电缆的屏蔽
电缆屏蔽材料的种类及应用
电缆屏蔽材料的种类及应用电缆屏蔽材料是电力电缆或通讯电缆中的一种重要材料，主要用于防止电磁干扰和外部电磁场的干扰，保障电缆传输的稳定性和安全性。
随着科技的不断发展，电缆屏蔽材料的种类和应用也得到了极大的丰富和拓展。
本文将就电缆屏蔽材料的种类及应用进行详细介绍。
一、电缆屏蔽材料的种类1. 金属屏蔽材料金属屏蔽材料是一种传统的电缆屏蔽材料，通常采用铝箔、铜箔、镀锡铜丝等金属材料制成。
金属屏蔽材料对电磁波有良好的屏蔽效果，能有效阻挡外部电磁场的干扰，适用于高频电缆和通讯电缆。
2. 合金屏蔽材料合金屏蔽材料是一种新型的电缆屏蔽材料，通常采用镍铜合金、银铜合金等材料制成。
合金屏蔽材料具有较好的导电性和柔软性，能够适应各种复杂的电缆结构和使用环境，具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，长期使用不易老化，是一种性能稳定的电缆屏蔽材料。
3. 导电泡沫材料导电泡沫材料是一种轻质的电缆屏蔽材料，通常采用泡沫塑料与导电材料复合而成。
导电泡沫材料具有轻便易用的特点，能够有效隔离外部电磁波的干扰，适用于移动通讯设备、数据线等应用。
4. 导电涂料材料导电涂料材料是一种新型的电缆屏蔽材料，通常采用导电颗粒与树脂材料混合而成。
导电涂料材料具有良好的导电性和黏附性，能够有效涂覆在电缆表面，形成一层均匀的导电屏蔽膜，有效阻挡外部电磁场的干扰。
1. 电力电缆电力电缆在输送高压电力时，会受到来自外部的电磁干扰，为了保障电力传输的稳定和安全，通常会在电力电缆外部添加金属屏蔽材料，如铜箔、铝箔等，以实现对电磁波的屏蔽和隔离。
3. 数据线在现代社会中，各种数据线的使用十分普遍，如USB数据线、HDMI数据线等，为了保障数据传输的稳定和高速，通常会在数据线外部添加导电泡沫材料、导电涂料材料等，以实现对电磁波的屏蔽和隔离。
电缆屏蔽计算公式
电缆屏蔽计算公式
电缆屏蔽计算公式是一种用于计算电缆屏蔽效果的方法。
在电缆传输中，电缆外部的干扰会对信号的传输质量产生不良影响，因此需要通过屏蔽来保护电缆，减少干扰的影响。
电缆的屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述，屏蔽系数越高，表示屏蔽效果越好。
屏蔽因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中，σ为屏蔽材料的导电率，ω为工作频率，ε为电缆绝缘材料的介电常数。
屏蔽因子越高，表示外屏蔽的效果越好。
电缆的内屏蔽采用铜丝编织、铜箔、铝箔等方式，其屏蔽效果可以通过衰减因子来描述。
根据电场理论，内屏蔽的衰减因子与屏蔽材料的传导率、电缆内径、屏蔽厚度等因素有关。
具体计算公式如下：
衰减因子=(1+4πσ/ωε)^-1
其中，σ为屏蔽材料的导电率，ω为工作频率，ε为电缆绝缘材料的介电常数。
衰减因子越高，表示内屏蔽的效果越好。
在实际应用中，电缆常常同时具有外屏蔽和内屏蔽，屏蔽效果由两者共同决定。
总屏蔽效果可以通过屏蔽系数来描述，屏蔽系数被定义为外屏蔽因子与内屏蔽因子的乘积。
具体计算公式如下：
屏蔽系数=外屏蔽因子×内屏蔽因子
屏蔽系数越高，表示总屏蔽的效果越好。
需要注意的是，以上公式是根据理论推导得出的近似公式，实际应用中还需要考虑电缆的具体结构、工作环境等因素，以及各种因素之间的相互影响。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行修正和调整，确保计
