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屏蔽傳輸線英文解釋翻譯、屏蔽傳輸線的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【計】 shielded transmission line; strip transmission line

分詞翻譯:

屏的英語翻譯:

screen
【醫】 screen; shield

蔽的英語翻譯:

my; ragged; shabby

傳輸線的英語翻譯:

transmission line
【計】 transmission line
【化】 transmission line (TL)

專業解析

屏蔽傳輸線(Shielded Transmission Line)是一種特殊設計的用于傳輸電磁能量(通常為高頻信號)的導波結構,其核心特征在于利用導電屏蔽層包裹内部導體(或導體對),以有效抑制電磁幹擾(EMI)的輻射和接收。

從漢英詞典角度解析其詳細含義:

  1. 核心功能與目的 (Core Function & Purpose)

    • 抑制電磁幹擾 (Suppress Electromagnetic Interference - EMI): 這是屏蔽傳輸線最主要的設計目标。外部的金屬屏蔽層(通常是編織網或金屬箔)形成一個法拉第籠(Faraday Cage),将内部導體産生的電磁場限制在屏蔽層内部,阻止其向外輻射幹擾其他設備(輻射發射 - Radiated Emissions)。同時,屏蔽層也能阻擋外部電磁場進入傳輸線内部,防止其幹擾傳輸的信號(輻射抗擾度 - Radiated Immunity)。
    • 降低信號串擾 (Reduce Signal Crosstalk): 在多導體環境中(如多芯電纜),屏蔽層可以有效隔離相鄰導體之間的電場和磁場耦合,顯著降低信號間的串擾(Crosstalk)。
    • 提供穩定的參考電位 (Provide Stable Reference Potential): 屏蔽層通常連接到系統的參考地(Ground),為内部傳輸的信號提供一個穩定、低噪聲的參考電位,有助于保持信號完整性(Signal Integrity)。
  2. 結構與組成 (Structure & Composition)

    • 内部導體 (Inner Conductor): 負責傳輸信號的中心導線,可以是單根實心線、絞合線或同軸結構的内導體。
    • 絕緣介質 (Dielectric Insulator): 填充在内部導體和屏蔽層之間的絕緣材料(如聚乙烯PE、聚四氟乙烯PTFE、發泡材料等),用于支撐導體并保持其幾何結構,其介電常數(εᵣ)和損耗角正切(tanδ)直接影響傳輸線的特性阻抗(Characteristic Impedance)和信號衰減(Attenuation)。
    • 屏蔽層 (Shielding Layer): 包裹在絕緣介質外部的導電層,是實現屏蔽功能的關鍵部件。常見形式有:
      • 編織屏蔽 (Braided Shield): 由細金屬絲編織而成,柔韌性好,覆蓋率高(通常在70%-95%),提供良好的高頻屏蔽效能和機械強度。
      • 箔屏蔽 (Foil Shield): 由薄金屬箔(通常是鋁)貼合在絕緣層外,通常覆蓋率為100%,提供優異的低頻屏蔽效能,但柔韌性和耐彎曲性相對較差。
      • 組合屏蔽 (Combination Shield): 結合箔屏蔽和編織屏蔽(如鋁箔+編織銅網),兼具兩者的優點,提供寬頻帶的高屏蔽效能。
    • 外護套 (Outer Jacket): 最外層的絕緣保護層(如PVC、聚氨酯PUR),用于保護内部結構免受機械損傷、環境影響(如潮濕、化學腐蝕、磨損)。
  3. 關鍵特性參數 (Key Characteristic Parameters)

    • 特性阻抗 (Characteristic Impedance - Z₀): 傳輸線最重要的參數之一,由内部導體的幾何尺寸、絕緣介質的介電常數以及屏蔽層的結構共同決定(通常為50Ω、75Ω或100Ω等标準值)。匹配的阻抗對于最小化信號反射至關重要。其計算公式可近似為(對于同軸結構): $Z₀ = frac{60}{sqrt{epsilon_r}} ln(frac{D}{d})$ 其中,$εᵣ$是絕緣介質的相對介電常數,$D$是屏蔽層内徑,$d$是内部導體直徑。
    • 衰減 (Attenuation): 信號在傳輸過程中因導體電阻損耗($I²R$損耗,隨頻率升高因趨膚效應Skin Effect加劇)和介質損耗(與介質的$tanδ$和頻率相關)而減弱的程度,單位為dB/單位長度。
    • 屏蔽效能 (Shielding Effectiveness - SE): 衡量屏蔽層阻擋電磁場能力的指标,單位為分貝(dB)。計算公式為: $SE{dB} = 10 log{10}(frac{P_i}{P_t})$ 其中,$P_i$是入射到屏蔽層上的功率,$P_t$是穿透屏蔽層的功率。SE值越高,屏蔽效果越好。
    • 截止頻率 (Cut-off Frequency): 對于特定類型的屏蔽傳輸線(如波導),存在一個最低工作頻率(截止頻率),低于此頻率信號無法有效傳輸。
  4. 典型應用場景 (Typical Applications)

