Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ  Galvanická vazba (vazba společnou impedancí)  Kapacitní vazba.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ  Galvanická vazba (vazba společnou impedancí)  Kapacitní vazba."— Transkript prezentace:

1 1 VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ  Galvanická vazba (vazba společnou impedancí)  Kapacitní vazba  Induktivní vazba  Vazba vyzařováním

2 Oddělovací transformátor Zemní smyčka je galvanicky rozpoje- na. Zbytková parazitní vazba existuje pouze na vyšších kmitočtech přes rozptylové kapacity C transformátoru. 2 Způsoby potlačení parazitní vazby zemní smyčkou PoznámkaZapojení Vazbu přes rozptylové kapacity C transformátoru lze zmenšit zařaze- ním stínicího „bočníku“ pro rušivý proud mezi primární a sekundární vinutí transformátoru.

3 3PoznámkaZapojení Vedení s útlumovým pláštěm Účinek je stejný jako při použití feri- tových kroužků. Plášť vedení je vytvo- řen ze silně ztrátového materiálu (ztrá- tová pryž, ztrátové dielektrikum apod.) absorbujícího elektromagnetické ruši- vé signály. Elektromechanické relé Lze použít jen pro přenos binárních signálů. Rozptylová kapacita C má hodnotu až 5 pF.

4 4PoznámkaZapojení Optočlen Použití zejména při přenosu číslico- vých užitečných signálů. Rozptylová kapacita C má hodnotu až 1 pF, napěťová pevnost 0,5 až 10 kV. Optický kabel, optická linka Pro analogové i číslicové signály. Velmi odolné vůči elektromagnetické - mu rušení.

5 5 Kapacitní vazba galvanicky oddělených obvodů  Vyvážení kapacitního můstku, např. C 13  C 23 a C 14  C 24  zkroucení obou párů vodičů (vodiče 1 a 2 a rovněž vodiče 3 a 4), příp. aspoň rušeného vedení, tj. vodičů 3 a 4. Parazitní kapacitní vazba

6 6  Použití oboustranného stínění C 34 >> C 13 a C 34 >> C 24

7  Zmenšit parazitní vazební kapacitu C 13 vzdálením obou vodičů 1 a 3, co nejkratší souběžné vedení, příp. zamezení jejich souběžnému vedení, co nejmenší průřezy obou vodičů a co nejmenší hodnota permitivity izolace mezi vodiči, příp. permitivity materiálu desky plošného spoje. 7 Zásady zmenšení tohoto druhu parazitní kapacitní vazby  Nízkoohmové impedanční poměry v navázaném (ovlivňovaném) obvodu, tedy hodnotu R 32 udržovat minimální.  Rychlost časových změn všech napětí (signálů) v obvodu  u /  t omezit na minimální možnou hodnotu, postačující ke správné činnosti daného obvodu.  Co největší kapacita C 32, která na vstupu ovlivňovaného obvodu omezuje velikost přeneseného rušivého napětí (např. těsným při- blížením či zkroucením vodiče 3 se vztažným vodičem 2.

8 8  Vzájemně elektricky odstínit oba ovlivňující se vodiče buď stíně- ním vodiče 3, nebo zavedením pomocného „stínicího“ spoje s nulovým potenciálem na desce plošného spoje mezi vodiče 1 a 3. nebo zavedením pomocného „stínicího“ spoje s nulovým potenciálem na desce plošného spoje mezi vodiče 1 a 3.

9 9 Kapacitní vazba vůči zemi vyvolaná velkou kapacitou např. přívodů obvodu vůči společné zemi Kapacitní vazba vůči zemi vyvolaná velkou kapacitou např. přívodů obvodu vůči společné zemi

10 10 Parazitní induktivní vazba   maximální vzájemná vzdálenost r obou obvodů;  minimální velikost proudové smyčky S rušeného obvodu (ob- vodu přijímače)  minimální délka souběžně probíhajících vodičů obou obvodů  minimální rychlost časových změn všech proudů (signálů) v obvodu  I /  t.  maximální vzájemná vzdálenost r obou obvodů;  minimální velikost proudové smyčky S rušeného obvodu (ob- vodu přijímače)  minimální délka souběžně probíhajících vodičů obou obvodů  minimální rychlost časových změn všech proudů (signálů) v obvodu  I /  t.

