西门子通信电缆的屏蔽与接地策略

本文档深入探讨了电缆的屏蔽与接地技术，旨在帮助读者理解如何有效防止电磁干扰并确保通信系统的稳定性和安全性。西门子通信电缆作为示例，文中详细介绍了骚扰源的传播途径，包括导线传导干扰和通过空间传输两种方式。 首先，骚扰源的传输路径被分为两个部分：导线传导干扰和空间传输。导线传导干扰主要由导线自身的分布电容和电感造成，特别是在高频传输时，这些参数对信号质量有显著影响。LC乘积（με）与介质的磁导率和介电常数相关，而特性阻抗Z0则反映了电缆的基本物理特性，与信号的电压和电流独立。 对于导线的传导干扰，文档特别提到了短路与长线、共阻抗耦合、传输线反射以及共模和差模干扰等现象。短路和长线可能导致信号衰减或反射，共阻抗耦合则是由于不同线路之间的电磁交互。反射和耦合效应会干扰信号的纯度，共模和差模干扰则是根据信号的极性区分，前者涉及信号对称，后者涉及不对称。 其次，骚扰还可以通过空间途径传播，如天线效应、近场电场耦合和近场磁场耦合。天线效应描述了无线信号的发射和接收，近场电场和磁场耦合则涉及电磁波在电缆周围区域对敏感设备的影响。 针对电缆的屏蔽与接地，文档详细解释了如何处理电场和磁场的屏蔽。电场屏蔽主要是通过材料的选择和结构设计来减少外部电场对电缆内部的影响，而磁场屏蔽则可能涉及到磁屏蔽材料和设计。电缆的屏蔽层接地是关键环节，文中讨论了两种常见方法：屏蔽层单端接地和不接地，以达到最小化干扰的目的。 最后，文档还针对PROFIBUS和PROFINET两种工业通信协议的安装要求进行了说明，强调了屏蔽电缆的正确布线和接地措施，以满足各自协议对于电磁兼容性的严苛要求。 本篇文档提供了丰富的理论知识和技术指导，对于从事工业通信系统设计、安装和维护的专业人员来说，理解和应用这些信息对于保障系统的正常运行至关重要。