屏蔽线缆在EMC屏蔽方面的参数特性

提到屏蔽线缆，相信从事硬件行业的技术人员并不会觉得陌生。但是关于屏蔽效能、转移阻抗、编织屏蔽、铠装、金属箔等等屏蔽线缆的参数，相信没有多少人了解。线缆作为连接各个子系统非常重要的桥梁，需要满足安规要求，环境要求，唯独电磁特性容易被忽视。从事射频行业的朋友一般会关注同轴线缆的驻波、插损等特性，而从事EMC行业的同行则更多的关注线缆的屏蔽完整性，串扰等。

本文就系统的介绍屏蔽线缆在EMC屏蔽方面的参数特性，利用数学的手段，借助参考文献中的大师和前辈的文献描述和CST线缆工作室，尽量清楚的描述不同制作工艺下的屏蔽线缆特性。希望能够帮助读者清晰的认识到线缆设计中的一些手段，避免不必要的成本花费。

1、线缆屏蔽效能与转移阻抗

1.1、定义

电缆屏蔽效能是从金属介质平板屏蔽效能引申而来，定义为在芯线电流不变条件下，电缆有无屏蔽层时空间某点的场强比值。

式中，为无屏蔽层时的场强；为有屏蔽层时的场强。

工程应用中，为了能够方便快捷的得到屏蔽线缆的SE曲线，常常通过测试线缆的转移阻抗，转移阻抗主要用于表征外界电磁场对屏蔽电缆的电磁耦合能力，定义为单位长度上有单位电流流过屏蔽层时，在电缆芯线与屏蔽层间所形成的开路电压：

式中，为屏蔽层电流；为单位长度上的电压。

1.2、编织屏蔽线缆的转移阻抗

计算屏蔽电缆转移阻抗的解析方法是通过分析外部时变电磁场入射到电缆编织层上的电磁耦合机理，由电磁场理论推导获得转移阻抗的计算公式。图1是屏蔽电缆编织层的展开图。描述编织层的结构参数有：（1）内绝缘层的直径；（2）单位长度上编织层交叉的股数，即编织节距p；（3）编织层的编织束数C；（4）编织束内的导线数N；（5）每根编织线的直径d。已知上述5个参数，即可计算得到屏蔽电缆的转移阻抗。

Fig1、屏蔽电缆编织层的展开图

考虑可能的电磁耦合机理，当外部时变电磁场辐射到交叠不完善的编织层上时，将在编织层上发生散射、透射以及绕射。根据电磁场理论，编织型屏蔽电缆转移阻抗的传统理论计算公式为：

为编织层上感应电流发生散射产生的散射阻抗，描述了瞬态电磁场辐射到编织层上的低频特性， 随频率的增大而减小。为编织层上小孔耦合引起的孔电感，

为编织束编进编出，切割编织层间的间隙力线引起的编织电感。

1.2.1、散射阻抗

Vance耦合理论提出的散射阻抗 

其中，为集肤深度：

式中，为频率，为屏蔽材料的磁导率，为屏蔽材料的电导率。

1.2.2、孔电感

Tyni耦合理论在Vance耦合理论的基础上改进了孔电感 

其中

上面 的计算虽然在低频段能够较准确的描述编织小孔的耦合效应，但是在高频段计算值通常高于测量值，有时差异还很大。这是因为当辐射到编织层上的瞬态电磁场的频率增加到一定值时，透射的电磁波遇到有曲率的编织网时所发生的衰减将变得不可忽略。为了描述这一效应，王小铃在其文章中提出了编织网曲率系数Coef对孔电感 的计算进行修正，且Coef的值在0~1之间。