算结果的准确性。
此外，还需要结合实测数据进行验证，以保证计算结果的可靠性。
屏蔽电缆_精品文档
屏蔽电缆屏蔽电缆是一种被广泛应用于电子设备和通信系统中的电缆类型，它具有屏蔽层来保护内部电信号免受干扰和电磁辐射的影响。
本文将介绍屏蔽电缆的原理、结构、主要应用领域和优势。
一、屏蔽电缆的原理屏蔽电缆的原理是通过在电缆的外部添加一层屏蔽层来避免电磁辐射和外界干扰对内部电信号的影响。
这种屏蔽层可以是金属丝织物、铝箔或金属管等材料制成。
屏蔽层通过吸收、反射或散射的方式将电磁辐射和干扰信号隔离在电缆外部，从而保证内部电信号的稳定传输。
二、屏蔽电缆的结构通常，屏蔽电缆包含以下几个主要部分：1. 内部导体：负责电信号的传输，可以是铜线、铝线或其他合适的材料。
2. 绝缘层：将内部导体与屏蔽层隔离，通常采用聚乙烯、聚氯乙烯等绝缘材料。
3. 屏蔽层：包裹在绝缘层外部，具有屏蔽和隔离的作用，常见的材料有铝箔、铜网或铜管。
4. 外护套：用于保护电缆内部结构和材料不受外界环境的影响，常见的材料有聚氯乙烯、聚乙烯等。
三、屏蔽电缆的主要应用领域1. 通信系统：屏蔽电缆广泛应用于网络、电话、广播电视等通信系统中，能够有效降低信号干扰，提高通信质量和稳定性。
2. 电子设备：屏蔽电缆被用于连接电子设备内部各个部件和外部接口，例如计算机、显示器、音视频设备等，以提供稳定的信号传输并防止干扰。
3. 工业控制系统：屏蔽电缆能够在工业环境中提供可靠的信号传输，防止电磁辐射和干扰对控制系统产生负面影响。
4. 医疗设备：屏蔽电缆广泛应用于医疗设备，例如心电图机、超声仪器等，以确保信号的准确传输和可靠性。
四、屏蔽电缆的优势1. 降低电磁辐射：屏蔽电缆通过屏蔽层能够有效降低电磁辐射，减少对周围电子设备和人体的影响。
2. 防止干扰：屏蔽电缆能够阻止外界干扰信号进入电缆内部，保证信号传输的稳定性和可靠性。
3. 提高抗干扰能力：屏蔽电缆内部的屏蔽层能够有效隔离外界干扰信号，提高电缆对干扰的抗性。
4. 增强信号传输质量：屏蔽电缆能够减少信号损失和衰减，提高传输质量和速率。
电缆的屏蔽方法
电缆的屏蔽方法电缆导体通过电流时周围就有电场，磁场。
当电磁场达到一定强度时就可能对周围的金属构件或电子设备造成不利影响。
为消除影响，人们采取了各种措施将电磁场屏蔽。
屏蔽构件的屏蔽效应源于对于电磁波的吸收衰减和反射衰减。
对低频电磁波的屏蔽以吸收衰减为主，对高频电磁波的屏蔽以反射衰减为主。
屏蔽效应用屏蔽系数S表征。
屏蔽系数S用场中某处屏蔽后的电场强度EP或磁场强度HP与该处屏蔽前的电场强度E或磁场强度H之比测算，屏蔽系数越小则屏蔽效果越好S=EP/E=HP/H=0~1。
电缆屏蔽结构有多种，如铜丝或钢丝编织，铜带绕包或纵包，铝塑复合带纵包，铅套或铝套，钢带或钢丝铠装等。
一般来说，屏蔽体半径小，厚度大，层数多，材质复合交错，则屏蔽效果好。
不同材质的屏蔽效应不同，如铜带屏蔽的反射衰减效应好，而钢带屏蔽的吸收衰减效应好。
电力电缆6KV及以上绝缘外均有金属屏蔽，其功能除屏蔽电场外，还有一个重要功能，就是泄露短路电流。
由于电缆接地方式不同，金属屏蔽结构也不同。
电缆采用消弧线圈接地时，金属屏蔽采用铜带绕包。
电缆若采用小电阻接地，金属屏蔽多采用铜丝疏绕结构或金属套。
另外，10KV及以上电力电缆绝缘内外均有半导体屏蔽，其功能不再是屏蔽电场，而是均化电场，即使绝缘内的电场尽量趋于均匀，从而改善和提供绝缘效能，延长电缆使用寿命。
