CN108986971A - 一种电缆屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆屏蔽装置，包括：屏蔽套管，其由铜布制成，并且所述屏蔽套管用于套装在电缆上，并且所述屏蔽套管具有用于与接地线连接的连接部；第一热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管上。本发明还涉及一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接。通过根据本发明的电缆屏蔽装置或电缆连接，能够显著减小电缆与连接器之间的电磁泄漏，从而实现高效的电磁屏蔽，并且该电缆连接能够防止屏蔽套管端头处的毛岔刺破导线绝缘层，同时还可以降低屏蔽装置的重量和安装空间。

Description

一种电缆屏蔽装置

技术领域

本发明总体上涉及卫星有线信号传输，具体而言，涉及一种电缆屏蔽装置。此外，本发明还涉及一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接。

背景技术

航天器电磁兼容设计在型号研制中占极重要的地位，因为其电子设备均会或多或少地产生电磁干扰能量，而这些电磁干扰能量可能对周围敏感电子设备造成不利影响。

目前，主要解决方法目的是，在易被干扰信号电缆外加防波套管进行屏蔽。防波套管材料多为镀锡铜丝、铝镁合金丝，规格一般为

24*8/0.15mm，编织密度为75％至85％。

接地方式主要有以下几种：

(1)接地针方式。屏蔽皮通过一根线(尾辫线)接到接插件的接地针上，接地针通过单元内部用额外的一根线接到设备单元的底座上。这种方法应该尽量避免使用，因其主要缺点在于屏蔽皮上耦合的外部干扰将直接注入到设备单元电封装内部。而单元的电封装形式利用的是法拉第笼原理，目的是保护内部电路免受外部电磁干扰的侵入；这种方法将使其变成容易被耦合电流激励的射频电容。为了确保法拉第笼的完整性，应当确保干扰电流在电封装盒外表面流动。

(2)金属梳方式。屏蔽皮通过电缆接插件上的一个金属梳接地，金属梳通过接插件的扭紧固定螺栓接地。每根双绞线的屏蔽皮都通过一根尾辫线接到梳子顶点，这个接地装置直接安装在接插件罩子上，对D型连接器来说，这种装置通过接口扭紧固定螺栓接到单元盒的地上。这种方法可以避免尾辫线通过接地针进入设备单元盒内部，并且可以将尾辫线的长度限制在几cm内。

(3)EMC尾罩里的金属环方式。EMC尾罩是电缆接插件后部的一种金属罩，屏蔽皮尾辫接地线接到接插件的金属环上。

(4)EMC尾罩里的接地签方式。屏蔽皮尾辫线接到EMC连接器尾罩内的接地签，

(5)连接器尾罩通过D型接插件的扭紧固定螺栓接到设备单元盒上。每个电缆屏蔽皮都通过尾辫线焊接到尾罩上，尾辫线完全包在尾罩里。

(6)360°尾罩接地方式。屏蔽皮直接接到连接器EMC尾罩特殊部位，然后扭紧压接屏蔽皮，这样可以完全不用尾辫线。

目前，通常采用屏蔽皮与电缆头部电连接器的尾罩螺钉进行连接，连接方式如图1所示。对于低频信号且灵敏度要求不高的传输电缆，这种连接方式暂时满足单机要求，但在使用上仍有诸多缺陷。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务是提供一种电缆屏蔽装置以及一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接，通过所述电缆屏蔽装置或所述电缆连接，能够显著减小电缆与连接器之间的电磁泄漏，从而实现高效的电磁屏蔽，并且该电缆连接能够防止屏蔽套管端头处的毛岔刺破导线绝缘层，同时还可以降低屏蔽装置的重量和安装空间。

在本发明的第一方面，前述任务通过一种电缆屏蔽装置来解决，该电缆屏蔽装置包括：

屏蔽套管，其由铜布制成，并且所述屏蔽套管用于套装在电缆上，并且所述屏蔽套管具有用于与接地线连接的连接部；以及

第一热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管上。

在本发明的一个优选方案中规定，所述电缆屏蔽装置还具有第二热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管的端部处。

在本发明的一个扩展方案中规定，所述铜布为360目铜布。

在本发明的另一扩展方案中规定，所述连接部为焊点。

在本发明的一个优选方案中规定，所述屏蔽套管具有经封边的套管边缘。

在本发明的另一优选方案中规定，屏蔽套管在使用前经过真空抽气以去除可凝挥发物。

在本发明的第二方面，前述任务通过一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接来解决，该电缆连接包括：

