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多芯电缆具有结构紧凑、便于布线等优点,因而被广泛应用于舰船、飞机、运载火箭、飞船、雷达、计算机网络系统等通信和控制领域的复杂电子系统中。但电缆的分布参数将会导致电缆芯线之间产生电磁耦合干扰,即芯线串扰。例如数字通信应用中,当传输信号的频率越高、脉冲沿越陡,芯线串扰就越严重,因而产生诸如通信失效,嗓音增大,传输误码,信号误差甚至控制中的误动作等电磁兼容问题,进而影响整个系统的电磁兼容性能。
本文以电缆的容性耦合、感性耦合以及传输线理论等电缆的耦合理论为基础,阐述了多芯电缆的芯线之间电磁耦合干扰产生的基本原理,以及耦合干扰与串音、串音衰减之间的关系。通过对一舰船使用的多芯电缆采用信号源与频谱分析仪相接合的方法,对被串回路为单根电缆芯线时的耦合干扰情况进行了测试;针对被测多芯电缆和测试中所用的测试仪器的特性阻抗匹配问题,利用自制的阻抗匹配变换器采用矢量网络分析仪法对多芯电缆芯线回路的近端串音衰减和远端串音衰减分别进行了测试。对所测得的结果进行了分析,总结出了多芯电缆芯线间进行耦合干扰的一般规律以及阻抗匹配对芯线耦合性能的影响。通过在实验中不同试验条件下,对多芯电缆的地线采取不同的处理方式,总结出了在不同接地处理方式下,芯线的耦合干扰情况。