遮罩的基礎知識 您是否需要專業遮罩處理系統方面的協助？我們非常樂意協助您規劃和選擇正確的元件。

一個電壓源 (U) 透過導線為負載 (Z) 供電。此時在正極和負極導線之間會產生電壓差，因而在導線之間會形成一個電場。輸電導線周圍還會形成一個磁場 (H)。這個磁場會因電流強度不同而不時發生波動。由於很少有應用能夠長時間維持穩定電流，因而會產生不規則的交流磁場。這些磁場會變成電磁訊號，也就是一種「迷你传送端」，同時也會成為接收端。如此一來，每條導線都有可能對其他電氣和電子設備的功能產生負面影響。為避免這些影響對您的設備和系統造成明顯的作用，就需要對電纜和導線進行專業的遮罩處理。

當兩個回路共同使用一段線路時，就會出現電流干擾影響。這一現象通常發生在共用的參考導線或回線上。第一條回路中的電流或電壓波動（比如：開關操作）影響第二條回路。另外，已遮罩的量測、控制和調節電纜和資料傳輸電纜若沒有正確接地，也會導致電流影響。

應對措施：

• 將共用線路的電阻和電感降低到最低水平（使用橫截面足夠大的導體）
• 盡量分開各個回路
• 共用引線維持在最短長度
• 將分接點盡量靠近電源

電容性干擾影響的干擾變數就是電壓。電容性干擾影響是一個系統的交變電場造成的，這些電場被視作干擾源。電容性干擾影響的典型案例：當兩條平行舖設的較長線路的行為相似於兩個位置相對的電容器極板，且在此高頻訊號功能中形成短路時。

應對措施：

• 盡量避免平行鋪設，或是盡量維持最短的連接長度
• 盡量分開干擾源和被干擾導線（最短間距為 60 - 100 cm）
• 使用經過遮罩處理的資料傳輸線路和量測、控制和調節線路（進行單側遮罩處理）
• 使用雙絞線

電感式干擾影響是交變磁場造成的。輸電導線周圍形成了一個磁場，它會穿透鄰近的導線。電流變化同样也會導致磁場波動，因此引發鄰近導線產生電壓。

示例：當兩根長 100 m 的導線相隔 30 cm 平行鋪設時，流經干擾導線的電流為 100 A (50 Hz)，受干擾導線感應產生大約 0.3 mV 的電壓。在佈局相同的情況下，如果在 100 μs 內發生了 1 kA 的電流變化，则會感應產生大約 90 mV 的電壓。電流變化速度越快，幅度越大，感應產生的電壓就越高。

應對措施：

• 大電流電流和資料傳輸電纜和量測、控制和調節電纜之間至少相隔 1 m
• 平行鋪設線路應盡量短
• 使用雙絞線可將電感影響降低大約 20 倍
• 使用量測都經過遮罩處理的導線（遮罩）

何為雙絞線？
使用雙絞線可以降低電感式干擾影響，這是因為芯線相對於干擾場發生了扭轉，因此感應方向不斷變化方向。將鄰近的資料傳輸線路和量測、控制和調節線路的芯線對依照不同的扭距進行佈置，以避免產生耦合。扭距一般是 30 mm 至 50 mm。對於大電流電纜，根據導體橫截面的不同，扭距介於 200 mm 至 900 mm 之間。

電波干擾影響指的是與電源相關的電波或脈衝介入鄰近資料傳輸線路和量測、控制和調節線路。此外，當電源迴路介入同一條電纜的另一個回路時也會產生電波干擾影響。由於受到電流、電容和電感干擾影響，因此可以忽略電訊號在干擾線路和受干擾線路上的傳輸時間。在特殊情況下，干擾頻率的波長與線路的長度接近到相近的數量級。一旦出現這種情況，也必須在此考慮這一效應。

應對措施：

• 使用芯線對經過遮罩處理且整體都遮罩的電纜（遮罩）
• 避免整條導線有條件不當的地方
• 高電平的訊號與低電平的訊號不在同一根電纜中傳送
• 使用無反射、低衰減和低電容的電纜

一個干擾源發出的無線路電磁波也會對設備和線路產生影響。干擾源指的是自由波 H0、E0. 在近場中，根據干擾類型，可能是電場或磁場占主導地位。如果是電流過高，則主要產生的是磁場；如果是電壓過高，則主要產生的是電場。高頻干擾能量透過連接到干擾源的線路傳播，並實現直接放射 (> 30MHz)。此外，鄰近的大功率傳送點也會在電纜設備的所在位置處產生強大的強力場，並干擾到電纜。在工業運行環境中，關閉電感式負載會產生極大的干擾。在這個過程中，出現的巨大高頻電壓躍變稱之為「猝發」。猝發的頻譜可達到 100 MHz。

應對措施：

• 在遠場和近場使用具有高吸收率和反射能力的遮罩（銅合金或鋁合金）。此時應當使用具有導電能力且盡可能全封閉的遮罩，其耦合電阻較低，遮罩衰減數值符合高標準。（遮罩）
• 對於主要是磁場佔主導地位的近場，尤其是低頻的情況下，應首先用鐵鎳合金或非晶態金屬進行遮罩。

遮罩連接的類型主要取決於預期的干擾影響。若要抑制電場，則需採用一個遮罩單側接地 (1)。只有兩側都採用遮罩時，才能防止由交流磁場所引起的故障干擾。然而，兩側遮罩 (2) 中會形成接地迴路，也有其已知缺點。尤其是參考電位上的電流干擾故障尤其會影響使用訊號，並弱化遮罩效果。此處可用三軸電纜 (4) 來進行補償，此時內遮罩為單側連接，外遮罩為兩側連接。若要減低兩側連接線路遮罩的電流干擾影響時，通常也會在一側透過一個電容器來連接參考電位 (3)。這至少能夠中斷直流和低頻電流的接地迴路。

下面舉例說明採取保護措施對抗干擾影響所取得的成效。圖示的這個佈局中，一根長 2 公尺的導線受到一個 50 kHz 交流磁場的影響。在這裡，以未連接導線遮罩 (1) 的干擾電壓為基準，在輸出端上測得的干擾電壓指定為 0 dB。對於一個單側遮罩 (2)，由於不受到磁場影響，因此無法進行任何改進。如圖 3 所示，一個兩側連接的遮罩將干擾場衰減了大約 25 dB。佈局 (4) 中的雙絞線（20 個扭結/公尺）表明：即使沒有遮罩，易受干擾性也較低（约 10 dB），這是透過導體迴路的補償作用實現的。單側連接的遮罩 (5) 再次表明沒有改進的可能性。只有佈局 (6) 中兩側連接的遮罩可以將衰減性能提升到大約 30 dB。