電磁兼容-搭接

第七章搭接技術(shù)及其應(yīng)用搭接的一般概念搭接的影響因素搭接的方法搭接質(zhì)量的測試方法一、搭接的概念搭接的定義:在兩個(gè)金屬物體之間通過機(jī)械、化學(xué)或物理方法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)連接，以建立一條穩(wěn)定的低阻抗電氣通路的工藝過程。搭接的目的：為電流提供一個(gè)均勻的結(jié)構(gòu)面和低阻抗通路，以避免在相互連接的兩金屬間形成電位差。由于電位差的存在，可能對任何頻率的信號都造成干擾。例如：電纜屏蔽層與機(jī)箱之間搭接屏蔽體上不同部分之間的搭接濾波器與機(jī)箱之間的搭接不同機(jī)箱之間的地線搭接二、良好搭接的作用減少設(shè)備間電位差引起的騷擾；減小接地電阻，從而降低接地公共阻抗騷擾和各種地回路騷擾；實(shí)現(xiàn)屏蔽、濾波、接地等技術(shù)的設(shè)計(jì)目的；防止雷電放電的危害，保護(hù)設(shè)備等的安全；防止設(shè)備運(yùn)行期間的靜電電荷積累，避免靜電放電騷擾。三、不良搭接的實(shí)例濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干擾電流路徑1、搭接不良的濾波器2、搭接不良的機(jī)箱VI航天飛行器上的搭接阻抗要小于2.5m!不良搭接的可能出現(xiàn)在下列情況電纜連接器與設(shè)備殼體的搭接不良；電流通路上存在沒有牢固連接的搭接點(diǎn)，或者由于振動使搭接點(diǎn)松動；接地構(gòu)件搭接不良使地阻抗增大、接地措施失效；防雷電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中搭接不良，使雷電放電電流不能順利導(dǎo)入大地，在不良搭接處產(chǎn)生高壓放電；工頻交流供電電路中存在松動的搭接點(diǎn)。四、搭接的方法永久性搭接：利用鉚接、熔焊、釬焊、壓接等工藝方法，使兩種金屬物體保持固定連接。優(yōu)點(diǎn)：具有穩(wěn)定的電氣特性缺點(diǎn)：維修困難半永久性搭接：利用螺栓、螺釘、夾具等輔助器件使兩種金屬物體保持連接的方法。優(yōu)點(diǎn)：拆卸方便缺點(diǎn)：電氣特性不穩(wěn)定五、搭接的類型直接搭接：兩裸金屬或?qū)щ娦院芎玫慕饘偬囟ú课坏谋砻嬷苯咏佑|，牢固地建立一條導(dǎo)電良好的電氣通路。影響搭接電阻的因素：接觸面積、接觸壓力、接觸表面的雜質(zhì)和接觸表面的硬度等。適用：高頻間接搭接：采用搭接條或其他輔助導(dǎo)體將兩個(gè)金屬物體連接起來。適用：設(shè)備需要移動或者抗阻抗沖擊時(shí)。缺點(diǎn)：阻抗大措施：搭接體表面鍍銀或金不同的搭接條搭接帶頻率不同搭接方式不同六、搭接的實(shí)施搭接的電化學(xué)腐蝕原理搭接表面的清理和防腐涂覆：搭接完后，為了保護(hù)搭接體，要在接縫處表面進(jìn)行附加涂覆（油漆、電鍍等）。防止灰塵、有機(jī)物（油脂等）、保護(hù)層和電鍍層搭接的加工方法：物理：熔焊、釬焊和軟焊機(jī)械：螺栓連接、鉚接、壓接、卡箍、銷鍵緊固、擰絞化學(xué)：導(dǎo)電粘合劑搭接的電化學(xué)腐蝕原理腐蝕是指物體受到所處環(huán)境的作用而發(fā)生破壞的現(xiàn)象。金屬的腐蝕的必備條件：一個(gè)陰極一個(gè)陽極，形成電位差；有電流流動的完整通路。這兩個(gè)條件不難滿足：當(dāng)金屬表面不做任何處理，由于表面污垢形成一個(gè)陽極區(qū)和一個(gè)陰極區(qū)，通過環(huán)境中的濕氣產(chǎn)生電解液構(gòu)成導(dǎo)電通路，也能產(chǎn)生腐蝕；當(dāng)兩種金屬組成的連接表面，由于金屬電位序列的高低不同，處于高序的金屬成為陽極，處于低序的金屬成為陰極，在環(huán)境電解質(zhì)的作用下，處于陽極的金屬就被腐蝕。因此搭接表面必須進(jìn)行防護(hù)腐蝕的處理，以免受腐蝕使搭接電阻增大。金屬的電位序列IIVIIIII金屬的腐蝕傾向采用電位的概念進(jìn)行比較。電位負(fù)的金屬，活性較強(qiáng)，容易發(fā)生腐蝕。電位正的金屬活性相對較弱，腐蝕傾向性小。搭接點(diǎn)的保護(hù)七、搭接質(zhì)量的測量測試儀器測試方法阻抗測量方法低頻：電橋法、萬用表等高頻：開槽線法、反射計(jì)法、電橋法、標(biāo)量分析法和矢量分析法等。