1.2.3、编织电感

Tyni首次定义了编织电感

当时，

取负号是由于编织带上电流产生的磁场与原磁场方向相反。

当 时，

式中，

两个相邻编织带间的距离：

由编织电感进行精确建模，即将编织束编进编出引起编织层有效厚度的变化考虑进的建模中。由上面的计算可知，既是对两个相交叉的编织带间的距离h进行有效的建模。除此之外，要尽量减小在利用编织层的结构参数计算其它二次参数，如、、时引入不必要的误差，影响转移阻抗的计算精度。目前，大多数计算模型要不就是忽略了编织束编进编出引起编织层有效厚度的变化，直接用进行计算，要不就是用固定的计算公式进行粗略估算，这两种计算方法的计算精度均较差，甚至会大大影响有些电缆编织电感的计算精度。Tyni首次提出根据编织网的结构对h进行建模，公式如下：

然而，由编织网的结构可知，因此可知，则屏蔽层外径

然而由图1可知，编织层编织束重叠区域，编织束离开重叠区域，Tyni模型过高估计了编织层间的通量面积。于是利用对分技术，给出新的表达式来获得和h，修正了这种近似，在减小计算编织层二次参数时所带来误差的同时获得更加精确的h值：

Fig2、编织网内外层磁通铰链的面积

1.2.4、额外波动效应项

由图3可知，现有转移阻抗解析方法在计算高频段屏蔽电缆转移阻抗时，计算结果普遍高于测量值。这是因为，高频瞬态电磁场在编织网上引起的响应更加复杂，编织网内外层编织束间的磁场引起的漩涡电流产生的额外衰减变得不可忽略。因此，在计算转移阻抗时必须考虑这部分的额外衰减。这部分相当于在编织网上产生切向电场的漩涡电流，其中电场的大小正比于屏蔽层的电流和漩涡电流的电路电阻，而电阻取决于内层编织束的表面电导率，同的额外波动效应项：

因此，获得新模型计算转移阻抗的完整表达式为：

转移阻抗的引入对研究电磁兼容串扰和干扰带来了很大的方便。但随着电磁兼容技术和标准的发展，人们不仅关注电缆的抗干扰性，也关注电缆的辐射特性。许多电磁兼容标准都严格规定了产品的辐射限值，而且大量的电磁兼容试验结果表明设备辐射超标大部分是由于线缆引起。

2、转移阻抗与屏蔽效能间的关系

2.1、文献中对两者关系的描述

从两者的数学计算上可以看出，转移阻抗强调的是单位长度上线缆的物理参数，而屏蔽效能是以整条线缆为计算对象，因此两者间的关系并不是对等的。王添文等在《屏蔽电缆屏蔽效能与转移阻抗关系研究》一文中给出了线缆在0.01~1000MHz的转移阻抗和屏蔽效能仿真结果，下图中可以看到，屏蔽效能与转移阻抗间在数学关系上不是线性的，但总的来说，转移阻抗越低，屏蔽效能则越高。

Fig4、不同参数屏蔽线缆的转移阻抗和屏蔽效能（来自文献）

2.2、线缆屏蔽效能和转移阻抗的实际计算

因为标准同轴线缆的数据比较容易获得，于是我们采用RG58线缆对上面的结果进行模拟，得到类似的结果，下面为RG58线缆的电气特性参数，从中可以看出其屏蔽效能在1GHz以内不小于40dB。

Fig5、某厂家提供的RG58线束参数

采用CST建立一根长度为1m的RG58线缆，距离接地平面高度为100mm。下图为该线缆屏蔽层参数，可以看到RG58采用编织屏蔽层，编织层线径0.122mm，7根为1股，共有16股。

Fig6、RG58屏蔽层参数

分别获取这段线缆的转移阻抗和屏蔽效能，如下图所示，在1MHz以下，编织屏蔽层可以视为一个整体，该段频率下的转移阻抗和屏蔽效能保持稳定不变，转移阻抗主要取决于屏蔽层的散射阻抗。当1MHz~10MHz时，编织屏蔽层的孔洞带来的影响变得不可忽略，孔电感随频率增加迅速增加，转移阻抗开始变大，屏蔽效能逐渐降低。当频率高于180MHz，由于长线效应屏蔽效能开始按照震荡下降。

