Schirmwirkung von Steckverbindern effizient messen

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Messen von Kopplungswiderstand und Schirmdämpfung mit dem Triaxialverfahren

Kopplungswiderstand und Schirmdämpfung werden mit dem Messaufbau nach Bild 3 gemessen. Das zu prüfende Kabel wird an einem Ende mit einem Stecker und am anderen Ende mit einem Abschlusswiderstand versehen. Der Prüfling wird in das Rohr eingebaut und am senderseitigen Ende mit dem Rohr kurzgeschlossen. Über den Sender wird Energie in das Kabel bzw. in das innere System eingespeist.

Die aus dem Kabel bzw. dem inneren System durch den Schirm austretende Energie breitet sich im äußeren System aus. Für die zum sendernahen Ende laufende Welle entsteht am Kurzschluss eine Totalreflexion, so dass am Empfänger die Überlagerung aus hin- und rücklaufender Welle bzw. aus Nah- und Fernnebensprechen gemessen wird. Das logarithmische Verhältnis von eingespeister Leistung P1 zu gemessener Leistung P2 ergibt die Schirmdämpfung bzw. nach entsprechender Umrechnung den Kopplungswiderstand.

Messen der Schirmwirkung von Steckern und von konfektionierten Kabeln

Üblicherweise haben HF-Stecker mechanische Dimensionen in der Längsachse im Bereich von 20 bis maximal 50 mm. Mit der Definition elektrisch kurzer Elemente erhalten wir Grenzfrequenzen für den Übergang von elektrisch kurz zu elektrisch lang von ca. 3 GHz oder höher für Stecker von 20 bis 50 mm Länge.

Im Frequenzbereich bis zu den Grenzfrequenzen, wo der Stecker elektrisch kurz ist, kann nur der Kopplungswiderstand des Prüflings gemessen werden. Erst bei Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz, bei denen der Prüfling elektrisch lang ist, kann die Schirmdämpfung gemessen werden. Im Gegensatz zur Schirmdämpfung ist der Kopplungswiderstand allerdings keine anschauliche Größe, so dass die Kunden die Angabe der Schirmdämpfung für Stecker auch bei tieferen Frequenzen fordern.

Durch Verlängern der elektrischen Länge des Steckers durch ein HF-dichtes metallisches Verlängerungsrohr (Rohr im Rohr) wird der Prüfling elektrisch lang und die Grenzfrequenzen werden zu niedrigeren Frequenzen hin verschoben. Auf diese Weise kann die Schirmdämpfung an elektrisch kurzen Elementen auch bei tieferen Frequenzen gemessen werden (Bild 4a).

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