11 11 Způsoby omezení induktivní vazby a) omezení induktivní vazby pomocí závitu K nakrátko; a) b) c) d) b) kompenzace induktivní vazby zkroucením vodičů obvodu přijímače; c) minimalizace vazby kolmým natočením vazebních smyček; d) minimalizace vazby stíněním obvodu přijímače.

12 Parazitní vazba vyzařováním 12 [V/m ; kW, km] Účinná ochrana  elektromagnetické stínění Účinná ochrana  elektromagnetické stínění

13 13 ZPŮSOBY OMEZOVÁNÍ RUŠENÍ  odrušovací tlumivky a jednoprvkové tlumivkové filtry,  odrušovací kondenzátory a kondenzátorové filtry,  pasivní odrušovací filtry LC,  přepěťové ochranné prvky (bleskojistky, plynem plněné výbojky, varistory, omezovací diody),  elektromagnetické, elektrické a magnetické stínění.  odrušovací tlumivky a jednoprvkové tlumivkové filtry,  odrušovací kondenzátory a kondenzátorové filtry,  pasivní odrušovací filtry LC,  přepěťové ochranné prvky (bleskojistky, plynem plněné výbojky, varistory, omezovací diody),  elektromagnetické, elektrické a magnetické stínění. Rušení na vedení: odrušovací tlumivky, kondenzátory, kmitočtové filtry LC a omezovače přepětí Rušení vyzařováním: elektromagnetické stínění Rušení na vedení: odrušovací tlumivky, kondenzátory, kmitočtové filtry LC a omezovače přepětí Rušení vyzařováním: elektromagnetické stínění ODRUŠOVACÍ PROSTŘEDKY

14 14 Základním parametrem každého odrušovacího prvku, filtru, příp. stínicího krytu je vložný útlum L Základním parametrem každého odrušovacího prvku, filtru, příp. stínicího krytu je vložný útlum L U 20 U2U2 L [dB] = U 20 [dBμV] – U 2 [dBμV]

15 15 Odrušovací tlumivky

16 16 Základní požadavky na odrušovací tlumivky:  Velká indukčnost (řádově mH) při malých rozměrech, malém počtu závitů, nízké hmotnosti a nízké ceně. Napěťový úbytek napájecího napětí 50 Hz na tlumivce je základním omezujícím faktorem počtu závitů tlumivky, a tedy hodnoty její indukčnosti.  Vysoký vlastní rezonanční kmitočet, tj. minimální parazitní kapa- city tlumivky.  Mimo oblast síťových kmitočtů (100 ÷ 400 Hz) musí mít tlumivka co největší činné ztráty, tedy co nejmenší činitel jakosti (Q < 1). Ty- pická hodnota vložného útlumu „síťové“ tlumivky činí 15 ÷ 20 dB na kmitočtu řádu 100 kHz.  Tlumivka s feromagnetickým jádrem se nesmí přesycovat při pracov- ních proudech, pro něž je určena.  Tvar a permeabilita magnetického obvodu jádra musí umožňovat do- sáhnout maximální indukčnosti při minimálním počtu závitů.  Velká indukčnost (řádově mH) při malých rozměrech, malém počtu závitů, nízké hmotnosti a nízké ceně. Napěťový úbytek napájecího napětí 50 Hz na tlumivce je základním omezujícím faktorem počtu závitů tlumivky, a tedy hodnoty její indukčnosti.  Vysoký vlastní rezonanční kmitočet, tj. minimální parazitní kapa- city tlumivky.  Mimo oblast síťových kmitočtů (100 ÷ 400 Hz) musí mít tlumivka co největší činné ztráty, tedy co nejmenší činitel jakosti (Q < 1). Ty- pická hodnota vložného útlumu „síťové“ tlumivky činí 15 ÷ 20 dB na kmitočtu řádu 100 kHz.  Tlumivka s feromagnetickým jádrem se nesmí přesycovat při pracov- ních proudech, pro něž je určena.  Tvar a permeabilita magnetického obvodu jádra musí umožňovat do- sáhnout maximální indukčnosti při minimálním počtu závitů.