Fig7、RG58线缆的转移阻抗和屏蔽效能曲线

同轴电缆对于磁场的屏蔽效能，可以通过比较电缆有屏蔽和无屏蔽的情况来了解。图8-b表示电缆无屏蔽的情况。这里，由于磁场引起的感应电流流过信号源阻抗，并在负载 上产生干扰电压。如图8-c所示，在有屏蔽连接的情况下，屏蔽层中的电流就像图8-a所示的共模电流一样在屏蔽层电阻上产生噪声电压，噪声电压也等于。若假定环路中由磁场感应的电流与屏蔽电缆和无屏蔽电缆中相同，且假定所有信号电流都在屏蔽层中返回，那么电缆的屏蔽效能等于负载电阻与屏蔽电阻之比。于是，若负载电阻为1000Ω，全部的屏蔽电阻为20mΩ，则屏蔽效能为。在低频时，屏蔽层的DC电阻越低，电缆的屏蔽效能就越高。编织线屏蔽层的DC电阻比金属箔屏蔽的更低；屏蔽编织层越厚或编织的越多，则DC电阻就越小。

Fig8、（a）屏蔽电缆中共模感应电流的路径 （b）在磁场中电缆无屏蔽的情况

（c）在磁场中电缆有屏蔽的情况

2.3、不同的计算方式对比

通常在遇到关于屏蔽设计的实际案例时，我们会采用一种不严谨的仿真方法来评估对象的屏蔽效能，即有无屏蔽下空间同一位置的辐射能量对比。比如2.2节中的RG58线缆，我们在这根线缆上方1m位置放置一个电磁场探针，接收该段线缆在有无屏蔽时产生的空间辐射，因为探针接收到的能量分别以磁场和电场表示，所以单独计算电场和磁场的屏蔽效能。计算后得到屏蔽效能如下，从中可以看出，电场和磁场对应的SE曲线并不一致，这是因为探针所处位置在近场区域，该区域的空间波阻抗是变化的，若需得到近场区域的SE曲线，需要获得对应位置的功率密度，即波印廷矢量。在时变场内，波印廷矢量的计算是相当复杂的。因此，通常用plane wave（即2.2节方法）来模拟远场状态下的屏蔽曲线，通过plane wave获得的屏蔽效能曲线是不受空间位置变化影响的。而采用2.3节方法，空间不同位置获得的屏蔽效能曲线是不一致的，这种方法只有在固定对象（如特定产品的金属外壳，屏蔽罩等），固定测试位置和测试方法下才会有使用价值。

Fig9、两种方式获得的屏蔽效能曲线

3、线缆屏蔽效能的影响因素分析

3.1、屏蔽的种类

目前市场上常见的线缆屏蔽方式和工艺主要有：铜/铝管的固体铠装、铜/铝的编织屏蔽层、单/双面导电金属箔的纵向包裹或者螺旋缠绕等单一或者复合屏蔽。整体上屏蔽效能是依次降低的（如下图），但是从设计角度讲，不同的编织方式，或者金属箔的不同缠绕方式都将会影响线缆的屏蔽效能。

Fig10、铜、不锈钢管等各种屏蔽材料的转移阻抗

3.2、影响线缆屏蔽效能的参数

第一章中详细介绍了编织屏蔽线缆的转移阻抗计算过程，屏蔽线缆的屏蔽层除了采用金属编织材料，也有采用金属箔或者金属管。采用金属管制作的硬质铠装线缆，其屏蔽效能主要与金属材料相关。这里需要对金属箔的屏蔽方式进行介绍，金属箔的材质、厚度、单面或者双面导电、压接方式、压接面积、编织角度等等都直接影响线缆的屏蔽效能。

3.2.1、编织角度对编织线屏蔽效能的影响

从第二章中的RG58线缆出发，改变线缆屏蔽层编织角度，观察转移阻抗的变化。RG58的默认编织密度为93.41%，编织角度为26Deg。因为在不改变线径、单股屏蔽层线束数量、股数的前提下，编织角度与编织密度是相互关联的。所以当改变编织角度，编织密度随着变化。下表中统计出这一变化规律。