半导体电屏蔽料多为加有炭黑的聚烯烃，有交联型和非交联型，采用三层共挤工艺紧密均匀的附着在绝缘内外，其厚度标准规定。
就屏蔽效果而言，导体屏蔽厚一点好，绝缘屏蔽薄一点，均匀一点好。
使用半导体电屏蔽材料有严格的技术条件，这里仅谈三点，即含水量，电阻率及杂质颗粒的规定数据，一般半导体电屏蔽材料的含水量应不大于1000PPM，超光滑材料应不大于250PPM。
导体屏蔽材料的体积电阻率应不大于10000，绝缘屏蔽料的体积电阻率应不大于500。
超光滑屏蔽料的杂质颗粒有严格要求，大于200的颗粒应不多于15个/M2，大于500的颗粒应不多于1个/M2。
电缆的内屏蔽和外屏蔽的作用
电缆的内屏蔽和外屏蔽的作用屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。
（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。
（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。
在这种概念指导下结果是失败。
因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。
真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。
屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。
这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。
解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。
这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。
这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。
在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。
实际上这是不确切的。
因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。
什么是同轴电缆的屏蔽效果？
什么是同轴电缆的屏蔽效果？同轴电缆是一种常用的传输信号的电缆，具有非常好的屏蔽效果。
屏蔽效果是指电缆的外层屏蔽层能够有效地隔绝外界干扰，保证信号的稳定传输。
那么，同轴电缆的屏蔽效果是如何实现的呢？以下是几个关于同轴电缆屏蔽效果的要点。
1. 金属网屏蔽同轴电缆的外层通常包裹着一层金属网屏蔽。
这层金属网可以有效地抵挡外界电磁波的干扰。
金属网屏蔽一般由铜、铝等导电金属制成，在电缆的外层覆盖紧密，能够有效地屏蔽外界电磁干扰信号。
2. 金属箔屏蔽除了金属网屏蔽外，同轴电缆的内层还通常包裹着一层金属箔屏蔽。
金属箔屏蔽一般由铝、锡等金属薄片制成，并紧密贴合在内绝缘层上。
金属箔屏蔽主要起到电磁波的反射作用，可以有效地将外界干扰信号反射回去，避免对信号的传输产生影响。
3. 绝缘层保护同轴电缆除了金属屏蔽层外，还需要一层绝缘层来保护内部的导体。
绝缘层通常由聚乙烯、聚氯乙烯等材料制成，具有良好的绝缘性能，可以有效地隔离信号线与金属屏蔽层之间的物理接触，防止信号的泄露和外界的干扰。
