内，优先使用对数频率扫描法测量连接线和注 路的复合损耗。应保存校准数据，以便可以对测量结果进行修正

a cal=20×log10 U gen,cal

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《中空玻璃用复合密封胶条 JC/T1022-2007》Ugen.meas 近端(n)或远端(f)测量时发生器的输出电压； U.cmol 近端(n)或远端(f)测量时接收机的输人电压