    • 高頻/射頻信號傳輸 (High-Frequency/RF Signal Transmission): 如天線饋線、射頻設備互連線、測試設備連接線(如網分儀電纜)。
    • 敏感信號傳輸 (Sensitive Signal Transmission): 如低電平模拟信號(傳感器信號、音頻信號)、高速數字信號(USB, HDMI, Ethernet Cat6a/7/8等)、醫療設備信號。
    • 電磁環境惡劣的場合 (Harsh Electromagnetic Environments): 如工業自動化控制、汽車電子、航空航天電子設備,需要抵抗強電磁幹擾。
    • 需要高保密性或低輻射的場景 (High Security or Low Emission Requirements): 防止信號被竊聽或滿足嚴格的電磁兼容(EMC)法規要求(如FCC, CE認證)。

引用參考來源:

  1. Microwaves101 (權威微波工程知識庫) - "Transmission Lines" & "Shielding" 章節提供了傳輸線基礎理論和屏蔽原理的詳細解釋。https://www.microwaves101.com/encyclopedias (注:此為網站主域名,具體頁面路徑需根據其内容結構,但該網站是公認的權威來源)
  2. IEEE Xplore Digital Library (電氣電子工程師學會文獻庫) - 包含大量關于屏蔽傳輸線設計、建模、測量和應用的學術論文和技術标準。例如,可搜索關鍵詞 "Shielded Transmission Line", "Cable Shielding Effectiveness"。 (注:IEEE是電子電氣領域最權威的國際專業組織,其文獻具有極高可信度)
  3. Pozar, David M. Microwave Engineering. 4th ed., Wiley, 2011. - 經典微波工程教材,詳細闡述了傳輸線理論(包括同軸線等屏蔽結構)和電磁屏蔽基礎。
  4. Paul, Clayton R. Introduction to Electromagnetic Compatibility. 2nd ed., Wiley, 2006. - 電磁兼容經典教材,深入講解了電纜屏蔽的原理、屏蔽效能計算和測量方法。
  5. 電子工程領域知名制造商技術白皮書 (如 TE Connectivity, Molex, Gore, Huber+Suhner) - 這些公司通常會發布關于其屏蔽電纜産品(如同軸電纜、雙絞屏蔽線纜STP)的技術文檔和應用指南,包含實用的設計和選型信息。 (注:具體鍊接需指向特定産品的技術文檔頁面,此處指此類文檔是重要參考來源)

網絡擴展解釋

屏蔽傳輸線是一種通過特殊結構設計來抑制電磁幹擾的導線,其核心原理是通過金屬屏蔽層包裹信號線,阻斷外部幹擾并減少信號損耗。以下是詳細解析:

  1. 定義與結構 屏蔽傳輸線由内部導體和外部屏蔽層構成。屏蔽層通常采用銅網、鋁箔或導電布等導電材料編織而成,将信號線完全包裹。屏蔽層需接地,可将外界電磁幹擾導入大地。

  2. 作用原理

    • 趨膚效應:高頻電流集中在導體表面,屏蔽層通過接地形成低阻抗路徑,将幹擾電流導向大地。
    • 雙重防護:既阻擋外部電磁場幹擾信號傳輸(被動屏蔽),又防止内部信號向外輻射幹擾其他設備(主動屏蔽)。
    • 平衡原理:結合雙絞線的電磁平衡特性,進一步抵消共模幹擾。
  3. 關鍵特性

    • 屏蔽效能主要依賴接地質量,單點接地優于多點接地(避免電位差引入新幹擾)。
    • 電磁兼容性(EMC)優于非屏蔽線,適用于敏感電子環境。
    • 可降低傳輸損耗達30-50%,尤其適合高頻信號傳輸。
  4. 典型應用場景

    • 醫療設備(如MRI、心電監護儀)
    • 工業自動化控制系統
    • 高速網絡布線(Cat6A及以上标準)
    • 航空航天電子系統
    • 汽車CAN總線通信
  5. 使用注意事項

    • 施工時需保持屏蔽層完整性,破損會導緻屏蔽失效
    • 接地電阻應小于1Ω,接地線長度不超過波長1/20
    • 與非屏蔽線混合布線時需保持30cm以上間距

需要更詳細的參數(如屏蔽效能dB值)或具體場景選型建議,可參考IEEE 802.3或IEC 61156标準文檔。

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