17 17 Odrušovací kondenzátory (kondenzátorové filtry) Odrušovací kondenzátory (kondenzátorové filtry)

18 18 Parazitní parametry odrušovacích kondenzátorů Vliv přívodů dvojpólového kondenzátoru 250 nF na hodnotu vložného útlumu Přívod o délce 5 mm představuje indukčnost cca 5 ÷ 10 nH

19 19 Síťové (napájecí) odrušovací filtry Vlastnosti filtru (velikost vložného útlumu ) závisí na jeho vlastních parametrech i na impedančních parametrech zdroje a přijímače rušení (impedance napájecí sítě Z S a napájecího vstupu zařízení Z Z ). Neurčitost těchto impedancí působí znač- né obtíže při návrhu a provozu síťových odrušovacích filtrů. Odrušovací filtry LC

20 20 Volba základní struktury síťového filtru podle velikostí zátěžových impedancí Z S a Z Z Volba základní struktury síťového filtru podle velikostí zátěžových impedancí Z S a Z Z

21 21 Základní struktury síťových odrušovacích filtrů LC Výchozí půlčlánek L typu dolní propust Sestavení základního článku T Sestavení základního článku 

22 22 Sestavení dvojitých článků T a 

23 23 Přepěťové ochranné prvky  prvky pro hrubou přepěťovou ochranu (hard limiters)  vzduchové jiskřiště, plynem plněné výbojky (bleskojistky)  prvky pro jemnou přepěťovou ochranu (fine limiters)  varistory, Zenerovy diody, supresorové diody  prvky pro hrubou přepěťovou ochranu (hard limiters)  vzduchové jiskřiště, plynem plněné výbojky (bleskojistky)  prvky pro jemnou přepěťovou ochranu (fine limiters)  varistory, Zenerovy diody, supresorové diody

24 24 Hrubé přepěťové ochrany  Vzduchové jiskřiště k ochraně proti napětím od 1 kV do několika jednotek MV. Je tvořeno dvěma elektrodami ve vzduchu, mezi nimiž při přepětí dochází k výboji. Základní nevýhodou je nízká reproduko- vatelnost procesu vzduchového výboje. Obvyklá konstrukce plynem plněných výbojek  Plynem plněné výbojky (bleskojistky) s elektrodami v keramickém či skleněném pouzdru naplněném vzácným plynem (argon, neon) pod slabým tlakem. Vysoká přesnost a reprodukovatelnost výboje.

25 Statická V-A charakteristika bleskojistky Izolační odpor mezi elektrodami v „nezapáleném“ stavu je větší než , vlastní kapacita bleskojistky je menší než 10 pF. Přesáhne-li napětí hodnotu tzv. zápalného napětí U Z (desítky V až několik kV), dojde k „zapálení“ výbojky a její odpor prudce klesne až o deset řádů. 25 doutnavý výboj obloukový výboj

26 Velikost zápalného napětí U Z bleskojistky závisí silně na strmosti časového nárůstu přicházejícího napěťového impulzu d u /d t. Statické zapalovací napětí U Zstat je definováno pro nárůst napětí pomalejší než 100 V/s a jeho typické hodnoty jsou cca 90 ÷ 1200 V. Dynamické zapalovací napětí bleskojistky je definováno pro nárůst napěťového impulzu d u /d t = 1 kV/  s. Jeho hodnota bývá v rozmezí 600 ÷ 700 V. Při velmi strmých impulzech (< 30 ns) plynová bleskojistka nezapálí. Průběh napětí na bleskojistce při působení rychlého přepěťového impulzu 26

27 ELEKTROMAGNETICKÉ STÍNĚNÍ Teoretické řešení  neomezeně rozlehlá stínicí přepážka z dobře vodivého kovu  kolmý dopad rovinné elektromagnetické vlny (nejhorší případ) Teoretické řešení  neomezeně rozlehlá stínicí přepážka z dobře vodivého kovu  kolmý dopad rovinné elektromagnetické vlny (nejhorší případ) 27 Koeficient stínění nebonebo

28 28 Efektivnost (účinnost) stínění (útlum stínění) – S hielding E ffectiveness Efektivnost (účinnost) stínění (útlum stínění) – S hielding E ffectiveness příp.příp.[dB][dB] charakteristická impedance vodivého prostředí kovové přepážky charakteristická impedance vodivého prostředí kovové přepážky charakteristická impedance volného prostředí před a za stínicí přepážkou konstanta šíření (vlnové číslo) rovinné elektromagnetické vlny ve vodivém prostředí stínicí přepážky

