同轴线缆中的线材部分,之前我们已经按照不同特点进行了归纳总结。本期我们将围绕同轴线材的一个基本特质——屏蔽属性,以线缆结构讲解开始,来聊聊同轴线缆中屏蔽属性的重要意义,以及如何挑选合适的屏蔽层。
屏蔽效能,所指的是屏蔽层对于各类干扰信号的相应抵御能力。在同轴线中,外部导体在屏蔽功能上同时起到两个作用:一是防止外部干扰信号的侵入,二是防止内部信号外泄进而干扰到近旁设备。
屏蔽效能以dB作为计量单位,数值越高表明屏蔽能力越强。表格所列为不同屏蔽层对应的屏蔽效能。
正如表格所示,屏蔽效能随着屏蔽层密度的增加而提升。而屏蔽效能最强的则属刚性(可成型)同轴线,因其采用了实心套管作为外层护套,所以,连接器与线缆接合处的品质成为唯一影响其屏蔽能力的因素。
屏蔽层一般采用编织和缠绕的方式,编织和缠绕一般采用裸铜、镀锡铜、镀银铜、镀银铜包钢、铝镁合金丝等材料。半柔半刚线材一般用波纹管、镀锡编织、铜或铝管等形式制作;线材屏蔽层也可采用铝泊+地线的方式。
既然同轴线缆有屏蔽的属性,那就会有影响屏蔽效能的因素。通过我们用三个“率”来解说其效能,并且做一个初步的判断。
电导率愈高,屏蔽效能愈好,银-铜-铝-黄铜-铁-钢。
铁与钢的磁导率比铜,铝大的多,其屏蔽效果较好。钢屏蔽多用于磁场强且频率低的情况;铝和铜多用于中频和高频的电缆屏蔽;而铜包钢在任何频率均具有良好的屏蔽效能。
在一般情况下,金属丝的屏蔽效能随编织密度的增加而增加,随频率的升高而下降。金属丝的实际屏蔽效能还和裸线间的接触电阻有关,因为电磁屏蔽是靠流过屏蔽的电流起作用的,如果裸线间的接触电阻大,则电流不易通过,所以旧屏蔽电缆,金属丝网表面氧化生锈,使电阻增大,也会造成屏蔽效能急剧下降。
可成型同轴线缆作为屏蔽效能较强的线缆之一,我们单独分一个板块来解析。它采用外覆锡填充外编织层的螺旋缠绕式导电金属箔,因此外导体与采用铜管作为外导体的半刚性同轴线相比,在一定程度上更为柔软,可在应用中多次折弯重塑形状,且无需借助任何工具即可徒手完成。
然而,由于可成型同轴线缆在塑形后只能保持大致形状,因此与半刚性同轴线缆的塑形稳定性不可相提并论。由于通常的应用情形下并不涉及太过复杂的布线路径和装配,因而电气性能接近半刚性同轴线缆,但操作更为便捷、成本优势更大的可成型同轴线缆正越来越受到欢迎。
根据第一部分屏蔽层类型的极少,具备屏蔽属性的同轴线材也十分繁多,我们在这里介绍几款单层或双层屏蔽的同轴线材。