电缆，其接地线与屏蔽套管导电地连接；

屏蔽套管，其由铜布制成，并且所述屏蔽套管套装在电缆上；

连接器，其与电缆对接，所述连接器具有连接器壳体，所述连接器壳体通过接地导线与屏蔽套管导电地连接；以及

第一热缩膜，其缠绕在屏蔽套管上。

在本发明的一个优选方案中规定，屏蔽套管通过螺钉固定在连接器壳体上。

在本发明的另一优选方案中规定，所述接地导线的长度不超过3cm。

本发明至少具有下列有益效果：

(1)减轻屏蔽层重量。现有技术使用防波套管，防波套管一般为24*8根直径为0.15mm的镀锌铜或镀银铜编织而成。轻型电缆屏蔽处理方法是用的是360目铜布，铜丝直径只有几十微米，重量远小于传统的防波套管。

(2)铜布编制密度更高，屏蔽效果更好。孔径47微米，传统的防波套管编织密度只有75％至85％，空隙较大。

(3)因为铜布轻薄、柔软，可以进入几乎所有连接器尾罩，可以有效的实现法拉第笼的完整性，提高屏蔽效果。

(4)通过在屏蔽套管的端头处覆盖热缩膜，可以防止屏蔽套管的端头处的毛刺破坏电缆的绝缘层，造成短路。

附图说明

下面结合附图参考具体实施例来进一步阐述本发明。

图1示出了根据现有技术的电缆连接；以及

图2示出了根据本发明的具有电磁屏蔽功能的电缆连接。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本发明中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。

在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。

在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

针对图1的根据现有技术的电缆连接，本发明人独到地洞察到如下特点：

(1)按照欧标ECSS-E-HB-20-07A《空间工程电磁兼容技术》“系统级设计”中所述，这种设计使得尾辫线成为关键薄弱点——尾辫线的存在导致漏电感增大而降低屏蔽电缆的EMC性能，因此尾辫线的长度应尽可能短。

(2)为防止防波套管尾线刺破电缆绝缘层(曾经多次发生过)，通常在线缆外5CM左右就需要结束屏蔽，处理尾辨线，使得屏蔽无法连续。对于低频信号且灵敏度比较高的传输电缆，这种连接方式无法满足屏蔽效能的要求。

(3)使用360°尾罩接地方式处理屏蔽层，可以满足屏蔽连续性的要求，但该尾罩为专用尾罩，不是所有连接器均可安装此尾罩，经常是发现该信号易受干扰时，已无法更换连接器，而且该尾罩很长，对插拔空间要求较高，对于布局紧凑的卫星，通常很难适用。

(4)当单机设备的外围存在干扰信号或电缆传输信号的频率较高时，则在电缆设计时应该额外增加专门的电缆屏蔽皮接地设计要求。

(5)防波套管的编制密度决定了防波套管的屏蔽系数，密度越高，屏蔽效果越优越，所包覆电缆的传输信号性能越好。防波套管金属丝的直径和编制密度，同时决定了防波套管的自身重量，金属丝直径越大、编制密度越高，防波套管越重。

(6)针对某些敏感信号，有时需要使用双层防波套管进行屏蔽，以提高其屏蔽性能，这就使得屏蔽层的重量倍增，而且电缆线束过硬，不利于电缆的铺设。针对常规屏蔽使用的防波套管编制密度低、自重大、线束太硬的不足。为此，我们设计了一种新型的低频电缆网屏蔽处理方法，有效解决了传统防波套管编织密度低、自重大的不足。

据此，本发明人提出了一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接，其示例性实施例参见图2。

图2示出了根据本发明的具有电磁屏蔽功能的电缆连接100。

如图2所示，电缆连接100包括电缆108，其具有多根电缆线109以及相应的接地线(未示出)，其中电缆线109可以与连接器103的连接器接口107对接。电缆108的接地线与屏蔽套管101导电地连接以便共同接地、例如通过连接器103的接地的连接器壳体104共同接地。

电缆连接100还包括屏蔽套管101。屏蔽套管101由铜布制成、例如360目铜布，其铜丝直径例如只有几十微米，重量远小于传统的防波套管。所述屏蔽套管101套装在电缆上，使得覆盖电缆101与连接器103之间的缝隙，实现无泄漏的电磁屏蔽。为此，屏蔽套管101可以伸入到连接器103的尾夹内(未示出)。此外，所述屏蔽套管101与连接器103的连接器壳体104导电地连接，以便接地。