29 29 Útlum odrazem R vzniká vlivem částečného odrazu energie vlny na impedančním rozhraní mezi vzduchem (dielektrikem) s impedancí Z 0 a kovovou stěnou přepážky s impedancí Z M a rovněž na „výstupním“ rozhraní mezi kovovou stěnou Z M a dielektrikem (vzduchem) Z 0 : Útlum odrazem R vzniká vlivem částečného odrazu energie vlny na impedančním rozhraní mezi vzduchem (dielektrikem) s impedancí Z 0 a kovovou stěnou přepážky s impedancí Z M a rovněž na „výstupním“ rozhraní mezi kovovou stěnou Z M a dielektrikem (vzduchem) Z 0 : Při Z 0 >> Z M je  Útlum odrazem nezávisí na tloušťce t stínicí kovové stěny  účinné stínění lze vytvořit z tenké, ale vysoce vodivé ( Z 0 >> Z M ) přepážky.

30 30 Hloubka vniku elektromagnetického pole do kovového materiálu Absorpční útlum A vzniká pohlcením části energie elektromagnetické vlny při jejím průchodu stínicí kovovou přepážkou o tloušťce t vlivem tepelných ztrát, tj. vlivem konečné vodivosti kovu stínicí přepážky : Absorpční útlum A vzniká pohlcením části energie elektromagnetické vlny při jejím průchodu stínicí kovovou přepážkou o tloušťce t vlivem tepelných ztrát, tj. vlivem konečné vodivosti kovu stínicí přepážky : [dB][dB]  Absorpční útlum roste s druhou odmocninou kmitočtu na dB stupnici. Vodivé feromagnetické materiály (   r >> 1) mají přitom větší absorpční útlum než stejně vodivé nemagnetické materiály.

31 31 Útlum vlivem mnohonásobných odrazů M vzniká díky opakovaným odrazům na vstupu a výstupu stínicí kovové přepážky : Útlum vlivem mnohonásobných odrazů M vzniká díky opakovaným odrazům na vstupu a výstupu stínicí kovové přepážky : Je-li stínění z dobře vodivého kovu ( Z 0 >> Z M ) a jeho tloušťka t je podstatně větší než hloubka vniku ( t >>   ), je M  0 dB a vliv mnohonásobných odra- zů na celkové stínění lze zanedbat. 

32 32 Celková účinnost stínění  Útlum odrazem R je funkcí poměru  /  r, zatímco absorpční útlum A je funkcí součinu těchto veličin .  r.  Útlum odrazem R tvoří dominantní složku stínicího účinku na níz- kých kmitočtech pro magnetické i nemagnetické kovové materiály.  Na vysokých kmitočtech roste absorpční útlum A a vysoce převy- šuje klesající útlum odrazem. Tento vzrůst na vysokých kmitočtech je přitom výraznější u magnetických kovových materiálů s  r >> 1.  Na nízkých kmitočtech, kdy hloubka vniku  >> t, příp. u velmi tenkých stínicích přepážek ( t > t, příp. u velmi tenkých stínicích přepážek ( t <<  ) je hodnota útlumu mnoho- násobnými odrazy M záporná a snižuje celkovou účinnost stínění SE. S rostoucím kmitočtem se velikost M  0 dB a mnohoná- sobné odrazy v kovové přepážce nemají vliv na účinnost stínění. Celková účinnost stínění  Útlum odrazem R je funkcí poměru  /  r, zatímco absorpční útlum A je funkcí součinu těchto veličin .  r.  Útlum odrazem R tvoří dominantní složku stínicího účinku na níz- kých kmitočtech pro magnetické i nemagnetické kovové materiály.  Na vysokých kmitočtech roste absorpční útlum A a vysoce převy- šuje klesající útlum odrazem. Tento vzrůst na vysokých kmitočtech je přitom výraznější u magnetických kovových materiálů s  r >> 1.  Na nízkých kmitočtech, kdy hloubka vniku  >> t, příp. u velmi tenkých stínicích přepážek ( t > t, příp. u velmi tenkých stínicích přepážek ( t <<  ) je hodnota útlumu mnoho- násobnými odrazy M záporná a snižuje celkovou účinnost stínění SE. S rostoucím kmitočtem se velikost M  0 dB a mnohoná- sobné odrazy v kovové přepážce nemají vliv na účinnost stínění.