表1、编织角度与编织密度间的关系

Optical coverage(%)	89.66	90.49	91.65	93.09	94.78	96.60
Braid angle(Deg)	10	15	20	25	30	35

下图为两者间的关系，可以看出在0.1MHz以下，转移阻抗随编织角度增加而增加，而编织角度越小，孔隙越长，孔电感越大。所以此时影响转移阻抗的关键因素为散射阻抗和编织电感，当频率在0.1~70MHz，孔电感的影响开始占据主要因素。当频率继续增加，此时开始出现长线效应，转移阻抗开始受诸多因素影响。从这一结果可以看出，采用单层屏蔽的线缆，无法满足较高频率的屏蔽需求。此时，需要加入第二层屏蔽，当在10deg的编织角度基础上，加入单面导电铜箔，宽度10mm，缠绕角度56.67deg，重叠宽度2mm。此时的转移阻抗在1MHz~1000MHz都低于单层屏蔽处理的线缆。

Fig11、不同编织角度与转移阻抗的关系

Fig12、双层屏蔽线缆中外层金属箔参数

Fig13、在10deg编织角基础上加入金属箔的转移阻抗对比

从上面结果中可以看出，采用何种屏蔽方式对线缆的不同频段的屏蔽性能影响很大。产品的屏蔽线缆设计应该冲分考虑到所需屏蔽的频率成分，以最大程度上满足产品设计要求，降低后期整改的成本。Anatoly Tsaliovich在其著作中详细统计了最佳编织角，最小成本与转移阻抗和线径等的关系，如下图所示。

Fig14、双层螺旋屏蔽线缆的最佳编织角度和转移阻抗（左）低频编织屏蔽的最小成本与线径和编织角、

3.2.2、金属箔纵向包裹参数的影响

金属箔屏蔽线缆根据包裹方式不同大体分为箔纵向包裹和螺旋缠绕，纵向包裹方式中，金属箔在平行于线缆长度方向上相互压接在一起。对于单面导电的金属箔，压接部分不导电。下面采用单面导电金属箔，一面为金属铝，一面为PE，查看压接部分长度变化与转移阻抗的关系，初始压接部分长度为0，即屏蔽箔宽度与线缆内径相等，然后每次增加1mm。我们看到，在低于10MHz部分，转移阻抗与散射阻抗，直流阻抗相关，此时增加金属箔宽度，可以有效降低散射阻抗与直流阻抗。而当频率高于10MHz，屏蔽箔宽度的变化对转移阻抗的影响非常小，主要为长线效应和不导电缝隙的泄露。

Fig15、单面导电金属箔压接宽度与转移阻抗的关系

为了处理高频的这种电磁泄露，Anatoly Tsaliovich提出了几种处理方式，如下图所示，下图中的三种处理方式均是为了抑制高频时屏蔽层缝隙的泄露，确保线缆在高频有良好的屏蔽效能。

Fig16、金属箔屏蔽层纵向包裹交叠出的压接处理

3.2.3、金属箔螺旋缠绕参数的影响

作为金属箔屏蔽类型的另一种屏蔽方式，螺旋缠绕屏蔽与纵向包裹获得的转移阻抗参数差异较为明显。同样采用RG58的截面尺寸，保证特征阻抗为50R不变。螺旋缠绕方式的尺寸由金属箔的宽度和缠绕角度决定，缠绕角度与重叠宽度参数一一对应。这里的金属箔仍然为单面导电铝材质。因为足够廉价，足够普通。初始宽度设定为10mm，重叠宽度为1mm，固定金属箔宽度，调整重叠宽度，每次增加1mm到重叠宽度为5mm，此时线缆等效为两层金属箔屏蔽。

