ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

82 СТА 1/2008 www.cta.ru Оплётка Говоря о способах экранирования кабеля, нельзя обойти вниманием са- мый традиционный из них – оплётку (рис. 13). Оплётка придаёт кабелю вы- сокую прочность, гибкость, устойчи- вость к механическим воздействиям и множественным перегибам. Однако при выборе кабеля недостаточно про- сто удовольствоваться фактом её суще- ствования, а полезно поинтересовать- ся, какой процент поверхности по- крывает оплётка (в изделиях Belden она обеспечивает покрытие от 40 до 98% поверхности кабеля), из какого материала сделана, чем покрыта. Тем более что и других отличий при совпа- дении перечисленных параметров хва- тает. В качестве примера рассмотрим эк- ран типа French Braid (французская оплётка). Это запатентованная Belden конструкция из двух встречных много- жильных спиралей с чередующимся перехлёстом вдоль единственной смещённой оси (рис. 14). Она отлича- ется от обычной оплётки, в которой перехлёсты равномерно распределены по поверхности. Французская оплётка обеспечивает улучшенный ресурс по количеству изгибов в сравнении со стандартными витыми экранами, по- вышенную гибкость в сравнении с тра- диционными экранами кабелей и бо- лее низкий уровень микрофонных и трибоэлектрических шумов, чем иные витые или традиционные экраны кабе- лей. Кабели с французской оплёткой проще оконцовывать, поскольку спи- рали легко расплетаются. Кроме того, эта оплётка имеет меньшее, чем обыч- ный спиральный экран, сопротивле- ние постоянному и переменному току. Другой пример – спиральная оплётка (рис. 15). Она состоит из проводников, навитых спиралью вокруг изолирован- ных проводников или ядра кабеля. Про- водники оплётки, как правило, изготав- ливаются из меди. Спиральная оплётка обладает непревзойдённой гибкостью и устойчивостью к изгибу. Она обеспечи- вает покрытие до 97% экранируемой поверхности, легко заделывается и по- тому идеально подходит для аудиопри- менений. Однако сравнительно высо- кая индуктивность ограничивает другие применения данного вида оплётки. Так фольга или оплётка? Так какому же методу экранирова- ния следует отдать предпочтение: фольге или оплётке? Взглянем на зави- симости коэффициента экранирова- ния от частоты для фольги и оплётки, представленные на рис. 16. На относительно низких частотах до нескольких десятков мегагерц оплётка обеспечивает лучшее экранирование, чем фольга, главным образом за счёт своей толщины. Однако затем экрани- рующие свойства оплётки резко ухуд- шаются и становятся почти неприем- лемыми ещё до частоты 100 МГц. В то же время фольга имеет плоскую АЧХ, сохраняя удовлетворительные экрани- рующие способности в очень широком диапазоне частот, вплоть до гигагерц. В те времена, когда был изобретён первый коаксиальный кабель, имев- ший экран из оплётки, радиостанции вещали только в средне и длинновол- новом диапазонах, короткие волны считали бросовыми и непригодными для радиосвязи, а ультракороткие толь- ко исследовали. Даже какихто 1520 лет назад сантиметровый диапазон ис- пользовался главным образом для кос- мической радиосвязи и РЛС, а частот- ный привод делали на тиристорах, фор- мируя выходное напряжение из отрез- ков синусоиды с частотой 50 Гц. Сего- дня всепроникающий частотный при- вод делают на высокоскоростных IGBT, формируя ШИМ с несущей частотой в десятки килогерц, обычный мобиль- ный телефон излучает частоты 900 МГц или даже 1800 МГц, а технологии WiFi, уверенно приходящие в цеха, уже доб- рались до 2,4...5,7 ГГц! Подставьте эти частоты в графики на рис. 16, и станет ясно, что эра кабелей с экраном из оплётки уходит в прошлое. Осознавая всё это, компания Belden выпускает кабели, которые имеют два слоя экрана из фольги и оплётки, либо даже четыре слоя, где фольга чередует- ся с оплёткой дважды, что позволяет сочетать в одном кабеле лучшие свой- ства фольги и оплётки (рис. 17). Но дело не только в частоте наводки, а и в её характере. Вообще о наводках, паразитных связях, электромагнитной совместимости можно говорить вечно, но это не является темой данной ста- тьи. По этой теме написаны трактаты, дающие иногда противоречивые реко- мендации. От инженеров приходится слышать о том, что «Борьба с наводка- В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е РА 1 10 100 1000 МГц Фольга Оплётка Коэффициент экранирования Рис. 13. Оплётка Рис. 14. Французская оплётка (French Braid) Рис. 15. Спиральная оплётка Рис. 16. Зависимости коэффициента экранирования от частоты для фольги и оплётки