33 33 Kmitočtový průběh jednotlivých složek účinnosti stínění měděné desky o tloušťce t = 1 mm Kmitočtový průběh jednotlivých složek účinnosti stínění měděné desky o tloušťce t = 1 mm

34 34 Vliv mnohonásobných odrazů M na velikost celkové účin- nosti stínění SE se může nepříznivě uplatňovat i na vyšších kmi- točtech, je-li stínicí přepážka velice tenká ( t <<  ).  Přístrojové a počítačové stínicí „kryty“ vytvořené napařením či naprášením velmi tenkého kovového povlaku na vnitřní povrch nekovové (plastové) přístrojové skříně. 

35 35

36 36 Účinnost stínění v blízké zóně elmag. pole Blízké elektrické pole – blízké pole elektrického dipólu > R Stínění elektrického pole je účinnější než stínění rovinné vlny. Účinnost stínění R E roste se zmenšující se vzdáleností zdroje od stínicí přepážky a je větší pro nemagnetické (  r  1) než magnetické (  r >> 1) materiály.  vzdálená zóna r >> / 2   Z 0  f ( r )  konst.  blízká zóna r << / 2   Z 0  f ( r )  konst.

37 37 Blízké magnetické pole – blízké pole magnetického dipólu (proudové smyčky) < R Útlum odrazem blízkého magnetického pole se zmenšuje s klesajícím kmitočtem a je vždy menší, než hodnota R pro rovinnou elektromagne- tickou vlnu. Pro velmi nízké kmitočty je velikost R H velmi malá a nijak nepřispívá k celkové účinnosti stínění SE = R H + A + M. Pro dobré stínění blízkého pole nízkofrekvenčního (stejnosměrného) magnetického zdroje je nutno zvýšit velikost absorpčního útlumu A. To lze docílit užitím tlusté stínicí přepážky z feromagnetického kovového materiálu, čímž se zároveň zmenší negativní vliv mnohonásobných odrazů M na výslednou účinnost stínění.

38 38 blízké elektrické pole blízké magnetické pole Kmitočtový průběh složek účinnosti stínění blízkého elektromagnetického pole

39 39

40 40 Vliv otvorů a technologických netěsností na účinnost elektromagnetického stínění  Otvory, štěrbiny a další otevření stínicí plochy (např. dveře, okna, větrací otvory, štěrbiny a netěsnosti mezi jednotlivými kovo- vými plochami stínění, vstupní otvory pro přípojné kabely, vedení, příp. vnější mechanické ovládací prvky stíněného zařízení).  Špatně vodivé (vysokoimpedanční) části stínění (vodivě nedo- konalá spojení jednotlivých částí stínění, nedokonale vodivé prů- hledné plochy (skla) při požadavku vizuální kontroly zařízení).  Vnější přívodní kabely a přípojná vedení (napájecí, signálové a datové kabely, jimiž se mohou dostávat elektromagnetické rušivé signály do vnitřního prostoru stínicího krytu).  Otvory, štěrbiny a další otevření stínicí plochy (např. dveře, okna, větrací otvory, štěrbiny a netěsnosti mezi jednotlivými kovo- vými plochami stínění, vstupní otvory pro přípojné kabely, vedení, příp. vnější mechanické ovládací prvky stíněného zařízení).  Špatně vodivé (vysokoimpedanční) části stínění (vodivě nedo- konalá spojení jednotlivých částí stínění, nedokonale vodivé prů- hledné plochy (skla) při požadavku vizuální kontroly zařízení).  Vnější přívodní kabely a přípojná vedení (napájecí, signálové a datové kabely, jimiž se mohou dostávat elektromagnetické rušivé signály do vnitřního prostoru stínicího krytu).