电缆连接100还包括连接器103。连接器103具有用于与电缆线109对接的连接器107接口、如针孔或针脚。所述连接器103还具有连接器壳体104，所述连接器壳体接地并且通过接地导线106与屏蔽套管导电地连接。接地导线106优选不超过3cm，并且优选地被第一热缩膜覆盖。连接器103可选地具有电缆夹(未示出)，该电缆夹可通过螺钉与连接片固定连接，而屏蔽片可以与屏蔽套管101焊接在一起，由此将屏蔽套管101以及其中包裹的电缆107固定在连接器103处。

电缆连接100还包括第一热缩膜102，其套装在屏蔽套管101上以用于绝缘并保护屏蔽套管101。

最后，电缆连接100还包括第二热缩膜(未示出)。所述第二热缩膜缠绕在屏蔽套管101的端头处以便在屏蔽套管101与电缆108之间形成隔离层，以防止屏蔽套管101的毛刺破坏电缆的绝缘皮。

根据本发明的电缆连接100例如可以通过如下方式来制造：

(1)将铜布裁剪成需要的尺寸，用专用缝纫机将其缝成所需尺寸的屏蔽套管。为防止铜布因边缘破损而产生多余物，缝制铜布时可采取封边处理。

(2)由于铜布的可凝挥发物有可能超出航天规范标准，因此使用前可进行真空出气，以去除可凝挥发物。为防止铜布缝制过程中引入杂质，可先将铜布制作成屏蔽套管，再进行真空出气处理。

(3)使用屏蔽套管来实现线束的整体屏蔽，然后可单向地缠裹第一热收缩膜并热缩以进行防护。屏蔽套管例如为编织型屏蔽套管，套管可一直包裹至与电连接器的尾夹内并与连接器壳体导电地连接。

(4)连接器壳体可采用航天标准规定的处理工艺，其接地线端头剥线后一端锡焊至屏蔽套管端头处，另一端焊接至接地片处。接地线长度优选不超过3cm。然后，优选地外套一层热缩膜进行保护，最后屏蔽套管固定至电连接器的电缆夹安装螺钉处。

(5)为防止屏蔽套管的端头处的毛岔刺破导线绝缘层，可在屏蔽套管的端头内外都用第二热缩膜进行隔离防护。第一热缩膜和第二热缩膜可以是相同或不同的热缩膜。

在本发明的另一优选方案中规定，所述接地导线的长度不超过3cm。

本发明的特点在于，使用真空处理过的铜布缝制成套管，对低频电缆进行整束屏蔽保护，利用铜布轻薄柔软的特点，将铜布屏蔽层屏蔽进连接器内部，从而实现屏蔽的完整性。本技术方案可以较好的实现法拉第笼的完整性，提高屏蔽性能。

本发明至少具有下列有益效果：

(1)减轻屏蔽层重量。现有技术使用防波套管，防波套管一般为24*8根直径为0.15mm的镀锌铜或镀银铜编织而成。轻型电缆屏蔽处理方法是用的是360目铜布，铜丝直径只有几十微米，重量远小于传统的防波套管。

(2)铜布编制密度更高，屏蔽效果更好。孔径47微米，传统的防波套管编织密度只有75～85％，空隙较大。

(3)因为铜布轻薄、柔软，可以进入几乎所有连接器尾罩，可以有效的实现法拉第笼的完整性，提高屏蔽效果。

(4)通过在屏蔽套管的端头处覆盖热缩膜，可以防止屏蔽套管的端头处的毛刺破坏电缆的绝缘层，造成短路。

虽然本发明的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本发明的范围。所附权利要求书旨在限定本发明的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。

Claims (10)

1.一种电缆屏蔽装置，包括：

屏蔽套管，其由铜布制成，并且所述屏蔽套管用于套装在电缆上，并且所述屏蔽套管具有用于与接地线连接的连接部；以及

第一热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管上。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括第二热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管的端部处。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述铜布为360目铜布。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述连接部为焊点。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述屏蔽套管具有经封边的套管边缘。

6.根据权利要求1所述的装置，其中屏蔽套管在使用前经过真空抽气以去除可凝挥发物。

7.一种具有电磁屏蔽功能的电缆连接，包括：

电缆，其接地线与屏蔽套管导电地连接；

屏蔽套管，其由铜布制成，并且所述屏蔽套管套装在电缆上；

连接器，其与电缆对接，所述连接器具有连接器壳体，所述连接器壳体通过接地导线与屏蔽套管导电地连接；以及

第一热缩膜，其缠绕在屏蔽套管上。

8.根据权利要求7所述的电缆连接，还包括第二热缩膜，其用于缠绕在屏蔽套管的端部处。

9.根据权利要求7所述的电缆连接，其中屏蔽套管通过螺钉固定在连接器壳体上。

10.根据权利要求7所述的电缆连接，其中所述接地导线的长度不超过3cm。