4. 阻尼层消除杂散信号为了进一步提高同轴电缆的屏蔽效果，有些电缆在金属屏蔽层和外绝缘层之间增加了一层阻尼层，这可以降低杂散信号的传播速度，减少信号的波动和衰减，保证信号的稳定传输。
同轴电缆的屏蔽效果对于保证信号的质量和稳定性至关重要。
它不仅能够有效地隔离外界干扰信号，还可以防止信号的泄露和波动，确保信号的准确传输。
通过选用高质量的金属屏蔽层、金属箔屏蔽层以及绝缘层，可以进一步提高同轴电缆的屏蔽效果。
因此，在实际应用中，我们应该根据具体需求选择适当的同轴电缆，以保证所传输信号的质量和稳定性。
总结一下，同轴电缆的屏蔽效果主要通过金属网屏蔽和金属箔屏蔽来实现，同时加上绝缘层和阻尼层的保护，可以有效地隔离外界干扰，确保信号的稳定传输。
因此，了解和选择适当的同轴电缆对于保证传输信号的质量和稳定性至关重要。
电缆屏蔽材料
电缆屏蔽材料电缆屏蔽材料是指用于电缆屏蔽的材料，其作用是防止电磁干扰和电磁辐射。
电缆屏蔽材料的选择对电缆的性能和使用寿命有着重要的影响。
目前，常见的电缆屏蔽材料包括铝箔、铜箔、铜网、导电聚合物等。
本文将对几种常见的电缆屏蔽材料进行介绍和比较。
首先，铝箔是一种常用的电缆屏蔽材料。
铝箔具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能，能够有效地阻挡外部电磁干扰。
此外，铝箔具有较好的柔韧性和成型性，能够适应不同形状的电缆。
然而，铝箔的屏蔽效果受到折叠和接地质量的影响，需要在使用过程中进行注意。
其次，铜箔也是一种常用的电缆屏蔽材料。
铜箔具有优良的导电性能和电磁屏蔽性能，能够有效地阻挡外部电磁辐射。
与铝箔相比，铜箔的屏蔽效果更好，但成本也更高。
因此，在选择电缆屏蔽材料时，需要根据具体的使用要求和成本考虑进行选择。
另外，铜网是一种常用的电缆屏蔽材料。
铜网具有良好的柔韧性和成型性，能够适应不同形状的电缆，并且具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能。
然而，铜网的屏蔽效果受到网孔大小和导电性能的影响，需要在使用过程中进行注意。
最后，导电聚合物是一种新型的电缆屏蔽材料。
导电聚合物具有良好的导电性能和电磁屏蔽性能，能够有效地阻挡外部电磁干扰。
与传统的金属屏蔽材料相比，导电聚合物具有重量轻、成本低、抗腐蚀等优点，但其屏蔽效果还需要进一步验证和改进。
综上所述，电缆屏蔽材料的选择需要综合考虑导电性能、屏蔽性能、成本和使用要求等因素。
在实际应用中，需要根据具体的情况进行选择，并且在使用过程中进行注意和维护，以确保电缆的正常运行和使用寿命。
希望本文对电缆屏蔽材料的选择和应用有所帮助。
电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用
电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用电力电缆的金属护套或屏蔽具有重要的接地作用。
其主要功能是保护电缆的绝缘层，防止外界环境对电缆的干扰，同时还能有效地将电缆内部的电荷引导到地下。
首先，金属护套或屏蔽可以防止电缆绝缘层受到外界电磁场的干扰。
在电力输送过程中，周围环境中存在各种电磁辐射，如电力线、电气设备等。
这些外界电磁场可能会对电缆的绝缘层产生不良影响，导致电缆绝缘性能下降，甚至发生故障。
金属护套或屏蔽可以有效地屏蔽这些电磁辐射，保护电缆绝缘层的完整性。
其次，金属护套或屏蔽还能起到防止外界物质对电缆的侵蚀作用。