下图为计算结果，对比纵向缠绕方式，可以看出相较于纵向缠绕方式，螺旋缠绕获得的转移阻抗是要大一些的。在低于3MHz的频段，决定转移阻抗大小的参数依然是散射阻抗和直流阻抗，重叠宽度越大，需要的金属箔越长，散射阻抗和直流阻抗越大。当频率在3MHz~80MHz，1mm压接宽度下的转移阻抗依旧最小，其余宽度的转移阻抗值几乎相等。当频率继续增加，缝隙泄露变得严重，有更大重叠宽度的线缆缝隙的深度增加，所以可以获得更小的转移阻抗。

Fig17、金属箔螺旋缠绕重叠宽度与转移阻抗

当控制重叠宽度为1mm，改变金属箔宽度，从10mm开始每隔2mm递减，查看转移阻抗变化情况。下面结果中可以看出，在减小金属箔宽度后，转移阻抗在低于30MHz时都有明显差异，当宽度为4mm时，转移阻抗在30MHz以下甚至高于1Ω，这是不允许的。实际产品屏蔽层直流阻抗要求小于50mΩ，低频转移阻抗接近直流阻抗，所以低频阻抗要求尽量接近50mΩ，并非所有产品都需要满足这一要求，因为屏蔽效果越好的线缆其成本越高，所以需要根据实际设计需求考虑具体选择何种方式。

Fig18、金属箔宽度与转移阻抗关系

4、线缆对EMC的影响

4.1、线缆对EMC造成影响的频段

EMC标准要求中对产品的外接线缆进行了严格的规定，同样地，在产品设计和测试整改中我们不难发现，线缆线束对EMC测试结果会产生巨大的影响。Anatoly Tsaliovich在Cable Shielding for Electromagnetic Compatibility一书中详细的介绍了这方面影响。其中作者对电子产品中线缆和PWB（PCB）影响的频段和模式进行了统计，如下图。

Fig19、电子产品最高发射频率的累积分布

设计电力电缆的目的是为了减少导线中直接和回流电流路径形成的回路。这些导线通常需要满足绝缘要求，并且是双绞或者屏蔽的。因此，差模下的线缆发射并不像普通模式下的传输那样突出（除非使用了不当的接地和屏蔽终止技术）。另一方面，PCB和背板在设计不佳的情况下，具有比电缆小得多的线性尺寸，并可能产生非常大的回路面积。这就是为什么在更高的频率范围内，差模辐射占据电子系统发射量的大部分。

4.2、信号传输中线缆的辐射

自由空间中，线缆的不同摆放方式，其充当天线对外辐射的方向性系数、波瓣图等参数是不同的。Cable Shielding for Electromagnetic Compatibility一书中，对不同发射模型的辐射模式进行了对比分析，包括线型、方形回路、圆形回路等等。EMC测试标准中要求了产品线束的摆放方式，基本上限定了发射源的模型。为了直观的认识电力电子产品中线缆的电磁场分布，作者按照EMC测试的要求建立了三维仿真模型。如下图所示，将左侧机箱内部放置发射源头，右侧机箱内对线束进行端接50Ω负载，为了降低仿真资源，提升效率，这里屏蔽线缆长度为500mm。

Fig20、屏蔽线缆仿真模型

笔者选取了四个频率下线缆的电磁场分布图，从结果中可以看出，从0.1GHz开始，线缆中可以看到明显的行波，线缆的空间电场场强最大的位置分布随频率的变化而变化。然而磁场在四个频率下的分布情况表明，线缆中间位置处的磁场强度在0.3GHZ以下总是小于两侧，当频率为0.5GHz时，线缆长度大于0.5GHz的1/4波长，线缆空间电磁场的分布开始明显的受内部传输信号的相位影响。