高頻阻抗的測量：對于射頻微波電路,一般不直接測量阻抗，而是測量兩個(gè)便于直接測量的參數(shù)，即反射系數(shù)和駐波參量，

其基本測量方法有開槽線法、反射計(jì)法、電橋法、標(biāo)量分析法和矢量分析法等。但是反射計(jì)法和電橋法不能測量較大的阻抗值,而且測量頻率不高,近期又發(fā)展了IV和RF-IV法,其基本的原理就是伏安法，這是最經(jīng)典的阻抗測量方法。測量原理是基于歐姆定律。（一）四端法（對直流或低頻阻抗有效，使用恒流源和高靈敏度的數(shù)字電壓表）機(jī)柜~搭接阻抗頻率寄生電容導(dǎo)線電感并聯(lián)諧振點(diǎn)VIZ=V/I（二）網(wǎng)絡(luò)分析儀法測阻抗通過測量注入信號與反射信號之比得到反射系數(shù)。用定向耦合器或電橋檢測反射信號，并用網(wǎng)絡(luò)分析儀提供和測量該信號。由于這種方法測量的是在DUT上的反射，因而能用于較高的頻率范圍。根據(jù)實(shí)際的測量需求，網(wǎng)絡(luò)分析法又延伸出幾個(gè)方法，以提高測試的阻抗范圍。網(wǎng)絡(luò)分析儀測阻抗（1）反射法這是最典型的網(wǎng)絡(luò)分析法，通過測試S11，來測試阻抗，公式如下：對于E5061B網(wǎng)絡(luò)分析儀：頻率范圍可測：5Hz到3GHz10%精度阻抗范圍：1歐姆~2K歐姆可利用7mm類型系列測試夾具

（2）串聯(lián)直通法網(wǎng)絡(luò)分析儀測阻抗如圖所示，串聯(lián)直通法通過串接方式連接測量DUT。對于E5061B，增益-相位測試端口和S參數(shù)測試端口都能使用串聯(lián)直通法。相比來說，增益-相位測試端口更加方便，因?yàn)?端接類型的器件測試夾具能夠直接連接到增益-相位測試端口。但是最高頻率范圍僅到30MHz。如果想測試更高頻率，可以使用S參數(shù)測試端口。但是，當(dāng)頻率達(dá)到幾百兆后，消除串聯(lián)直通測試夾具帶來的誤差是比較困難。因此實(shí)際頻率限制大概在200MHz或300MHz。對于E5061B網(wǎng)絡(luò)分析儀：頻率范圍可測：5Hz到30MHz（增益-相位測試端口）5Hz到幾百兆Hz（S參數(shù)測試端口）10%精度阻抗測量范圍：5歐姆到20K歐姆可利用測試夾具（增益-相位測試端口）不適用于接到DUT的測量網(wǎng)絡(luò)分析儀測阻抗

