西门子PROFIBUS扭转电缆

PROFIBUS扭转电缆
骚扰源的传输路径 4
 1.1 导线的传导干扰 4
 1.1.1传输线-短线与长线 4
 1.1.2共阻抗耦合 6
 1.1.3传输线的反射 8
 1.1.4共模干扰与差模干扰 10
 1.2 骚扰通过空间传输 13
 1.2.1天线效应 13
 1.2.2近场电场耦合 17
 1.2.3近场磁场耦合 18
 2屏蔽 20
 2. 1电场屏蔽 21
 2. 2磁场屏蔽 23
 3电缆的屏蔽接地 27
 3. 1电场的屏蔽接地 27
 3.1.1屏蔽层不接地 27
 3.1.2屏蔽层单端接地 27
 3.2 磁场的屏蔽接地  28
 3.2.1屏蔽层单端接地或不接地 28
 3. 3电缆屏蔽接地总结 31
 4 PROF旧US的安装要求 34
 4. 1 Profibus的布线 34
 4. 2 PROFIBUS的屏蔽接地 36
 5 PROFINET的安装要求 38
 5. 1 PROFINET的布线 38
 5. 2 PROFINET的屏蔽接地 40
 附录一推荐网址 41
 
騷扰源的传输路径
 产生干扰的三个要素：干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件。騷扰源可以通过空间的辐射、电磁耦合传递到敏感设备，也可以通过导线的传输进入敏感设备。
 1.1导线的传导干扰
 信号通过导线传输，通常在理想情况下只考虑导线的电阻，但实际的传输导线都存在分布电容和电感，尤其在传送频率高的情况下，就要考虑分布参数的影响。分布电容与电感的乘积等于常数，它们与导体间介质的相对磁导率^和介电常数￡有关：L C =叫=常数，
 特性阻抗为zo =4LTC是电缆的物理特征，与传输线的电压电流无关。导线的传导干扰绝大部分也是是由导线的分布参数引起得的。图1-1列出几种传输线的布置，（a)为导线对；（b)为轨线与板；（c)为平行板，假设导线间距相同，三者的分布参数比较为：La > Lb>Lc; Ca < Cb < Cc; Za > Zb > Zc;
 

1.1.1传输线-短线与长线
 线路中的分布电感、分布电容、分布电阻影响信号及电源的传输，根据传输线的长度与传输信号频率的关系，将传输线分为短线（有的资料为电短）和长线（有的资料为电长），如图1-2所示，如果s < 1/10(有的参考资料为小于等于X/4)或者信号的传播时间tOZ (源到目的地）< 0.5倍的沿上升时间tf ,就是短线。例如导线或者机械尺寸比波长小都可以视为短线，系统内部的连续通常也视为短线。短线的特性为：在一条短线上，除了电流流动带来的电压降外，各点电势相等，适用于集总等效电路分析。如果s > \ (有的参考资料为大于入/4)就是长线，例如机械尺寸比波长大，适用于分布参数电路分析，基耳霍夫电压定律不再适用，因为电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。同样一段传输线，由于传输信号频率不同，有可能是短线，也有可能是长线。计算波长的公式如下：
     λ＝v/f
     λ：波长 
     V: 速度 
    f: 信号频率 




理想情况下，一截传输导线只考虑线上的电阻，但在实际情况下还要考虑到线上的分布参 数，如图1-3所示的等效电路：
 
 线上总的阻抗为
 Z = R   j2^fL R > 2nfL (f < 3kHZ)
 R < 2nfL (f > 3kHZ)
 短线电路只考虑负载的阻抗，长线电路传输线的特征阻抗主导电路的特性，参考下面的 试验如图1-4所示：
 

高频信号发生器给S等于2米远的电灯供电，使用一根裸线靠近灯泡处与电灯组成短 线回路，由于短线只考虑负载电阻，裸线电阻非常小，灯泡被短路而熄灭，如果将裸线向电 源处移动，当与灯泡连线距离超过短线a/10)距离后，线路上的感抗渐渐起主导作用，负 载电阻被忽略，灯泡逐渐由暗变亮，如果裸线与电源距离逐渐接近，直至小于短线距离，线 路上负载电阻渐渐起主导作用，感抗被忽略，电源被短路，灯泡逐渐由亮变暗，直到熄灭。 一条短的电路不会影响整个线路，所以干扰抑制元件要就近安装在干扰源端或被保护设备端 (距离 < X/10 )。