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三同轴法射频同轴电缆转移阻抗测试装置的改进

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第一章 绪论

1.1 同轴电缆屏蔽性能研究背景与意义

1.2 同轴电缆屏蔽性能测试方法国内外研究现状

1.3 毕业设计主要内容

1.4 论文结构安排

第二章 同轴电缆的基本结构和屏蔽性能测试方法概述

2.1 射频同轴电缆简介

2.1.1 射频同轴电缆基本结构

2.1.2 同轴电缆的重要特性参数

2.2 射频同轴电缆屏蔽性能测试方法概述

2.2.1“匹配一短路”三同轴法

2.2.2 简化三同轴法

2.2.3 双短路三同轴法

2.2.4 高频三同轴法

2.2.5 线注入法

2.2.6 功率吸收钳法

2.2.7 混响室法

2.2.8 GTEM小室法

2.2.9 同轴电缆屏蔽性能测试方法总结

第三章 三同轴法测试同轴电缆转移阻抗理论研究

3.1 同轴电缆转移阻抗和屏蔽衰减的定义、联系和区别

3.1.1 同轴电缆转移阻抗的定义

3.1.2 同轴电缆屏蔽衰减的定义

3.1.3 同轴电缆转移阻抗和屏蔽衰减的联系

3.2 三同轴法理论耦合公式

3.3 各种三同轴法之间的区别和联系

3.3.1 各种三同轴法的负载条件

3.3.2 各种三同轴法的3dB截止频率长度

3.4 三同轴法不匹配的外回路对测试的影响

第四章 双短路三同轴测试装置射频结构设计

4.1 双短路三同轴测试装置基本原理

4.2 双短路三同轴测试装置内回路结构设计详述

4.2.1 双短路三同轴测试装置内回路远端短路件结构设计

4.2.2 双短路和“匹配一短路”三同轴测试装置内回路远端件结构比较

4.3 双短路三同轴测试装置外回路结构设计详述

第五章 射频同轴电缆转移阻抗测试与分析

5.1 测试准备工作

5.1.1 射频测量设备

5.1.2 阻抗匹配电路

5.1.3 受试电缆准备

5.2 测试步骤与测试数据计算

5.3 测试动态范围分析

5.3.1 射频测量仪器的测试动态范围

5.3.2 双短路三同轴法和“匹配一短路”三同轴法A型测试动态范围分析

5.4 测试数据计算、分析与总结

5.4.1 双短路三同轴法同轴电缆转移阻抗测试数据分析

5.4.2 双短路三同轴法和线注入法同轴电缆转移阻抗测试数据分析和比较

第六章 任务总结与展望

参考文献

致谢

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摘要

射频同轴电缆广泛应用于各种电子电气设备的联接。在实际应用过程中同轴电缆往往是电子电气设备电磁干扰问题的根源。同时电线电缆级别的电磁兼容也是整个电磁兼容领域的一个重要的研究方向。
   研究同轴电缆的屏蔽性能具有极其重要的意义,而衡量同轴电缆屏蔽性能有两个指标:一个是屏蔽衰减;另一个是转移阻抗。屏蔽衰减直接反映电缆的屏蔽性能,而转移阻抗间接反映电缆的屏蔽性能。屏蔽衰减基于电磁场理论,而转移阻抗基于电路理论。因为测试转移阻抗与直接测试电缆的屏蔽衰减相比更为简单,成本更低,目前使用最为广泛的指标是转移阻抗。转移阻抗值越大,电缆的屏蔽性能越差,反之电缆的屏蔽性能越好。
   IEC标准详细介绍了测试同轴电缆屏蔽衰减和转移阻抗的各种方法。其中的三同轴法是测试同轴电缆转移阻抗最常用和最经典的方法,测试频率上限大约从一百兆赫兹到几百兆赫兹。三同轴法具有多种形式。
   本次毕业设计在实验室原有的“匹配-短路”三同轴测试装置基础上,通过对IEC62153-4系列标准的深入研究,设计并加工制造出一套双短路三同轴电缆转移阻抗测试装置,并使用该装置测试多种同轴电缆的转移阻抗,最后与线注入法的转移阻抗测试数据进行了比较。具体工作分为以下几个部分。
   1)使用CAXA等制图软件对双短路三同轴测试装置进行设计与建模。
   2)机械加工和制造双短路三同轴测试装置的零件。
   3)应用双短路三同轴法测试多种常用同轴电缆的转移阻抗。
   4)应用线注入法测试多种常用同轴电缆的转移阻抗。
   5)比较两种测试方法的测试数据,分析和总结相关数据。
   6)总结工作任务,并指出不足,最后提出改进意见。
   经理论和实践验证,双短路三同轴法与其他三同轴法相比,具有测试转移阻抗动态范围高,射频结构设计相对简单,安装方便等优点。

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