在地下敷设电缆时，可能会遇到潮湿、腐蚀性环境。
如果电缆的外绝缘层损坏，这些外界物质可能会渗入电缆，导致电缆短路、绝缘击穿等故障。
金属护套或屏蔽可以起到屏蔽外界物质的作用，保护电缆免受侵蚀。
此外，金属护套或屏蔽还能有效地将电缆内部的电荷引导到地下。
在电力供应系统中，电缆内部的电荷会产生静电，如果这些电荷不能及时导出，可能会引起电缆的局部放电，损坏电缆的绝缘层。
金属护套或屏蔽可以作为接地导体，与地下的接地系统连接，将电荷引导到地下，防止电荷积累导致局部放电。
另外，金属护套或屏蔽还能提高电缆的屏蔽效果。
在电力输送过程中，电缆内部的电流会产生电磁场，这个电磁场可能会对周围的电缆或设备产生干扰。
金属护套或屏蔽可以起到屏蔽电磁场的作用，减少对周围设备的干扰，提高电缆的传输质量。
需要注意的是，金属护套或屏蔽的接地需要符合相关的规范和标准。
接地系统需要具有良好的接地电阻，以确保金属护套或屏蔽能够有效地引导电荷到地下。
接地系统的设计和施工需要专业技术人员进行，以确保接地效果符合要求。
总之，电力电缆的金属护套或屏蔽在电力输送系统中扮演着重要的角色。
它们不仅能够保护电缆的绝缘层，防止干扰和侵蚀，还能有效地将电荷引导到地下，提高电缆的安全可靠性和传输质量。
因此，金属护套或屏蔽的接地是电力电缆设计和施工中必不可少的环节。
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17
噪声源电压为Ui，Ui在导体Z1回路上产生的电流为I，则在Z2回 路上产生的感应电压为：
由式可见，电感性耦合的噪声大小正比于 A.噪声源回路的电流I变化率di/dt； B.互感M。 一般而言，噪声源回路的电流I变化率是不可控的，有效的方法是如何减
小互感M。减小互感M的方法有： A.拉开回路之间的耦合距离，包括回路之间的相对位置； B.尽可能减小噪声回路和感应回路的环路面积； C.采用电磁屏蔽，包括双绞电缆和同轴电缆的使用。
A 干扰源
B
I 负载
23
如果对导线AB增加屏蔽体，并按图连接。电流在流经负载后， 全部通过导体的屏蔽体返回到干扰源的地。由于流过屏蔽体上的电 流也产生磁通，且与导体产生的磁通大小相等而方向相反，这样在 屏蔽体的外面，不存在磁通，即导线AB被电磁屏蔽了。
A 干扰源
B 负载
24
如果将干扰源和负载都接地,当信号源和负载都接地时，由于流 过屏蔽体的电流I2小于导线AB内的电流I，所以I2所产生的抵消磁通 也比原来的小。
同轴电缆是一种特制的用金属编织网作屏蔽的电缆，在很大的 范围内，具有均匀不变的低损耗的特性阻抗，可用于从直流到甚高
。 频乃之超高频的频段
34
下图是在低频时屏蔽双绞线和同轴电缆的接地方法。它们均采用
图 单端接地，以避免因地电位差造成的环流，影响屏蔽的效果。
35
屏蔽双绞线和同轴电缆一端屏蔽和两端屏蔽的效果比较
因为CL远大于Cs，所以上式又可简化为
5
当RL阻抗远大于CL和Cs的阻抗时，感应的噪声电压正比于CS和 CL的比值，和噪声电压的频率无关。
感应的噪声电压的频率特性如图所示。 Un
f
6
1.2 电容性耦合的抑制措施
电容性耦合噪声的大小，正比于下列因素： 1）噪声电压； 2）噪声频率； 3）两导体间的分布电容； 4）受感应体的对地阻抗。
上述的诸因素中，噪声电压、噪声频率、受感应体的总电阻值 往往是不可控的。所以抑制电容性耦合的最基本方法是减少与噪声 导体间的分布电容。而减少两导体间的分布电容的最简单的方法就 是加大与噪声导体之间的距离。
