交联电缆屏蔽层与连接器配合时,需通过360°封闭式搭接确保电磁兼容性,间隙控制需结合屏蔽材料厚度及频率需求,高压场景下铜丝屏蔽间隙平均不超过4mm,最大不超过8mm,射频设备中屏蔽罩间隙需小于0.5mm,普通场景可容忍至3-5mm。
一、核心设计原则
360°封闭式搭接
屏蔽层必须通过焊接或压接方式与连接器后壳形成完整的圆周接触,避免“猪尾巴”式单点连接。这种连接方式会导致高频阻抗增大、电磁泄漏及耦合干扰,降低屏蔽效能。低阻抗接地
连接器与设备金属壳体间的搭接电阻需小于5mΩ,确保干扰电流直接导入接地壳体。接地路径需保持低阻抗,连接器界面至机壳的过渡区域也需优化导电性。
二、间隙控制标准
高压交联电缆铜丝屏蔽
根据国家标准,铜丝屏蔽高压交联电缆的铜丝根数及截面需满足短路电流需求,同时屏蔽铜丝间隙需均匀,平均间隙不大于4mm,最大间隙不得超过8mm。
实现方式:悬浮式分线盘:在并线模具前设计悬浮式分线盘,穿线孔直径为铜丝直径的2倍,并随铜丝同步旋转,等间距控制和稳定铜丝。
哈夫式并线模具:采用耐磨且有一定弹性的材料(如聚甲醛或高密度聚乙烯),模具内表面抛光处理,入口处设计圆角弧度,确保铜丝调整顺畅。
射频设备屏蔽罩
在5G设备等高频场景中,屏蔽罩间隙需小于0.5mm。例如,某射频模块屏蔽罩原设计间隙为1mm,在2.4GHz频段屏蔽效能(SE)仅20dB;添加导电硅胶衬垫后,间隙压缩至0.2mm,SE提升至50dB。
实现方式:减少屏蔽罩孔洞,使用多个小圆孔替代大圆孔或长条孔。
通过屏蔽罩引线加装穿心电容,引线通过穿心电容穿过屏蔽罩与元件连接。
普通场景屏蔽层间隙
在一般应用场景中,屏蔽层间隙可容忍至3-5mm,但需结合屏蔽材料厚度计算。例如,在低频或中频场景中,若屏蔽材料厚度足够,间隙稍大仍可满足屏蔽需求。
三、特殊场景处理
高压线束
采用屏蔽环压接(6面/6点压接),根据导线截面积(如3mm²、8mm²、10mm²)匹配压接方式,确保拉脱力合格。仪表电缆
屏蔽层仅在控制室端子排单点接地,铠装层两端接地,避免信号环路干扰。
四、设计优化建议
屏蔽层端接方式
避免将屏蔽层收缩拧成线状后经由连接器引脚延长到接地点(“猪尾巴”连接),这种连接方式会破坏屏蔽层的封闭性,并在高频段增加连接阻抗。
若无法避免“猪尾巴”连接,需限制其长度(一般小于20-50mm),并采用双重连接(经由连接器的两个引脚),将电感减小为原来的一半。
铠装层应用
使用可变形开口铠装套在电缆屏蔽层上,将屏蔽层翻到铠装外,用细金属丝缠好,再用焊锡沿圆周焊好,确保360°接触。
在电缆屏蔽层内外塞入紧箍形铠装,选择适合尺寸的铠装,并在导线焊接在连接器之前安装完毕。
紧固点间距控制
无线电产品或工作频率超过100MHz的产品,紧固点间距取值为20-50mm。
工作频率不超过100MHz的产品,紧固点间距取值为50-100mm。
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