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微波电缆组件的屏蔽效率

Shielding Effectiveness of Microwave Cable Assemblies

Paul Pino
W. L. Gore & Associates Inc.（戈尔公司）, Landenberg, Pa.

微 波电缆组件的屏蔽效率：其重要性何在？ 屏障。对微波同轴电缆来说，被隔离的电路是
中心导体、电介质和外导体。由于集肤效应，
它会对系统性能产生什么影响？导致屏蔽
效率良好与屏蔽效率欠佳的原因何在？在本文 在微波频率上，外导体的回流在外导体内侧很
中，我们将会介绍电缆组件结构，并举例说明 薄的一层内传输。如此一来，外导体的剩余部
飞机机身电缆组件的屏蔽效率。 分成为了隔离层。因此将屏蔽效率定义为屏蔽
在探究屏蔽效率之前，先让我们了解什么 层一边入射的射频能量与透射到另一边的射频
是屏蔽效率。屏蔽层是包围和隔离电路的传导 能量之间的比率。
反射和吸收是两个主要屏蔽机制。
1
Schellkunoff模型 （图1）是一个公认的屏蔽层分
媒介1 媒介1 媒介3 析代表，其中媒介2为屏蔽层。部分入射射频能
屏蔽媒介
量从媒介2表层反射出去。能量的剩余部分进入
入射场
吸收损耗 媒介2，由于材料的电阻损耗，能量被耗散，部
分能量被吸收。能量的剩余部分穿过媒介2到达
媒介3，其中部分能量又被反射，其余部分能量

大型反射场 大型透射场

抵达媒介3，即屏蔽层需要隔离的区域。
反射场 大部分屏蔽体只防电场辐射。防磁需要另
辟蹊径。因为没有实用方法可以屏蔽磁场，必
透射场
须使用高导磁率材料覆盖电路，以改变电磁辐
小型反射场 射的方向，避免其干扰电路（图2）。高导磁率
材料（在图中以圆环表示）能够使磁场变形、
圆环中心绝缘。在预计出现高能量、电磁脉冲
小型透射场
时，经常采用这类屏蔽。
图1：电场屏蔽Schellkunoff模型。资料来源：York EMC Services
屏蔽结构
微波同轴电缆屏蔽层形式多样。最简单有
效的屏蔽层是半刚性同轴电缆的外导体，远优
于其他屏蔽手段。半刚性结构采用一个相对粗
厚的整体式圆柱外导体，以高导电材料制成。
高磁导率材料 因此，它具有优异的屏蔽效率，在1至18GHz频
率下的屏蔽效率远超140dB。
图3展示了柔性微波电缆的4种常见屏蔽层
类型。第1种是最常见的编织圆线屏蔽层，通常
以锡或镀银铜线制成。这种结构柔性极佳，易
磁场 于生产，具有结构和导电双重作用。它的缺点
在于屏蔽效率与编织密度直接成正比。对于最
图2：磁场屏蔽。 高18GHz频率，标准密度对应的标准屏蔽效率为

8 Microwave Journal China 微波杂志 May/Jun 2018