41 41 Otvory ve stínicí ploše  Malý kruhový otvor o poloměru a v tenké kovové stínicí přepážce  Stínění tenké kovové přepážky s n stejnými kruhovými otvory  Stínění tlusté kovové přepážky ( t > 2 a ) s jedním či více kruhovými otvory na kmitočtech „hluboko“ pod mezním kmitočtem, tj. f 2 a ) s jedním či více kruhovými otvory na kmitočtech „hluboko“ pod mezním kmitočtem, tj. f << f m m = 3,41 a m = 3,41 a

42 42 Dlouhé štěrbiny v kovovém stínění se mohou chovat jako účinné štěrbinové antény, které mohou intenzivně vyzařovat a tím výraz- ně snižovat účinnost stínění. Orientace nevyzařující a vyzařující podlouhlé štěrbiny v kovové stínicí přepážce Orientace nevyzařující a vyzařující podlouhlé štěrbiny v kovové stínicí přepážce  Stínění krytu s pravoúhlou štěrbinou (při její nejhorší orientaci) Druhý člen vyjadřuje útlum pravoúhlého „vlnovodu“ v pásmu nepro- pustnosti. Musí se uvažovat při tloušťce stínicí desky t > l na kmitočtech f l na kmitočtech f << c / 2 l.

43 43 Průchody v kovovém stínění na principu „podkritického“ vlnovodu Průchody v kovovém stínění na principu „podkritického“ vlnovodu Základní provedení Průchod s dielektrickým průvlakem Průchod s kovovým průvlakem Průchod s kovovým průvlakem Galvanický (pérový) kontakt (zavedení kabelů či mechanických ovládacích prvků do vnitřku stíněného prostoru, zajištění jeho větrání či denního osvětlení)

44 44 Větrací a průchodkové sekce stínicích krytů honeycomb vents

45 45 Hodnota výsledné účinnosti stínění SE desky je na nízkých kmitočtech (stovky Hz a jednotky kHz) dán útlumem odrazem blízkého magnetic- kého pole R H, na středních kmitočtech (cca 10 kHz ÷ 1 MHz) konečným útlumem vlnovodových průchodek A 0 a v oblasti vysokých kmitočtů (MHz) klesajícím útlumem větracích otvorů R 0. Na velmi nízkých kmito- čtech (v oblasti Hz) je stínění nevyhovující vlivem mnohonásobných odrazů procházejících vln M.

46 46 Vznik nežádoucích štěrbin při spojení částí stínicího krytu „na tupo“ Vznik nežádoucích štěrbin při spojení částí stínicího krytu „na tupo“ nevhodnénevhodné

47 47 Konstrukční zlepšení účinnosti stínění  vzájemným „dlouhým“ pře- kryvem spojovaných částí  použitím elastických vodivých materiálů (past, silikonů aj.)  použitím pružinových, příp. pérových nožových kontaktů na pohyblivých částech

48 48 Hodnocení elektromagnetického stínění dle orientačních hodnot SE Hodnocení elektromagnetického stínění dle orientačních hodnot SE

49 49 Zásady správné konstrukce elektromagneticky stíněných krytů Zásady správné konstrukce elektromagneticky stíněných krytů chybná konstrukce z hlediska EMC zlepšená konstrukce pro vyšší účinnost stínění SOUHRNSOUHRN

50 50

51 51 Stínění koaxiálních kabelů je nejčastěji charakterizováno tzv. vazební (přenosovou) impedancí (angl. Transfer Impedance ) Z T. Protéká-li po vnější straně stínicího pláště koaxiálního kabelu rušivý proud I r, vzniká na vnitřním povrchu pláště podélný úbytek napětí U r. Jeho velikost je určena konstrukcí a tloušťkou stínicího pláště a hloub- kou vniku elektromagnetického pole do materiálu pláště při daném kmitočtu. Poměr tohoto vnitřní úbytku napětí a vnějšího rušivého proudu v plášti vztažený na jednotku délky koaxiálního kabelu udává vazební (přenosovou) impedanci Z T stínění kabelu je nejčastěji charakterizováno tzv. vazební (přenosovou) impedancí (angl. Transfer Impedance ) Z T. Protéká-li po vnější straně stínicího pláště koaxiálního kabelu rušivý proud I r, vzniká na vnitřním povrchu pláště podélný úbytek napětí U r. Jeho velikost je určena konstrukcí a tloušťkou stínicího pláště a hloub- kou vniku elektromagnetického pole do materiálu pláště při daném kmitočtu. Poměr tohoto vnitřní úbytku napětí a vnějšího rušivého proudu v plášti vztažený na jednotku délky koaxiálního kabelu udává vazební (přenosovou) impedanci Z T stínění kabelu pro délku kabelu l << / 4 na pracovním kmitočtu.