但有时候受条件限制，无法用加大与噪声导体之间的距离来减 少两导体间的分布电容时，此时采用静电屏蔽的方法是十分有效的。
当然这是有前提的，电流I的频率远大于导线的截止频率，否 则，大部分返回电流也将从地面回路返回，也不能减小回路的包围 面积。
28
我们常用屏蔽导线来防止外界磁通对导线的影响，其实这不是 利用屏蔽体的磁屏蔽特性实现屏蔽的，而是将非磁性屏蔽体包在导 体周围，并让它成为流经导线返回电流的一个通路，起到使电流的 回路所包围的面积最小，使接收外界磁通影响为最小 。
线缆的静电屏蔽和电磁屏蔽
徐义亨
1
本章阐述用屏蔽来抑制静电感应和电磁感应的基本原理和方法。
电缆之所以重要是因为它不仅是控制系统中最长的部分，容易 通过近场的耦合对控制系统产生干扰；而且它还类似于一根拾取和 辐射噪声的高效天线。
本章我们将讨论与此有关的三种类型的耦合： 1）电容性耦合。它起源于线路间电场的相互作用。 2）电感性耦合。它起源于线路间磁场的相互作用。 3）电磁场耦合。它是电场和磁场相结合的混合作用的耦合。故也被 称为电磁耦合或辐射耦合。
11
这里,我们讨论的是受感应导体屏蔽的情况。如果我们将噪声导 体进行屏蔽并接地,同样可以起到抑制电场耦合的作用。所以在工业 现场，无论是电源电缆，或者是信号电缆，都应采用屏蔽型电缆。
12
采用屏蔽的效果要比拉开间距显著
AC 110V
d
S 20mm
1M欧
20mm
2个继电器 电感50H 内阻700欧
500欧
2
1 电容性耦合噪声和其抑制方法
1.1 耦合机理
两导线间的电容性耦合如图所示。Cs为噪声导体（如电源线）
和受感应导体（如信号线）间的分布电容，CL为受感应导体的对地
电容，RL为受感应导体的总电阻值，Z为CL和RL的并联阻抗。US为噪
声电压，设Un为感应的噪声电压。
噪声
受感应
导体
CS
导体
噪声 电压 US
19
2.2 回路之间的相对位置与耦合程度的关系
I
5A
10A
15A
Uab
40mV
85mV
130mV
20
I
5A
10A
15A
Uab
100mV
190mV
280mV
21
一般而言，两个回路的平面相互垂直比平行其耦合要小。两个回 路的环形面积愈小愈好。
22
2.3 对作为噪声源的导线施行的电磁屏蔽
图所示的导线AB流过电流时，便成为向外界发出磁通的噪声源。
如果屏蔽体接地，因为屏蔽层上的电压为零，所以受感应导体 上的噪声电压也为零。
由于受感应导线不可能全部封闭在屏蔽体内（包括导体两端外 露和编织屏蔽层的空隙）,所以实际情况要复杂一些。
为了获得良好的电场屏蔽，需要做到： 1）最大限度的减小中心导线延伸到屏蔽之外部分的长度； 2）为屏蔽层提供一个良好的接地。
CL
RL Un
并联阻抗Z
3
利用Cs和Z之间的分压公式就可以求出在受感应导体和地 之间产生的噪声电压Un为：
当噪声电压的频率较低时，阻抗RL远小于CL和Cs的阻抗时， 则为:
感应的噪声电压Un正比于噪声源的频率f、受感应导体的总电 阻值RL、受感应导体的对地电容CL以及噪声电压US。
4
当噪声电压的频率较高时，RL阻抗远大于CL和Cs的阻抗时，则 为:
0.25V～0.7V
12V～30V
0.15V～0.6V
7V～20V
0.05V～0.3V
15
2 电感性耦合噪声和其抑制方法
2.1 耦合机理 从物理学可知，线圈切割磁力线会感应出电动势。反之，线圈