Fig21（a）、屏蔽线缆的电场发射

Fig21（b）、屏蔽线缆的磁场发射

当这段线缆的长度改为EMC测试时的标准长度，也就是两米时，其电尺寸对应的四倍波长的频率为37.5MHz。从EMI设计的宗旨来看，有效降低EMI的措施既是在噪声最大的位置（有源电路中的源头）进行处理。因此，笔者相信针对线缆上低于37.5MHz的噪声频率，在靠近连接器端口位置进行处理是最为有效的方式，这也是多数产品选择在连接器位置放置共模电容或者电感的原因所在。当噪声频率高于37.5MHz时，EMI抑制措施不论是放置在靠近连接器位置还是线缆上的其它位置都没有多大变化。

4.3、端口位置采用EMC措施的必要性

从4.2节中可以看到，即使是理想搭接下的线缆，也会在屏蔽层端接位置产生明显的电磁泄露，因此有必要对接口位置加强EMC措施。比如磁环，加强屏蔽等。下面在原有模型的基础上，在接口位置加了一段铁磁性的弹簧，在0.3GHz下的磁场对比中可以看到端口位置的噪声强度有了明显降低。该弹簧的灵感来自于下图中的BNC连接器。

Fig22、0.3GHz线缆磁场分布

Fig23、BNC连接器

肯定会有人提到，实际产品中经常遇到外接线缆上不允许加装磁环或者铁合金材料。是否可以将抑制措施放置在产品内部。答案是肯定的，下面为将噪声抑制材料放入屏蔽机箱内部（右侧机箱内）的整体磁场情况。可以看到，接口位置的磁场分布较之前小了很多。

Fig24、将噪声抑制措施（磁环）放入右侧机箱内部时整体的磁场分布情况

4.4、不当屏蔽方式的后果

多数产品在连接器上选择节省成本，将屏蔽更为完整的金属连接器更换为塑料连接器。此时的屏蔽线缆屏蔽层不得不通过一根单独的线缆连接到产品内部或者锁在机箱上。在EMC要求严格的领域，这种处理方式会增加EMC成本，最终得不偿失。我们将上面模型的一端改成这种方式，屏蔽层一端通过几根单独的线直接连接在机箱上，剩余部分暴露在外面。这种方式无疑增加了屏蔽线缆的转移阻抗，在屏蔽不完整位置，屏蔽层感应电流无法和芯线的噪声电流相互抵消，此时屏蔽层成为一个新的噪声源头，开始向外辐射噪声能量。如下图所示，对比上一节结果，此时整个空间的磁场增加，屏蔽完整性整体上变差。

Fig25、屏蔽不完整的设计得到的空间磁场分布

注意：在前面部分中，作者一直在谈论同轴线，貌似忽略了多芯屏蔽线，这里需要解释的是，多芯线由于各芯线之间由于存在互电感和互电容，单根线上的噪声信号会由于其它线束的镜像电压和电流作用而不同程度上被削弱。芯线参数的随机性导致最终结果不具有说服力。如上一篇关于串扰的文章中，作者在文章后面部分列出的USB和屏蔽网线，由于芯线中的双绞，单线和同轴，采用不同类型芯线作为分析对象，得到的结果会存在较大差异。因此，文章不用多芯屏蔽线作为案例。上面同轴线的结论在多芯屏蔽线上依旧适用。

5、线缆屏蔽效能的测试

5.1、理论模型中的转移阻抗测试方法

测量转移阻抗的基本方法有两种，如下图第二个实验配置，由连接在屏蔽层的发生器产生的电流，模拟了由于入射的电磁波产生的电流或由于共模电流在外层屏蔽层流动的情况。

Fig26、转移阻抗测试方法

上述测量方法在工程应用上无法实现，因为测试系统会引入大量的杂散参数，最终导致无法接受的测量误差产生。

5.2、工程应用中的测试方法

在转移阻抗概念出现的几十年时间里，测量法一直是获得屏蔽电缆转移阻抗的主要方法。由于它能够较真实的模拟屏蔽电缆实际应用中所处的复杂的电磁环境，把场投射入屏蔽体的复杂性基本全面的包含在测量结果中，因此测量法是目前最可靠的检测电缆屏蔽性能的方法。测量法的原理主要是以转移阻抗的定义为基础，进行改进或延伸，实验的设计都是建立在二传输线系统模型的基础上。目前，屏蔽电缆转移阻抗的常用测量方法有三同轴法、四同轴法、线注入法、电流探针法、金属平板法等。不同测量方法的特点及适用范围不同，他们的比较如下表所示。