（3）并聯(lián)直通法如圖所示，并聯(lián)直通法通過并聯(lián)DUT測試阻抗。這個(gè)方法非常適合測量低阻抗器件，可小達(dá)1m歐姆。增益-相位測試端口和S參數(shù)測試端口都可以使用并聯(lián)直通法。對于超過30MHz的頻率范圍，使用S參數(shù)測試端口進(jìn)行并聯(lián)直通測試。但是，對于低于100KHz，推薦使用增益-相位測試端口進(jìn)行阻抗測量，因?yàn)樵鲂?相位測試端口使用了半浮地的設(shè)計(jì)方法，這個(gè)方法可以消除由于回流電流在測試電纜屏蔽層所形成的電阻誤差，這樣可以在低頻范圍內(nèi)容易地和精確地測量非常低的阻抗。對于E5061B網(wǎng)絡(luò)分析儀：頻率范圍：5Hz到30MHz（增益-相位測試口），5Hz到3GHz（S參數(shù)測試口1-2）10%精度阻抗測量范圍：1m歐姆到5歐姆（比阻抗分析儀更高的測量靈敏度）使用自制測試夾具或RF探頭高頻阻抗測量儀器HP4191A高頻阻抗分析儀HP4294A阻抗分析儀AgilentE5061B網(wǎng)絡(luò)分析儀Agilent

E4991A射頻阻抗/材料分析儀HP4294A精密阻抗分析儀測量頻率范圍40Hz

--110MHz

基本測量精度為±0.08%

業(yè)內(nèi)最高性能的阻抗測量和分析儀E4991A

射頻阻抗/材料測量分析儀測量頻率范圍從

1MHz到

3GHz基本測量精度為

±0.8%材料測量功能可以測量介電常數(shù)和導(dǎo)磁率（配置選件

002）防靜電型電路板阻抗測量系統(tǒng)G04003975（北京）防靜電型電路板阻抗測量系統(tǒng)G04003975功能天線量測：S參數(shù)、駐波比及反射系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)分析：額定阻抗、平均阻抗、最大阻抗與最小阻抗。依客戶需求提供2～16通道天線自動量測系統(tǒng)(選配)。依客戶需求提供半自動/全自動電路板阻抗特性測試系統(tǒng)。所有功能之軟件，完全整合在PA801B設(shè)備中，不必外接PC。

提供中文化的TDR操作接口，可同時(shí)直接輸出阻抗測試報(bào)告，如PDF、XLS…等格式，并能同時(shí)記錄每一次的測量畫面(JPG格式)。系統(tǒng)頻寬達(dá)3GHz，內(nèi)置ESD保護(hù)電路。

防靜電型電路板阻抗測量系統(tǒng)G04003975參數(shù)系統(tǒng)規(guī)格：測量范圍：0～150Ω(單端)/0～300Ω(差動)測量精度：±0.5%@50Ω測試長度：50.8mm～10m水平軸顯示分辨率：1ps或0.2mm(0.008”)TDR上升時(shí)間范圍：149ps～300ps，可調(diào)整(內(nèi)部默認(rèn)為200ps)量測速度：單端及差動測試時(shí)間僅需約0.7秒量測模式：單機(jī)同時(shí)提供單端、差動二種測試模式操作接口：提供外部控制軟件，也可安裝于設(shè)備內(nèi)部直接操作，接口簡單易懂，無需耗費(fèi)較長時(shí)間訓(xùn)練。輸出接口：VGAx1;USBx6工作溫/濕度：5°C～40°C，20%～80%@<29°C尺寸/重量：235mmx432mmx296mm/14.0kg最大功耗：300VAmax工作電壓：47Hz～63Hz，90～132Vac或198～264Vac(自動切換)E5061B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在S參數(shù)測量端口上的測量頻率范圍：從5Hz到3GHz在增益-相位測量端口上的測量頻率范圍：從5Hz到30MHz基本測量精度為±2%PDN（PowerDistributionNetwork——供電分配網(wǎng)絡(luò)）的毫歐量級的阻抗值測試（旁路電容器，開關(guān)電源（DC-DC變換器）的輸出阻抗，PCB