不动，周围的磁力线发生变化，也同样会在线圈两端感应出电动势。 所以一根导线，当流过它的电流大小发生变化时，在其周围就会产 生出变化的磁场。若在这个交变的磁场中有另一个电路回路，就会 在回路中感应出电动势。这两部分通过磁力线形成的耦合，其程度 可用互感M来表示。
电感性耦合 不变
电容性耦合 变化
如电缆屏蔽层单端接地， 将接地端断开
不变
变化
噪声源回路的负载变化
变化
不变
说明 见式（2.2） 见2.1.4章节 因为di/dt发生变化
37
另外， 高电压回路，容易成为电容性耦合的噪声源； 大电流回路，容易成为电感性耦合的噪声源。 电容性耦合噪声对受影响的电路是属于共模噪声； 电感性耦合噪声对受影响的电路是属于串模噪声。
38
3 电磁场耦合噪声和其抑制方法
3.1 近场和远场（感应场和辐射场）
辐射源附近称近场，距离大于λ/2π（λ为电磁波的波长）的 地方称远场，这是一种约定。
波长和传播速度以及频率的关系如下式所示。 λ=c/f
式中：c--传播速度（3×m/s）； f--频率（Hz）。
39
例如，10MHz的电磁干扰的远场界区约为5m左右，30MHz的电磁 干扰的远场界区约为3m左右，100MHz的电磁干扰的远场界区约为 0.5m左右。如果30kHz,近场范围可达1.6公里。
29
2.5 双绞线的电磁屏蔽原理及其 应用
1）对作为噪声源的导线实施电磁屏蔽
环内有磁通产生
环外磁通 基本被抵消
30
2）对信号线实施电磁屏蔽
外磁通
外磁通在导线上 的感应相互抵消
31
双绞线的屏蔽效果随每单位长度的绞合数的增加而提高（见 表）。
表中的噪声衰减度系指平行导线时的干扰磁场值和采用双绞线 后的干扰磁场值之比。但是，每单位长度的绞合数愈大，耗资也 大，从表2.2看，绞距为50mm左右就可以了。
由实验可知（实验数据见后表），用编织网进行屏蔽的话，感 应出的噪声很小。若用增加两线间的距离d，还是能感应出几十伏的 噪声电压。所以，静电屏蔽抑制电容性耦合噪声的效果一般要比拉 开间距减小分布电容的效果来得显著。
14
线间距离d(mm) 0
170 510
感应的噪声电压
导线
编织网屏蔽导线
40V～90V
在近场中，噪声一般是通过前述的电容性耦合和电感性耦合的 方式传播到控制系统中去的。
在远场中，对控制系统的干扰是通过能量向四方的辐射方式进
行的。
40
3.2 波阻抗
由上述可知，在近场，干扰的耦合主要是通过电场，或者通过 磁场。而在远场，辐射的电磁场在空间的传播是由于电场和磁场的 相互作用。
例如，在一根导线上流过直流电流，则在导线周围会产生磁力 线，而沿导线产生电力线（即电场的方向和磁场的方向是垂直的）。 这样就产生了磁场和电场。当电流发生变化，导线周围的磁场和电 场也相应发生变化，这种变化在空间中的传播就是电磁波，它的传 播速度等于光速。
噪声衰减度
比例
dB
1
0
14：1
23
71：1
37
双绞线（1绞/50.8mm)
112：1
41
双绞线（1绞/25.4mm)
141：1
43
金属导管内平行线
22：1
27
33
2.6 同轴电缆的效用以及屏蔽体的接地
双绞线和屏蔽双较大的电容，故不适用于高频或高阻抗回路。
一端接地 80dB 70dB
两端接地 27dB 13dB
在高频时（大于1MHz)屏蔽体可以两端接地。或者，一端接地，
另一端通过小电容再接地。这样，在低频时，电容有较大的阻抗，
可认为是一端接地；高频时，电容阻抗变小，则成为两端接地。高
36
2.7 电容性耦合与电感性耦合噪声的比较
判断方法
噪声变化情况
减小受干扰的信号回路 的负载阻抗