耐火電纜的衰減測試需結(jié)合其結(jié)構(gòu)特性與通信需求,核心測試方法包括電橋諧振法、串聯(lián)比較法、功率反射法及專用儀器測試法,具體要點(diǎn)如下:
一、電橋諧振法(適用于低頻段衰減測試)
測試原理
基于電纜諧振頻率特性,當(dāng)電纜長度等于測試頻率波長的1/4整數(shù)倍時,終端開路或短路時的輸入阻抗為純電阻。通過測量諧振頻率下的電阻值,結(jié)合電纜特性阻抗,計算衰減常數(shù)。關(guān)鍵步驟
預(yù)估諧振頻率:根據(jù)電纜長度和波速估算諧振頻率范圍。
校準(zhǔn)電橋:使用數(shù)字頻率計精確讀取諧振頻率,消除測試誤差。
測試與計算:分別測量終端開路和短路時的諧振頻率,取平均值后代入公式計算衰減常數(shù)。
注意事項
避免引線電容影響,優(yōu)先采用專用插頭直接連接電橋。
高頻段測試時,需考慮電纜波阻抗的電容性對諧振頻率的偏移。
二、串聯(lián)比較法(適用于高頻段衰減測試)
測試原理
通過比較被測電纜與標(biāo)準(zhǔn)短路線在相同頻率下的衰減值,利用數(shù)字電壓表讀取電壓差值,計算衰減常數(shù)。關(guān)鍵步驟
連接測試回路:被測電纜與短路線通過繼電開關(guān)切換,分別測量電壓值。
數(shù)據(jù)記錄與計算:記錄兩次測試的電壓值,代入公式計算衰減值。
系統(tǒng)校準(zhǔn):測試前需校準(zhǔn)衰減器,扣除引線本身的衰減值。
注意事項
確保測試系統(tǒng)反射衰減大于30dB,避免失配影響結(jié)果。
高頻段測試時,需使用高精度數(shù)字電壓表(分辨率≥0.01dB)。
三、功率反射法(適用于寬頻段衰減測試)
測試原理
基于傳輸線理論,通過測量信號在電纜中的反射功率,結(jié)合輸入功率,計算衰減常數(shù)。關(guān)鍵步驟
連接測試設(shè)備:信號發(fā)生器、阻抗圖示儀、測量線及被測電纜。
頻率調(diào)諧與幅度調(diào)整:將光點(diǎn)調(diào)整至阻抗圓圖圓周(0dB位置)。
數(shù)據(jù)記錄與計算:移動可變短路器,記錄不同位置的電壓駐波系數(shù),計算衰減常數(shù)。
注意事項
信號發(fā)生器頻率穩(wěn)定性需優(yōu)于±0.1%,測量線剩余駐波系數(shù)≤1.03。
測試頻率范圍需覆蓋電纜工作頻段(如30MHz~420MHz)。
四、專用儀器測試法(推薦工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方案)
測試設(shè)備
電纜衰減/串音測試儀(如ZY5110型):集成振蕩器、寬頻電平表、選頻電平表等功能,支持自動量程、電平校正及AFC(自動頻率控制)。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA):適用于高頻段衰減測試,支持S參數(shù)測量及頻域分析。
測試步驟
設(shè)備校準(zhǔn):使用標(biāo)準(zhǔn)衰減器或短路線進(jìn)行零平衡校準(zhǔn)。
連接被測電纜:通過阻抗匹配變壓器連接發(fā)生器,確保阻抗匹配。
自動測試與數(shù)據(jù)記錄:設(shè)備自動掃描頻段,記錄衰減值并生成測試報告。
優(yōu)勢
高精度:電平測量誤差≤±0.1dB,頻率選擇性優(yōu)于±0.2dB。
多功能性:支持衰減、串音、阻抗等參數(shù)同步測試。
數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出:測試結(jié)果可存儲并通過RS232接口上傳PC機(jī)打印。
五、耐火電纜特殊考慮
耐火性能驗證
在耐火試驗(如950°C火焰中持續(xù)燃燒≥3h)后,補(bǔ)充衰減測試,驗證高溫對電磁兼容性的影響。
屏蔽層影響
若電纜采用屏蔽結(jié)構(gòu),需測試轉(zhuǎn)移阻抗(≤100mΩ/m@1MHz)和屏蔽衰減(≥80dB@1GHz),評估屏蔽層對衰減的抑制效果。
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