52 Vazební impedance Z T je silně kmitočtově závislá. Vazební impedance Z T je silně kmitočtově závislá. 52 Plný (kompaktní) stínicí plášť : Pletený stínicí plášť : R 0 je ss. hodnota odporu pláště na jednotku délky

53 53 Koaxiální kabely s dvojitým stíněním (triaxiální kabely) Koaxiální kabely s dvojitým stíněním (triaxiální kabely) Vodivě spojeno v bodě A Vodivě rozpojeno v bodě A   Srovnání velikostí vazebních impedancí jednoduchého a dvojitého stínění

54 jednoduché pletené stínění pletené a kompaktní stínění dvojité pletené spojené stínění jednoduché kompaktní stínění jednoduché vinuté stínění dvojité pletené izolované stínění (triaxiální kabel) 54 Komerčně vyráběné koaxiální kabely

55 55 Vazební impedance stínění koaxiálních konektorů Vazební impedance stínění koaxiálních konektorů  Při spojování konektoru se stínicí pláště obou jeho částí musí pevně spojit (uzavřít) dříve, než se propojí vnitřní „živé“ vodiče obou kabelů a naopak, při rozpojování se musí nejprve rozpojit „živé“ vodiče a teprve pak stínicí pláště obou částí konektoru. Případné „jiskření“ a parazitní impulzy, které mohou vznikat při spojování či rozpojování elektricky „živých“ vodičů, tak odeznějí ve stavu, kdy vnější stínění konektoru je již či ještě uzavřeno.  Elektricky „živé“ (vnitřní) části konektoru musí být kvalitně izolová- ny od vnějšího kovového pláště. Důvodem je jednak bezpečnost, jednak zamezení přenosu elektrostatických výbojů vznikajících mezi obsluhující osobou a vnějším pláštěm konektoru do jeho vnitřního prostoru.  Elektrická, mechanická a elektromagneticky „těsná“ konstrukce konektoru musí odolat všem změnám pracovních podmínek, tj. otřesům, vibracím, korozi, kolísání teploty apod.  Při spojování konektoru se stínicí pláště obou jeho částí musí pevně spojit (uzavřít) dříve, než se propojí vnitřní „živé“ vodiče obou kabelů a naopak, při rozpojování se musí nejprve rozpojit „živé“ vodiče a teprve pak stínicí pláště obou částí konektoru. Případné „jiskření“ a parazitní impulzy, které mohou vznikat při spojování či rozpojování elektricky „živých“ vodičů, tak odeznějí ve stavu, kdy vnější stínění konektoru je již či ještě uzavřeno.  Elektricky „živé“ (vnitřní) části konektoru musí být kvalitně izolová- ny od vnějšího kovového pláště. Důvodem je jednak bezpečnost, jednak zamezení přenosu elektrostatických výbojů vznikajících mezi obsluhující osobou a vnějším pláštěm konektoru do jeho vnitřního prostoru.  Elektrická, mechanická a elektromagneticky „těsná“ konstrukce konektoru musí odolat všem změnám pracovních podmínek, tj. otřesům, vibracím, korozi, kolísání teploty apod.

56 56 Spojení stínicího pláště kabelu a konektoru nesprávné správné

57 57 Vazební impedance koaxiálních konektorů Vazební impedance některých typů koaxiálních konektorů

58 58 Přenosová (vazební) admitance (angl. Transfer Admittance ) Y T Přenosová (vazební) admitance (angl. Transfer Admittance ) Y T U 2 je vnější (rušivé) napětí me- zi stínicím pláštěm kabelu a vztažnou zemí a I je tímto napětím „indukova- ný“ proud ve vnitřním (střed- ním) vodiči kabelu. U 2 je vnější (rušivé) napětí me- zi stínicím pláštěm kabelu a vztažnou zemí a I je tímto napětím „indukova- ný“ proud ve vnitřním (střed- ním) vodiči kabelu. Vazební admitance Y T, příp. vazební kapacita stínění C T, není veličina jednoznačná. charakterizuje průnik zbytkového (parazitního) elektrického pole pletením stínicího pláště koaxiálního kabelu do jeho vnitřního prostoru. Je duální veličinou k vazební impedanci Z T.


Stáhnout ppt "1 VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ VAZEBNÍ MECHANISMY PŘENOSU RUŠIVÝCH SIGNÁLŮ  Galvanická vazba (vazba společnou impedancí)  Kapacitní vazba."

Podobné prezentace


Reklamy Google