Schirmwirkung von Steckverbindern effizient messen

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Schirmdämpfung bei elektrisch langen Kabeln

Bei elektrisch kurzen Kabeln oder Elementen, bei denen die Wellenausbreitung vernachlässigt werden kann, können die längenbezogenen Größen der Schirmung als Messwerte ermittelt und direkt zur Berechnung einer induzierten Störspannung benutzt werden. Im höheren Frequenzbereich sind die Übertragungseigenschaften sowohl abhängig von der Impedanz und der Admittanz pro Länge als auch von den Abschlusswiderständen.

Die Schirmdämpfung ist ein geeignetes Kriterium, um die Schirmwirkung elektrisch langer Kabel oder Elemente zu beschreiben. Die Schirmdämpfung ist gemäß Gleichung 3 definiert als das logarithmische Verhältnis von der, in das Kabel eingespeisten, Leistung P1 zu der maximalen abgestrahlten Leistung P2,max (siehe Gleichung 3)

Bei elektrisch langen Kabeln ist die Schirmdämpfung unabhängig von der Länge und von der Frequenz.

Die Schirmdämpfung aS eines Kabels wird von den Bedingungen in der Umgebung des Kabels beeinflusst. Die Schirmdämpfung ist das Verhältnis von zwei Leistungen und damit längenunabhängig.

Kopplungsübertragungsfunktion eines Kabelschirms

Die Kopplungsübertragungsfunktion Tn,f stellt den Verlauf von Kopplungswiderstand ZT und Schirmdämpfung aS eines Kabelschirms über der Frequenz dar (Bild 2).

Bei Gleichspannung bzw. bei sehr tiefen Frequenzen entspricht der Kopplungwiderstand des Kabelschirms seinem Gleichstromwiderstand. Im Bereich zwischen 1 und 10 MHz sinkt der Kopplungswiderstand durch Wirbelstromverluste im Schirm, um dann zu höheren Frequenzen hin mit ca. 20 dB/Dekade anzusteigen.

Oberhalb der Grenzfrequenzen fcn,f (c = cutt off, n = nah, f = fern), beginnt der Bereich der Wellenausbreitung bzw. der Bereich, in dem die untersuchten Schirme als elektrisch lang zu betrachten sind. In diesem Bereich ist die Schirmdämpfung aS das quantitative Merkmal des Kabelschirms und längenunabhängig.

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