[实用新型]一种防止共模信号干扰的电缆屏蔽改良结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电缆屏蔽结构领域，尤指一种防止共模信号干扰的电缆屏蔽改良结构。

背景技术

如图3所示，现有差模信号（Differential-Mode Single）又称为常模、串模、线间感应和对称信号等，在两线电缆传输回路，每一线对地电压用符号V1和V2来表示。差模信号分量是VDIFF。纯差模信号是V1＝－V2，其大小相等，相位相差180°，VDIFF＝V1－V2，因为V1和V2对地是对称的，所以地在线没有电流流过，差模信号的电路如图3所示。所有的差模电流（IDIFF）全流过负载。差模干扰侵入往返两条信号线，方向与信号电流方形一致，其一种是由信号源产生，另一种是传输过程中由电磁感应产生，它和信号串在一起且同相位，这样的干扰一般难以抑制。

共模信号（Common-Mode Single）又称为对地感应信号或不对称信号，共模信号分量是Vcom，纯共模信号是：Vcom＝V1＝V2，大小相等，相位差为0°。V3＝0。共模信号的电路如图4所示。干扰信号侵入线路和接地之间，干扰电流在两条在线各流过二分之一，以地为公共回路，原则上讲，这种干扰是比较容易消除的。在实际电路中由于线路阻抗不平衡，使共模信号干扰（Common-mode Interference）会转化为不易消除的串扰干扰。

电压电流的变化通过导线传输时有二种形态，我们将此称做「共模」和「差模」设备的电源线，电话等的通信线，与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路，至少有两根导线，这两根导线作为往返线路输送电力或信号.但在这两根导线之外通常还有第三导体，这就是「地线」。干扰电压和电流分为两种：一种是两根导线分别做为往返线路传输；另一种是两根导线做去路，地线做返回路传输。前者叫「差模」（Differential-Mode），后者叫「共模」（Common-Mode）。

干扰类型通常按干扰模式不同，可分为共模干扰（Common-Mode Interference）和差模干扰（Differential-Mode Interference）。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共摸干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号在线感应的共态（同方向）电压迭加所形成，共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的配电器供电室，变送器输送的共模电压普遍较高。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统 I/0 模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接迭加在信号上，直接影响测量与控制精度。

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产生吸收能量（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。