表2、不同测量法特点的比较

测量方法	原理	建立的难易度	可否形成平台	实验花费	是否为IEC标准
三同轴法	转移阻抗定义	较难	否	一般	是
四同轴法	三同轴法的改进	较难	否	一般	否
线注入法	转移阻抗定义	难	可以	最多	是
电流探针法	三同轴法的延伸	较难	可以	较多	否
金属平板法	三同轴法的延伸	简单	否	一般	否

目前行业中已经形成较为成熟的测试平台的方法为线注入法和电流探针法。在标准IEC 96-1中，注入线通常是扁平铜编织层，将它包扎在受试电缆上，注入线测试方法的显著优点在于能测量很高频率（1GHz以上）时的表面转移阻抗。

注释：n，f：近端和远端

1,2：初级（即注入），次级电路

电路1和2特性阻抗

G 信号发生器

V 电压表，接收机

E 同轴仪器通常接地点

Fig27、线注入测试配置的原理图

x 受试电缆（CUT）

d 屏蔽室壁

G 信号发生器（合成器或跟踪发生器等）

f 测试接收机（频谱分析仪，网络分析仪等）

g 注入导线的发生器

h CUT额外屏蔽的铜管

i 注入导线的馈电电缆（低损耗，约0.5m）

k 信号发生器的馈电电缆

m 铁氧体环（长度约100mm）

A 屏蔽室和CUT之间连接的额外屏蔽

B CUT端接电阻的额外屏蔽

q 注入导线

Fig28、导线注入测试法使用的配置图

5.3、可以提供测试服务的机构

目前国内可以提供相关测试服务的机构有很多，如下方RELIABLE ANALYSIS (Shanghai)公司提供的资料，资料中采用的是线注入法，该方法可以测试到较高的频率，在耦合长度为50cm的情况下，注入电路和受试电缆中的相速足以很好的匹配以至容许测试的频率高达3GHz。当耦合长度为10cm时，可以测量到20GHz，然而，在频率高出1GHz时，对于过渡以及在与源和电缆末端负载匹配方面都必须非常小心。推荐在受试电缆和注入导线的远、近端都使用铁氧体平衡-不平衡变换器来较少由导线辐射引起的共模电流。

Fig29、RELIABLE ANALYSIS (Shanghai)公司线注入法测试系统

线注入法测试结果为线缆的转移阻抗，对应标准为E16-9999-S01，下图为某一被测样品的测试结果和对应的标准限值。

Fig30、Delta Transfer impedance all Positions

中汽研公司采用电流环直接测试产品有无屏蔽层下的数据，进行计算直接得到线缆在测试位置的屏蔽效能。相较于注入法，该方法对测试配置精度要求不高，同时由于测试配置引入过多的杂散参数，导致测试频率低于线注入法。

Fig31、中汽研公司电流环测试系统

Fig32、被测样品测试结果

中汽研公司的蒋莉、吴在园等在《新能源汽车高压电缆的屏蔽效能测试》中提到，电流探头法在实际样品测试中，由于样品线束在20Mhz产生驻波，导致高于20Mhz以上测试结果不准确，下图为文章数据。

Fig33、原文结果

参考：

1、Anatoly Tsaliovich-Cable Shielding for Electromagnetic Compatibility

2、王添文、李子森-屏蔽电缆屏蔽效能与转移阻抗关系研究

3、蒋莉、吴在园-新能源汽车高压电缆的屏蔽效能测试

4、陈渊硕-电缆屏蔽效能的评估与分析

5、王小铃-屏蔽电缆转移阻抗的测量与仿真方法研究

6、David A.Weston-电磁兼容原理与应用