電磁兼容-搭接

第七章搭接技術及其應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:在兩個金屬物體之間通過機械、化學或物理方法實現(xiàn)結構連接，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：為電流提供一個均勻的結構面和低阻抗通路，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：電纜屏蔽層與機箱之間搭接屏蔽體上不同部分之間的搭接濾波器與機箱之間的搭接不同機箱之間的地線搭接二、良好搭接的作用減少設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；實現(xiàn)屏蔽、濾波、接地等技術的設計目的；防止雷電放電的危害，保護設備等的安全；防止設備運行期間的靜電電荷積累，避免靜電放電騷擾。三、不良搭接的實例濾波器接地阻抗預期干擾電流路徑實際干擾電流路徑1、搭接不良的濾波器2、搭接不良的機箱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，或者由于振動使搭接點松動；接地構件搭接不良使地阻抗增大、接地措施失效；防雷電保護網(wǎng)絡中搭接不良，使雷電放電電流不能順利導入大地，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。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：具有穩(wěn)定的電氣特性缺點：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：拆卸方便缺點：電氣特性不穩(wěn)定五、搭接的類型直接搭接：兩裸金屬或導電性很好的金屬特定部位的表面直接接觸，牢固地建立一條導電良好的電氣通路。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體將兩個金屬物體連接起來。適用：設備需要移動或者抗阻抗沖擊時。缺點：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、搭接的實施搭接的電化學腐蝕原理搭接表面的清理和防腐涂覆：搭接完后，為了保護搭接體，要在接縫處表面進行附加涂覆（油漆、電鍍等）。防止灰塵、有機物（油脂等）、保護層和電鍍層搭接的加工方法：物理：熔焊、釬焊和軟焊機械：螺栓連接、鉚接、壓接、卡箍、銷鍵緊固、擰絞化學：導電粘合劑搭接的電化學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：一個陰極一個陽極，形成電位差；有電流流動的完整通路。這兩個條件不難滿足：當金屬表面不做任何處理，由于表面污垢形成一個陽極區(qū)和一個陰極區(qū)，通過環(huán)境中的濕氣產(chǎn)生電解液構成導電通路，也能產(chǎn)生腐蝕；當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行防護腐蝕的處理，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行比較。電位負的金屬，活性較強，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。搭接點的保護七、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、反射計法、電橋法、標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、反射計法、電橋法、標量分析法和矢量分析法等。但是反射計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）機柜~搭接阻抗頻率寄生電容導線電感并聯(lián)諧振點VIZ=V/I（二）網(wǎng)絡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)實際的測量需求，網(wǎng)絡分析法又延伸出幾個方法，以提高測試的阻抗范圍。網(wǎng)絡分析儀測阻抗（1）反射法這是最典型的網(wǎng)絡分析法，通過測試S11，來測試阻抗，公式如下：對于E5061B網(wǎng)絡分析儀：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，因為4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，當頻率達到幾百兆后，消除串聯(lián)直通測試夾具帶來的誤差是比較困難。因此實際頻率限制大概在200MHz或300MHz。對于E5061B網(wǎng)絡分析儀：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。這個方法非常適合測量低阻抗器件，可小達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-相位測試端口進行阻抗測量，因為增效-相位測試端口使用了半浮地的設計方法，這個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)。標準差數(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設備中，不必外接PC。

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

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上升時間范圍：149ps～300ps，可調(diào)整(內(nèi)部默認為200ps)量測速度：單端及差動測試時間僅需約0.7秒量測模式：單機同時提供單端、差動二種測試模式操作接口：提供外部控制軟件，也可安裝于設備內(nèi)部直接操作，接口簡單易懂，無需耗費較長時間訓練。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）的毫歐量級的阻抗值測試（旁路電容器，開關電源（DC-DC變換器）的輸出阻抗，PCB